JP2012220594A - Liquid crystal display and driving method thereof - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve display quality by reducing FPN in a display image by suppressing variance among pixels, to suppress bright points and black points to some extent, and further to suppress a flicker.SOLUTION: A plurality of pixels constituting a pixel part 123 each includes: a liquid crystal display element; first and second holding capacitors which individually hold a positive-polarity ramp signal and a negative-polarity ramp signal corresponding to a pixel value of digital data; and means of applying the first and second voltages to a pixel electrode alternately at a predetermined period shorter than a vertical scanning period. An external driving circuit supplies data in a normal state and data in an inverted state generated by inverting a data value of the data in the normal state to the pixel alternately in one-frame unit and also in 1H unit. When the pixel is read out, common electrode voltages of different potentials are alternated and applied according to whether a hold voltage applied to the pixel electrode is the data in the normal state or the data in the inverted state and whether the first holding voltage or the second holding voltage is applied.

Description

本発明は液晶表示装置及びその駆動方法に係り、特にデジタル映像信号をランプ信号などを使ってデジタル−アナログ変換(以下、DA変換)して得たアナログ電圧で液晶表示素子を駆動する反射型液晶プロジェクタ装置等に用いる液晶表示装置及びその駆動方法に関する。   The present invention relates to a liquid crystal display device and a driving method thereof, and more particularly, a reflective liquid crystal that drives a liquid crystal display element with an analog voltage obtained by digital-analog conversion (hereinafter referred to as DA conversion) of a digital video signal using a ramp signal or the like. The present invention relates to a liquid crystal display device used for a projector apparatus and the like and a driving method thereof.

近年、プロジェクタ装置やプロジェクションテレビには画像を投影するための中心部品としてLCOS(Liquid Crystal on Silicon)型液晶表示装置が多く用いられている。このLCOS等の液晶表示装置の表示方式には、従来CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)等の半導体素子へアナログ映像信号を入力し、その信号を画素毎の液晶表示素子の画素電極にそのまま保持して、液晶の配向を変える方式や、デジタル信号によりパルス幅変調(PWM;Pulse Width Modulation)した映像信号を液晶表示素子の画素電極に印加して液晶の配向を時間的に切り替えて駆動する方式などがあった。その中でアナログ信号を画素電極へ直接印加する方式は液晶の焼き付き等を起こし易いという問題がある。   In recent years, a liquid crystal on silicon (LCOS) type liquid crystal display device is often used as a central part for projecting an image in a projector device or a projection television. In the display method of the liquid crystal display device such as LCOS, an analog video signal is conventionally input to a semiconductor element such as a CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor), and the signal is held as it is on the pixel electrode of the liquid crystal display element for each pixel. A method of changing the orientation of the liquid crystal, a method of applying a video signal that has been subjected to pulse width modulation (PWM) by a digital signal to the pixel electrode of the liquid crystal display element, and driving by switching the orientation of the liquid crystal over time. there were. Among them, the method of directly applying an analog signal to the pixel electrode has a problem that liquid crystal burn-in easily occurs.

その問題を解決するため、本出願人は先に、2本のデータ線(列信号線)を一組とする複数組のデータ線と、複数本のゲート線(行走査線)との各交差部にそれぞれ画素を配置し、それらの各画素において正極性映像信号と負極性映像信号とを2つの保持容量に別々にサンプリング保持した後、それらの保持電圧を交互に画素電極に印加して液晶表示素子を交流駆動する液晶表示装置を提案した(例えば、特許文献1参照)。   In order to solve the problem, the present applicant firstly intersects each of a plurality of data lines each including two data lines (column signal lines) and a plurality of gate lines (row scanning lines). Each pixel is disposed in a portion, and in each of the pixels, a positive video signal and a negative video signal are separately sampled and held in two holding capacitors, and then the holding voltage is alternately applied to the pixel electrode to liquid crystal A liquid crystal display device in which the display element is AC driven has been proposed (see, for example, Patent Document 1).

この液晶表示装置では、図9に示すように、デジタルデータ値“00”(黒レベル)からデジタルデータ値“FF”(白レベル)まで1水平走査期間(1H)周期で単調的に増加する正極性ランプ信号RAMP1+と、デジタルデータ値“00”(黒レベル)からデジタルデータ値“FF”(白レベル)まで1水平走査期間(1H)周期で単調的に減少する負極性ランプ信号RAMP1-とを1ラインの画素数に対応した組数の各ビデオスイッチに共通に同時に供給する。ここで、各組のビデオスイッチは、正極性ランプ信号RAMP1+が供給される正極性用ビデオスイッチと、負極性ランプ信号RAMP1-が供給される負極性用ビデオスイッチとからなる。   In this liquid crystal display device, as shown in FIG. 9, a positive electrode that monotonously increases in a period of one horizontal scanning period (1H) from a digital data value “00” (black level) to a digital data value “FF” (white level). And a negative ramp signal RAMP1- that monotonously decreases in one horizontal scanning period (1H) from the digital data value “00” (black level) to the digital data value “FF” (white level). A common number of video switches are simultaneously supplied to a number of video switches corresponding to the number of pixels in one line. Here, each set of video switches includes a positive video switch supplied with a positive ramp signal RAMP1 + and a negative video switch supplied with a negative ramp signal RAMP1-.

そして、すべての組のビデオスイッチを水平走査期間開始毎に同時にオンにした後、ランプ信号RAMP1+及びRAMP1-に同期したクロックをカウンタによりカウントして得た階調を示すカウンタ値とデジタル映像信号の画素値とを1ラインの画素単位で比較するコンパレータから、両者が一致した時に一致パルスを出力して、その画素に対応して設けられた一組のビデオスイッチを同時にオフとし、このときのランプ信号RAMP1+、RAMP1-の各電圧をサンプリングし、オフとされた一組のビデオスイッチに一組のデータ線を介して接続された画素内の正極性用保持容量と負極性用保持容量とに供給し、デジタル映像信号をアナログ映像信号へ変換した信号電圧のサンプリング保持が行われる。   After all sets of video switches are simultaneously turned on every time the horizontal scanning period starts, the counter value indicating the gradation obtained by counting the clocks synchronized with the ramp signals RAMP1 + and RAMP1- by the counter and the digital video signal A comparator that compares the pixel values in units of pixels of one line outputs a coincidence pulse when they coincide with each other, and simultaneously turns off a set of video switches provided corresponding to the pixels. Each voltage of the signals RAMP1 + and RAMP1- is sampled and supplied to a positive holding capacitor and a negative holding capacitor in a pixel connected to a set of turned off video switches via a set of data lines. Then, sampling and holding of the signal voltage obtained by converting the digital video signal into the analog video signal is performed.

そして、正極性用保持容量にサンプリング保持された正極性映像信号の画素値に対応したランプ信号RAMP1+の電圧と、負極性用保持容量にサンプリング保持された負極性映像信号の画素値に対応したランプ信号RAMP1-の電圧とは、垂直走査周期よりも短い所定の周期で交互に切り替えられて液晶表示素子の画素電極に印加される。液晶表示素子は、互いに対向して設けられた画素電極と共通電極との間に液晶層が挟持された公知の構造である。ここで、正極性用保持容量にサンプリング保持されたランプ信号RAMP1+の電圧が画素電極に印加されるときには、共通電極には図9にVcom1+で示すレベルの共通電極電圧が印加され、負極性用保持容量にサンプリング保持されたランプ信号RAMP1-の電圧が画素電極に印加されるときには、共通電極には図9にVcom1-で示すレベルの共通電極電圧が印加される。   The voltage of the ramp signal RAMP1 + corresponding to the pixel value of the positive video signal sampled and held in the positive holding capacitor and the ramp corresponding to the pixel value of the negative video signal sampled and held in the negative holding capacitor The voltage of the signal RAMP1- is alternately switched at a predetermined cycle shorter than the vertical scanning cycle and applied to the pixel electrode of the liquid crystal display element. The liquid crystal display element has a known structure in which a liquid crystal layer is sandwiched between a pixel electrode and a common electrode provided to face each other. Here, when the voltage of the ramp signal RAMP1 + sampled and held in the positive holding capacitor is applied to the pixel electrode, the common electrode voltage at the level indicated by Vcom1 + in FIG. When the voltage of the ramp signal RAMP1- sampled and held in the capacitor is applied to the pixel electrode, the common electrode voltage at the level indicated by Vcom1- in FIG. 9 is applied to the common electrode.

従って、液晶層に印加される電圧は、画素電極の印加電圧と共通電極電圧との差電圧となるから、正極性用保持容量にサンプリング保持されたランプ信号RAMP1+の電圧が画素電極に印加されるときには、図9にVp1で示す電圧となり、負極性用保持容量にサンプリング保持されたランプ信号RAMP1-の電圧が画素電極に印加されるときには、図9にVm1で示す電圧となる。従って、液晶層に印加される電圧は、画素電極にランプ信号RAMP1+の電圧が印加されるときと、ランプ信号RAMP1-の電圧が印加されるときとでは電圧の印加方向は逆になるが、同じ画素値の場合同じ値の電圧が液晶層に印加されることとなり、これを高速に切り替えることで、同じデータの場合表示される明るさは変わらないが、画素電極及び共通電極に印加される電圧が逆極性になるため、焼き付きを発生させにくい状態にできる。   Accordingly, the voltage applied to the liquid crystal layer is a difference voltage between the applied voltage of the pixel electrode and the common electrode voltage, and therefore the voltage of the ramp signal RAMP1 + sampled and held in the positive holding capacitor is applied to the pixel electrode. Sometimes, the voltage is indicated by Vp1 in FIG. 9, and when the voltage of the ramp signal RAMP1- sampled and held in the negative holding capacitor is applied to the pixel electrode, the voltage is indicated by Vm1 in FIG. Accordingly, the voltage applied to the liquid crystal layer is the same in the voltage application direction when the voltage of the ramp signal RAMP1 + is applied to the pixel electrode and when the voltage of the ramp signal RAMP1- is applied. In the case of pixel values, the same voltage is applied to the liquid crystal layer, and by switching this at high speed, the brightness displayed for the same data does not change, but the voltage applied to the pixel electrode and the common electrode Since it has a reverse polarity, it is possible to make it difficult for image sticking to occur.

この液晶表示装置は、画素電極に印加する電圧を正極性用保持容量と負極性用保持容量とに1フレーム期間それぞれ保持しておくことができるので、液晶表示素子の交流駆動周波数は、垂直走査周波数によらず、画素回路での反転制御周期で自由に設定することができる。これにより、この液晶表示装置によれば、交流駆動周波数を垂直走査周波数よりも極めて高く設定でき、それにより従来に比べて焼き付きを防止でき、信頼性や安定性、シミなどの表示品位低下を防止でき、更にデジタルのPWM方式より階調を正しく表現できるなどの特長が得られる。   In this liquid crystal display device, the voltage applied to the pixel electrode can be held in the holding capacitor for positive polarity and the holding capacitor for negative polarity for one frame period, respectively. Regardless of the frequency, it can be set freely in the inversion control cycle in the pixel circuit. As a result, according to this liquid crystal display device, the AC drive frequency can be set to be extremely higher than the vertical scanning frequency, thereby preventing burn-in and preventing deterioration in display quality such as reliability, stability, and spots. In addition, it is possible to obtain features such as that the gradation can be correctly expressed by the digital PWM method.

特開2009−223289号公報JP 2009-223289 A

しかしながら、上記の液晶表示装置では、各画素が、正極性用と負極性用の計2つの保持容量に別々に保持された2つのランプ信号電圧を、2つのソースフォロワ回路を別々に通して出力し、それをスイッチングトランジスタにより交互に選択して画素電極に印加する回路構成であるため、各画素毎にソースフォロワ回路のトランジスタの閾値電圧Vthのばらつきが発生し、それが問題となる。   However, in the above-mentioned liquid crystal display device, each pixel outputs two ramp signal voltages separately held in two holding capacitors, one for positive polarity and one for negative polarity, through two source follower circuits separately. However, since it is a circuit configuration in which it is alternately selected by the switching transistor and applied to the pixel electrode, variation in the threshold voltage Vth of the transistor of the source follower circuit occurs for each pixel, which becomes a problem.

すなわち、正極性用保持容量にサンプリング保持されたランプ信号RAMP1+の電圧が図9にVp1で示す電圧であるが、正極性側のソースフォロワ回路内のトランジスタのVthが平均値より高い場合、図9に示すようにその誤差分のVlv1だけ高い電圧となって画素電極に印加されることとなる。この場合は、正しい明るさよりも明るい画素状態となる。   That is, when the voltage of the ramp signal RAMP1 + sampled and held in the positive holding capacitor is the voltage indicated by Vp1 in FIG. 9, when the Vth of the transistor in the positive source follower circuit is higher than the average value, FIG. As shown in FIG. 5, the voltage is increased by Vlv1 corresponding to the error and applied to the pixel electrode. In this case, the pixel state is brighter than the correct brightness.

一方、負極性用保持容量にサンプリング保持されたランプ信号RAMP1-の電圧が図9にVm1で示す電圧であるが、負極性側のソースフォロワ回路内のトランジスタのVthが平均値より高い場合、図9に示すようにその誤差分のVlv2だけ高い電圧となって画素電極に印加されることとなる。この場合は、正しい明るさよりも暗い画素状態となる。このように、各画素内の正極性側のソースフォロワ回路のトランジスタのVthと、負極性側のソースフォロワ回路のトランジスタのVthとが正規の値よりもずれた誤差があると、正しい明るさからずれた状態を表示することになる。   On the other hand, when the voltage of the ramp signal RAMP1- sampled and held in the negative holding capacitor is the voltage indicated by Vm1 in FIG. 9, when the Vth of the transistor in the negative source follower circuit is higher than the average value, FIG. As shown in FIG. 9, the voltage becomes higher by Vlv2 corresponding to the error and is applied to the pixel electrode. In this case, the pixel state is darker than the correct brightness. As described above, if there is an error in which the Vth of the transistor of the source follower circuit on the positive polarity side in each pixel and the Vth of the transistor of the source follower circuit on the negative polarity side deviate from the normal values, the correct brightness is obtained. The shifted state is displayed.

この正極性画素電極電圧と負極性画素電極電圧とを、例えば2kHz周期で切り替えると、それらの画素電極印加時の液晶表示素子の明るさを平均することになり、上記のVthばらつきにより、正極性画素電極電圧と負極性画素電極電圧との平均との差によって、明るい固定パターンノイズ(FPN)や暗いFPNが発生する。   When the positive pixel electrode voltage and the negative pixel electrode voltage are switched, for example, at a cycle of 2 kHz, the brightness of the liquid crystal display element when these pixel electrodes are applied is averaged. Bright fixed pattern noise (FPN) or dark FPN occurs due to the difference between the average of the pixel electrode voltage and the negative pixel electrode voltage.

ここで、図9に示した正極性画素電極電圧印加時の液晶表示素子の明るさXpは次式で表わされる。   Here, the brightness Xp of the liquid crystal display element when the positive pixel electrode voltage shown in FIG. 9 is applied is expressed by the following equation.

Xp=fp×(Vp1+Vlv1) (1)
ただし、(1)式中、fpは電圧印加時の表示明るさを計算する関数、Vp1は画素内の正極性用保持容量の入力電圧、Vlv1は画素の正極性側ソースフォロワ回路のばらつき電圧である。また、図9に示した負極性画素電極電圧印加時の液晶表示素子の明るさXmは次式で表わされる。
Xp = fp × (Vp1 + Vlv1) (1)
In the equation (1), fp is a function for calculating the display brightness when voltage is applied, Vp1 is an input voltage of the positive holding capacitor in the pixel, and Vlv1 is a variation voltage of the positive source follower circuit of the pixel. is there. Further, the brightness Xm of the liquid crystal display element when the negative pixel electrode voltage shown in FIG. 9 is applied is expressed by the following equation.

Xm=fm×(Vm1−Vlv2) (2)
ただし、(2)式中、fmは電圧印加時の表示明るさを計算する関数、Vm1は画素内の負極性用保持容量の入力電圧、Vlv2は画素の負極性側ソースフォロワ回路のばらつき電圧である。観察者が見る明るさは、上記の明るさXpとXmとの平均となり、ざらつき感を与えてしまう。
Xm = fm × (Vm1−Vlv2) (2)
In the equation (2), fm is a function for calculating display brightness when voltage is applied, Vm1 is an input voltage of a holding capacitor for negative polarity in the pixel, and Vlv2 is a variation voltage of the source follower circuit on the negative polarity side of the pixel. is there. The brightness seen by the observer is the average of the above brightness Xp and Xm, giving a feeling of roughness.

また、上記の液晶表示装置は、画素回路の使用デバイス数が多いので、輝点、黒点などの不良画素が発生し易いという問題もある。   In addition, the liquid crystal display device has a problem in that defective pixels such as bright spots and black spots are likely to occur because the number of devices used in the pixel circuit is large.

更に、上記の液晶表示装置では、正極性用保持容量にサンプリング保持されたランプ信号RAMP1+の電圧と、負極性用保持容量にサンプリング保持されたランプ信号RAMP1-の電圧とを垂直走査周期よりも短い所定の周期で交互に画素電極に印加すると共に、2つのレベルの共通電極電圧を上記2つの保持電圧の切り替えに同期して交互に切り替える構成であるため、同じ画素値の場合は、前述したように画素電極への電圧の印加方向は逆になるが、液晶層にかかる電圧は同じとなり、表示される明るさは変わらない。しかし、パネル駆動用ドライバ回路の部品のばらつきや、入出力特性が非線形であると、ランプ信号RAMP1+とランプ信号RAMP1-との間にずれが生じ非対称となるため、表示画像にフリッカーが発生する。   Further, in the above liquid crystal display device, the voltage of the ramp signal RAMP1 + sampled and held in the positive polarity holding capacitor and the voltage of the ramp signal RAMP1- sampled and held in the negative polarity holding capacitor are shorter than the vertical scanning cycle. The configuration is such that the two levels of the common electrode voltage are alternately switched in synchronism with the switching of the two holding voltages, as described above in the case of the same pixel value. However, although the voltage application direction to the pixel electrode is reversed, the voltage applied to the liquid crystal layer is the same, and the displayed brightness does not change. However, if there are variations in the components of the panel drive driver circuit or if the input / output characteristics are non-linear, a deviation occurs between the ramp signal RAMP1 + and the ramp signal RAMP1-, resulting in asymmetry, resulting in flicker in the display image.

本発明は以上の点に鑑みなされたもので、画素のばらつきを抑圧することで、表示画像中のFPNを低減し、表示品質を向上でき、また輝点、黒点などもある程度抑圧でき、更にフリッカーの発生を抑圧し得る液晶表示装置及びその駆動方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above points. By suppressing pixel variations, FPN in a display image can be reduced, display quality can be improved, and bright spots, black spots, and the like can be suppressed to some extent, and flicker can be further suppressed. An object of the present invention is to provide a liquid crystal display device and a driving method thereof that can suppress the occurrence of the above.

上記の目的を達成するため、本発明の液晶表示装置は、2本のデータ線を一組とする複数組のデータ線と複数本の行走査線とがそれぞれ交差する交差部に設けられた複数の画素のそれぞれが、対向する画素電極と共通電極との間に液晶層が挟持された表示素子と、一組の2本のデータ線のうち一方のデータ線を介して供給される正極性デジタル-アナログ変換電圧をサンプリングして一定期間第1の保持容量に保持する第1のサンプリング及び保持手段と、一組の2本のデータ線のうち他方のデータ線を介して供給される、負極性デジタル-アナログ変換電圧をサンプリングして一定期間第2の保持容量に保持する第2のサンプリング及び保持手段と、第1の保持容量の第1の保持電圧と第2の保持容量の第2の保持電圧とを、垂直走査周期よりも短い所定の周期で交互に画素電極に印加する保持電圧読み出し手段とを備え、
入力デジタルデータの画素値と、単調的に水平走査周期でレベル変化する基準階調データとを比較して画素値と基準階調データの値とが一致した時点における、基準階調データと同期して水平走査周期内で単調的にレベル増加する周期性信号である正極性ランプ信号の電圧を正極性デジタル-アナログ変換電圧として一方のデータ線に供給すると同時に、基準階調データと同期して水平走査周期内で単調的にレベル減少する周期性信号である負極性ランプ信号の電圧を負極性デジタル-アナログ変換電圧として他方のデータ線に供給するデータ入力手段と、表示すべきデジタルデータと同一のデータ値の正常状態のデータと、表示すべきデジタルデータのデータ値を反転させた反転状態のデータとを、正極性ランプ信号及び負極性ランプ信号に同期して、N水平走査周期単位(Nは1以上の自然数)で交互に切り替え、かつ、正常状態のデータ及び反転状態のデータの切り替え順序を1フレーム単位で交互に切り替えて入力デジタルデータとしてデータ入力手段に入力する入力データ処理手段と、正常状態のデータの画素値に対応した正極性ランプ信号及び負極性ランプ信号が第1及び第2の保持容量に保持された画素の、保持電圧読み出し手段による読み出し時には、第1の保持電圧の画素電極への印加時に第1の電位の第1の共通電極電圧を共通電極に印加し、かつ、第2の保持電圧の画素電極への印加時に第1の電位よりも高電位の第2の電位の第2の共通電極電圧を共通電極に印加し、反転状態のデータの画素値に対応した正極性ランプ信号及び負極性ランプ信号が第1及び第2の保持容量に保持された画素の、保持電圧読み出し手段による読み出し時には、第1の保持電圧の画素電極への印加時に第3の電位の第3の共通電極電圧を共通電極に印加し、かつ、第2の保持電圧の画素電極への印加時に第3の電位よりも低電位の第4の電位の第4の共通電極電圧を共通電極に印加する共通電極電圧入力手段と、を有することを特徴とする。
In order to achieve the above object, the liquid crystal display device of the present invention has a plurality of data lines provided at intersections where a plurality of sets of data lines and a plurality of row scanning lines intersect each other. Each of the pixels has a display element in which a liquid crystal layer is sandwiched between an opposing pixel electrode and a common electrode, and a positive digital signal supplied via one data line of a set of two data lines The first sampling and holding means for sampling the analog conversion voltage and holding it in the first holding capacitor for a fixed period, and the negative polarity supplied via the other data line of the set of two data lines A second sampling and holding means for sampling the digital-analog conversion voltage and holding it in the second holding capacitor for a certain period; a first holding voltage of the first holding capacitor; and a second holding of the second holding capacitor Voltage is the vertical scanning period Provided alternately in a short predetermined period and holding the voltage reading means applied to the pixel electrode,
The pixel value of the input digital data is compared with the reference gradation data that changes monotonically in the horizontal scanning cycle, and is synchronized with the reference gradation data when the pixel value matches the reference gradation data value. The voltage of the positive ramp signal, which is a periodic signal whose level increases monotonically within the horizontal scanning cycle, is supplied to one data line as a positive polarity digital-analog conversion voltage, and at the same time, in synchronization with the reference grayscale data Data input means for supplying the negative ramp signal, which is a periodic signal whose level decreases monotonically within the scanning cycle, to the other data line as a negative digital-analog conversion voltage, and the same digital data as that to be displayed The normal data of the data value and the inverted data obtained by inverting the data value of the digital data to be displayed are converted into a positive ramp signal and a negative ramp signal. Therefore, data is input as input digital data by alternately switching in units of N horizontal scanning cycles (N is a natural number of 1 or more) and switching the order of normal data and inverted data in units of one frame. The input data processing means for inputting to the means, and the holding voltage reading means for the pixels in which the positive and negative ramp signals corresponding to the pixel values of the data in the normal state are held in the first and second holding capacitors. At the time of reading, the first common electrode voltage having the first potential is applied to the common electrode when the first holding voltage is applied to the pixel electrode, and the first holding voltage is applied to the pixel electrode when the first holding voltage is applied to the pixel electrode. A second common electrode voltage having a second potential higher than the potential is applied to the common electrode, and a positive ramp signal and a negative ramp signal corresponding to the pixel value of the data in the inverted state are the first and first negative ramp signals. When reading the pixel held in the holding capacitor of 2 by the holding voltage reading means, the third common electrode voltage of the third potential is applied to the common electrode when the first holding voltage is applied to the pixel electrode, and And a common electrode voltage input means for applying a fourth common electrode voltage having a fourth potential lower than the third potential to the common electrode when the second holding voltage is applied to the pixel electrode. Features.

また、上記の目的を達成するため、本発明の液晶表示装置の駆動方法は、2本のデータ線を一組とする複数組のデータ線と複数本の行走査線とがそれぞれ交差する交差部に設けられた複数の画素のそれぞれが、対向する画素電極と共通電極との間に液晶層が挟持された表示素子と、一組の2本のデータ線のうち一方のデータ線を介して供給される正極性デジタル-アナログ変換電圧をサンプリングして一定期間第1の保持容量に保持する第1のサンプリング及び保持手段と、一組の2本のデータ線のうち他方のデータ線を介して供給される、負極性デジタル-アナログ変換電圧をサンプリングして一定期間第2の保持容量に保持する第2のサンプリング及び保持手段と、第1の保持容量の第1の保持電圧と第2の保持容量の第2の保持電圧とを、垂直走査周期よりも短い所定の周期で交互に画素電極に印加する保持電圧読み出し手段とを備える液晶表示装置に対して、
表示すべきデジタルデータと同一のデータ値の正常状態のデータと、表示すべきデジタルデータのデータ値を反転させた反転状態のデータとを、正極性ランプ信号及び負極性ランプ信号に同期して、N水平走査周期単位(Nは1以上の自然数)で交互に切り替え、かつ、正常状態のデータ及び反転状態のデータの切り替え順序を1フレーム単位で交互に切り替えて入力デジタルデータとして出力する入力データ処理ステップと、入力データ処理ステップで出力された入力デジタルデータの画素値と、単調的に水平走査周期でレベル変化する基準階調データとを比較して画素値と基準階調データの値とが一致した時点における、基準階調データと同期して水平走査周期内で単調的にレベル増加する周期性信号である正極性ランプ信号の電圧を正極性デジタル-アナログ変換電圧として一方のデータ線に供給すると同時に、基準階調データと同期して水平走査周期内で単調的にレベル減少する周期性信号である負極性ランプ信号の電圧を負極性デジタル-アナログ変換電圧として他方のデータ線に供給するデータ入力ステップと、正常状態のデータの画素値に対応した正極性ランプ信号及び負極性ランプ信号が第1及び第2の保持容量に保持された画素の、保持電圧読み出し手段による読み出し時には、第1の保持電圧の画素電極への印加時に第1の電位の第1の共通電極電圧を共通電極に印加し、かつ、第2の保持電圧の画素電極への印加時に第1の電位よりも高電位の第2の電位の第2の共通電極電圧を共通電極に印加する第1の共通電極電圧入力ステップと、反転状態のデータの画素値に対応した正極性ランプ信号及び負極性ランプ信号が第1及び第2の保持容量に保持された画素の、保持電圧読み出し手段による読み出し時には、第1の保持電圧の画素電極への印加時に第3の電位の第3の共通電極電圧を共通電極に印加し、かつ、第2の保持電圧の画素電極への印加時に第3の電位よりも低電位の第4の電位の第4の共通電極電圧を共通電極に印加する第2の共通電極電圧入力ステップと、を含むことを特徴とする。
In order to achieve the above object, a driving method of a liquid crystal display device according to the present invention includes an intersection where a plurality of sets of data lines and a plurality of row scanning lines intersect each other. Each of the plurality of pixels provided in the pixel is supplied via a display element in which a liquid crystal layer is sandwiched between the opposing pixel electrode and the common electrode, and one data line of a set of two data lines. The first sampling and holding means for sampling the positive polarity digital-analog conversion voltage to be held in the first holding capacitor for a certain period, and supplying it through the other data line of the set of two data lines The second sampling and holding means for sampling the negative-polarity digital-analog conversion voltage and holding it in the second holding capacitor for a certain period of time, the first holding voltage and the second holding capacitor of the first holding capacitor The second holding voltage of The liquid crystal display device and a holding voltage reading means applied to the pixel electrode alternately at short predetermined period than the vertical scanning period,
The data in the normal state with the same data value as the digital data to be displayed and the data in the inverted state obtained by inverting the data value of the digital data to be displayed are synchronized with the positive ramp signal and the negative ramp signal. Input data processing for alternately switching in units of N horizontal scanning cycles (N is a natural number of 1 or more), and switching the switching order of normal state data and inverted state data alternately in units of one frame and outputting them as input digital data Comparing the pixel value of the input digital data output in the step and the input data processing step with the reference gradation data monotonously changing the level in the horizontal scanning cycle, the pixel value and the reference gradation data value match The voltage of the positive ramp signal, which is a periodic signal that monotonously increases in level within the horizontal scanning period in synchronization with the reference grayscale data, is positive. The negative polarity ramp signal voltage, which is a periodic signal that decreases monotonically within the horizontal scanning period in synchronization with the reference grayscale data, is supplied to one data line as a negative digital-analog conversion voltage. A data input step of supplying an analog conversion voltage to the other data line, and a pixel in which a positive ramp signal and a negative ramp signal corresponding to a pixel value of normal data are held in the first and second holding capacitors At the time of reading by the holding voltage reading means, the first common electrode voltage having the first potential is applied to the common electrode when the first holding voltage is applied to the pixel electrode, and the pixel electrode having the second holding voltage is applied. A first common electrode voltage input step of applying a second common electrode voltage having a second potential higher than the first potential to the common electrode when applied to the first electrode; At the time of reading by the holding voltage reading means of the pixel in which the positive polarity ramp signal and the negative polarity ramp signal corresponding to the value are held in the first and second holding capacitors, the first holding voltage is applied to the pixel electrode. A third common electrode voltage having a third potential is applied to the common electrode, and a fourth common electrode having a fourth potential that is lower than the third potential when the second holding voltage is applied to the pixel electrode. And a second common electrode voltage input step of applying a voltage to the common electrode.

本発明によれば、基本的な画素の回路を変更することなく、画素のばらつきを抑圧することで、表示画像中のFPNを低減し、表示品質を向上でき、また輝点、黒点などもある程度抑圧でき、更にフリッカーの発生を抑圧できる。   According to the present invention, it is possible to reduce the FPN in the display image and improve the display quality by suppressing the pixel variation without changing the basic pixel circuit, and to some extent bright spots, black spots, etc. It is possible to suppress the occurrence of flicker.

本発明の液晶表示装置の一実施の形態のシステム構成図である。1 is a system configuration diagram of an embodiment of a liquid crystal display device of the present invention. 図1中の液晶パネル駆動素子の一実施の形態の概略ブロック図である。It is a schematic block diagram of one Embodiment of the liquid crystal panel drive element in FIG. 図1中の画素部を構成する一画素の一例の等価回路図である。FIG. 2 is an equivalent circuit diagram of an example of one pixel constituting the pixel unit in FIG. 1. 図2中の識別用フラグ付画素選択回路とその周辺回路のブロック図である。FIG. 3 is a block diagram of a pixel selection circuit with an identification flag and its peripheral circuits in FIG. 2. 1ライン目の画素の動作を示すタイミングチャートである。It is a timing chart which shows operation | movement of the pixel of the 1st line. 2ライン目の画素の動作を示すタイミングチャートである。It is a timing chart which shows operation | movement of the pixel of the 2nd line. 液晶パネル駆動素子に入力される反転状態のデータとランプ信号と共通電極電圧との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the data of the inversion state input into a liquid crystal panel drive element, a ramp signal, and a common electrode voltage. 図1の実施の形態におけるフレーム単位の入力データと共通電極電圧との組み合わせを示す図である。It is a figure which shows the combination of the input data of a frame unit and common electrode voltage in embodiment of FIG. 液晶パネル駆動素子に入力される正常状態のデータとランプ信号と共通電極電圧との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the data of a normal state input into a liquid crystal panel drive element, a ramp signal, and a common electrode voltage.

次に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。   Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

従来の液晶表示装置の課題は、基本的には画素毎のソースフォロワ回路のトランジスタのVthバラツキ等が主原因であるため、画素毎に補正を行うことが考えられるが、以下のような課題があって実現が難しい。   Problems with conventional liquid crystal display devices are mainly caused by Vth variation of the transistors of the source follower circuit for each pixel, so it is conceivable to perform correction for each pixel. It is difficult to realize.

第1の課題は、液晶パネル駆動素子の画素内で補正回路を構成する場合は素子の増加が必須であり画素ピッチが狭い場合は実現が難しい、ということである。第2の課題は、液晶パネル駆動素子の外部に補正メモリを持つ場合は、フレーム分のメモリが必要となりシステムが大きくなってしまう。また補正データの取り込みをカメラなどを用いて精度良く行う事は難しい、ということである。第3の課題は、1画素内に正極性信号電圧用と負極性信号電圧用にそれぞれ保持容量を持つ液晶表示装置では、データ量が多くなり、精度良く補正するためには2種類のデータを入力する必要があり、高速なデータ入力が必要となってしまう、ということである。   The first problem is that when the correction circuit is configured in the pixel of the liquid crystal panel driving element, it is necessary to increase the number of elements, and when the pixel pitch is narrow, it is difficult to realize the correction circuit. A second problem is that when a correction memory is provided outside the liquid crystal panel driving element, a memory for a frame is required and the system becomes large. In addition, it is difficult to accurately import correction data using a camera or the like. The third problem is that in a liquid crystal display device having a storage capacitor for each of a positive signal voltage and a negative signal voltage in one pixel, the amount of data increases, and two types of data are required for accurate correction. This means that it is necessary to input data and high-speed data input is required.

しかし、画素内の正極性側のソースフォロワ回路のトランジスタと負極性側のソースフォロワ回路のトランジスタのVthのばらつきは、それぞれ各画素の平均的なソースフォロワ回路のトランジスタのVthとの差を考えた場合、基板効果の影響はあるが、正しい信号レベルに対して、どのような入力電圧に対しても同じ方向にずれており、その状態は殆ど変わらない。   However, the variation in Vth of the transistors of the positive-side source follower circuit and the negative-side source follower circuit in the pixel is considered to be the difference between the average Vth of the transistors of the average source follower circuit of each pixel. In this case, although there is an influence of the substrate effect, it is shifted in the same direction for any input voltage with respect to a correct signal level, and its state is hardly changed.

そこで、以下説明する本実施の形態の液晶表示装置では、この点に着目し、上記の補正方法を用いずにザラツキ感及びフリッカーを改善する。   Therefore, in the liquid crystal display device of the present embodiment described below, paying attention to this point, the feeling of roughness and flicker are improved without using the above correction method.

図1は、本発明になる液晶表示装置の一実施の形態のシステム構成図を示す。同図に示すように、本実施の形態の液晶表示装置10は、パネル駆動用ドライバ回路11と、液晶パネル駆動素子12とから構成される。パネル駆動用ドライバ回路11は、nビットのデジタルデータ(デジタル映像信号)と、Vシフト用クロックと、画素選択信号と、液晶表示素子の共通電極電圧とを互いに同期するように生成して液晶パネル駆動素子12に供給する。   FIG. 1 shows a system configuration diagram of an embodiment of a liquid crystal display device according to the present invention. As shown in the figure, the liquid crystal display device 10 of the present embodiment includes a panel drive driver circuit 11 and a liquid crystal panel drive element 12. The panel drive driver circuit 11 generates n-bit digital data (digital video signal), a V shift clock, a pixel selection signal, and a common electrode voltage of the liquid crystal display element so as to be synchronized with each other to generate a liquid crystal panel. This is supplied to the drive element 12.

nビットデジタルデータは、nビットが例えば8ビットの場合、最小値“00”から最大値“FF”までを使用し、最小値“00”の場合最も暗く、最大値“FF”の場合最も明るいデータ(以下、このデータを「正常状態のデータ」というものとする)と、最小値“00”の場合最も明るく、最大値“FF”の場合最も暗いデータ(以下、このデータを「反転状態のデータ」というものとする)とがある。パネル駆動用ドライバ回路11は、この正常状態のデータと反転状態のデータとを1フレーム単位で交互に液晶パネル駆動素子12に供給する。なお、反転状態のデータは、正常状態のデータを反転したデータであるため、反転状態のデータの“00”は正常状態のデータの値では“FF”であり、また反転状態のデータの“FF”は正常状態のデータの値では“00”である。   The n-bit digital data uses the minimum value “00” to the maximum value “FF” when the n bit is 8 bits, for example. The minimum value “00” is the darkest, and the maximum value “FF” is the brightest. Data (hereinafter referred to as “normal state data”) and the minimum value “00”, the brightest data, and the maximum value “FF”, the darkest data (hereinafter referred to as “inverted state data”). Data ”). The panel drive driver circuit 11 alternately supplies the normal state data and the inverted state data to the liquid crystal panel drive element 12 in units of one frame. Since the inverted data is data obtained by inverting the normal data, the inverted data “00” is “FF” in the normal data value and the inverted data “FF”. “Is“ 00 ”in the data value in the normal state.

また、Vシフト用クロックは、nビットデジタルデータを液晶パネル駆動素子12内の画素部の1水平ライン(以下、1ラインともいう)毎に書き込むための水平ラインを選択するためのクロックである。また、画素選択信号は、正極性用保持容量に保持された信号電圧を画素電極に読み出すか、負極性用保持容量に保持された信号電圧を画素電極に読み出すかを選択するための信号で識別用フラグを含む信号である。   The V shift clock is a clock for selecting a horizontal line for writing n-bit digital data for each horizontal line (hereinafter also referred to as one line) of the pixel portion in the liquid crystal panel driving element 12. The pixel selection signal is identified by a signal for selecting whether to read the signal voltage held in the positive holding capacitor to the pixel electrode or to read the signal voltage held in the negative holding capacitor to the pixel electrode. This is a signal including a flag for use.

上記の識別用フラグは、1ラインの複数の画素に書き込むデータが正常状態のデータか反転状態のデータかを識別するための1ビットのフラグであり、値「1」は正常状態のデータ、値「0」は反転状態のデータであることを示す。また、この識別用フラグは、Vシフト用クロック及びデジタル映像信号に同期して1水平走査周期(1H)毎に2値の値が交互に変化する。更に、共通電極電圧は、液晶表示素子の共通電極に印加される電圧Vcomで、画素選択信号から生成されるスイッチング信号2k及び2kbに同期して2つの電圧値のどちらか一方に変化する。   The identification flag is a 1-bit flag for identifying whether data to be written to a plurality of pixels in one line is normal data or inverted data, and a value “1” indicates normal data and value “0” indicates that the data is inverted. In addition, the binary value of the identification flag alternately changes every horizontal scanning period (1H) in synchronization with the V shift clock and the digital video signal. Further, the common electrode voltage is a voltage Vcom applied to the common electrode of the liquid crystal display element, and changes to one of two voltage values in synchronization with the switching signals 2k and 2kb generated from the pixel selection signal.

図2は、液晶パネル駆動素子12の一実施の形態の概略ブロック図を示す。同図に示すように、液晶パネル駆動素子12は、画像処理回路120と、水平シフトレジスタ及びコンパレータ121と、水平駆動回路(ビデオスイッチ等)122と、複数の画素が2次元マトリクス状に配置された画素部123と、垂直シフトレジスタ124と、フラグ付画素選択回路125とを含む構成である。   FIG. 2 shows a schematic block diagram of an embodiment of the liquid crystal panel driving element 12. As shown in the figure, the liquid crystal panel driving element 12 includes an image processing circuit 120, a horizontal shift register and comparator 121, a horizontal driving circuit (video switch or the like) 122, and a plurality of pixels arranged in a two-dimensional matrix. The pixel unit 123, the vertical shift register 124, and the flagged pixel selection circuit 125 are included.

画像処理回路120は、nビットデジタルデータである表示すべきデジタル映像信号を入力として受け、奇数番目のフレーム(oddフレーム)のデジタル映像信号入力時は、入力される識別用フラグに基づき、奇数番目のライン(1H期間)では正常状態のデータ、偶数番目のライン(1H期間)では反転状態のデータを生成して出力する。また、画像処理回路120は、偶数番目のフレーム(evenフレーム)のデジタル映像信号入力時は、入力される識別用フラグに基づき、奇数番目のライン(1H期間)では反転状態のデータ、偶数番目のライン(1H期間)では正常状態のデータを生成して出力する。画像処理回路120は、正常状態のデータ出力時は入力デジタル映像信号を極性反転することなくそのまま水平シフトレジスタ及びコンパレータ121へ出力し、反転状態のデータ出力時は入力デジタル映像信号を論理反転して水平シフトレジスタ及びコンパレータ121へ出力する。   The image processing circuit 120 receives a digital video signal to be displayed, which is n-bit digital data, as an input. When a digital video signal of an odd-numbered frame (odd frame) is input, the image processing circuit 120 is set to an odd-numbered frame based on the input identification flag. The normal line data (1H period) is generated, and the even line (1H period) is inverted and generated. Further, the image processing circuit 120, when the digital video signal of the even-numbered frame (even frame) is input, on the odd-numbered line (1H period), the inverted data, the even-numbered line (1H period) In the line (1H period), normal state data is generated and output. The image processing circuit 120 outputs the input digital video signal to the horizontal shift register and the comparator 121 as it is without inverting the polarity when outputting data in the normal state, and logically inverts the input digital video signal when outputting the data in the inverted state. Output to the horizontal shift register and comparator 121.

画素部123を構成する複数の画素の各々は特許文献1に記載の画素と同じ、図3に示す等価回路で表わされる構成であってよい。図3において、ソースフォロワ用PチャンネルMOS型トランジスタ(以下、PMOSトランジスタという)Tr3、Tr4は、ソースフォロワトランジスタで、ゲートが保持容量C1、C2と画素選択用NチャンネルMOS型トランジスタ(以下、NMOSトランジスタという)Tr1、Tr2のソースとの接続点に接続され、ソースがスイッチング用PMOSトランジスタTr5、Tr6のドレイン・ソースを通して定電流用PMOSトランジスタTr7のドレインに接続されている。トランジスタTr5、Tr6及びTr7の各接続点は画素電極PEに接続されている。液晶表示素子LCは、対向して配置された画素電極PEと共通電極CEとの間に液晶層LCMが挟持された公知の構造であり、共通電極CEには共通電極電圧Vcomが印加される。   Each of the plurality of pixels constituting the pixel portion 123 may be the same as the pixel described in Patent Document 1 and may be configured by the equivalent circuit shown in FIG. In FIG. 3, source follower P-channel MOS transistors (hereinafter referred to as PMOS transistors) Tr3 and Tr4 are source follower transistors whose gates are holding capacitors C1 and C2 and pixel selection N-channel MOS transistors (hereinafter NMOS transistors). The source is connected to the drain of the constant current PMOS transistor Tr7 through the drain / source of the switching PMOS transistors Tr5 and Tr6. Each connection point of the transistors Tr5, Tr6, and Tr7 is connected to the pixel electrode PE. The liquid crystal display element LC has a known structure in which a liquid crystal layer LCM is sandwiched between a pixel electrode PE and a common electrode CE that are arranged to face each other, and a common electrode voltage Vcom is applied to the common electrode CE.

i列目の正極性用データ線Di+はNMOSトランジスタTr1のドレインに接続され、i列目の負極性用データ線Di-はNMOSトランジスタTr2のドレインに接続されている。NMOSトランジスタTr1及びTr2の各ゲートは、j行目の行走査線(ゲート線)Gjに共通に接続されている。なお、同じi列目の各画素のNMOSトランジスタTr1、Tr2のドレインもデータ線Di+、Di-に接続されている。また、同じj行目の各画素のNMOSトランジスタTr1及びTr2の各ゲートも行走査線Gjに接続されている。また、トランジスタTr7のゲートは制御信号cur用の信号線に接続されている。また、PMOSトランジスタTr5のゲートにはスイッチング信号2kが印加され、PMOSトランジスタTr6のゲートにはスイッチング信号2kbが印加される。スイッチング信号2k及び2kbは後述するように、PMOSトランジスタTr5及びTr6を1垂直走査周期よりも短い所定の周期で交互にオンに制御する。   The i-th column positive data line Di + is connected to the drain of the NMOS transistor Tr1, and the i-th column negative data line Di- is connected to the drain of the NMOS transistor Tr2. The gates of the NMOS transistors Tr1 and Tr2 are commonly connected to a j-th row scanning line (gate line) Gj. Note that the drains of the NMOS transistors Tr1 and Tr2 of each pixel in the same i-th column are also connected to the data lines Di + and Di-. The gates of the NMOS transistors Tr1 and Tr2 of each pixel in the same j-th row are also connected to the row scanning line Gj. The gate of the transistor Tr7 is connected to a signal line for the control signal cur. A switching signal 2k is applied to the gate of the PMOS transistor Tr5, and a switching signal 2kb is applied to the gate of the PMOS transistor Tr6. As will be described later, the switching signals 2k and 2kb alternately turn on the PMOS transistors Tr5 and Tr6 at a predetermined cycle shorter than one vertical scanning cycle.

この構成の画素では、データ線Di+、Di-を介して入力される正極性と負極性の各アナログ信号(前記ランプ信号)がNMOSトランジスタTr1、Tr2によりサンプリングされて、保持容量C1、C2に保持される。その後の読み出し時には、PMOSトランジスタTr5、Tr6がスイッチング信号2k、2kbにより垂直走査周期よりも短い所定周期で交互にオンとされ、保持容量C1に保持されている正極性保持電圧と保持容量C2に保持されている負極性保持電圧とをソースフォロワ用PMOSトランジスタTr3、Tr4を通して交互に画素電極PEに印加する。   In the pixel of this configuration, positive and negative analog signals (the ramp signal) input via the data lines Di + and Di− are sampled by the NMOS transistors Tr1 and Tr2 and held in the holding capacitors C1 and C2. Is done. At the time of subsequent reading, the PMOS transistors Tr5 and Tr6 are alternately turned on at a predetermined cycle shorter than the vertical scanning cycle by the switching signals 2k and 2kb, and held in the positive holding voltage and the holding capacitor C2 held in the holding capacitor C1. The negative holding voltage thus applied is alternately applied to the pixel electrode PE through the source follower PMOS transistors Tr3 and Tr4.

すなわち、スイッチング信号2kがローレベルの期間、正極性側スイッチングトランジスタTr5がオンとなり、この期間に制御信号curをローレベルとすると、トランジスタTr3及びTr7からなるソースフォロワ・バッファ回路がアクティブとなり、画素電極PEが保持容量C1に保持されている正極性の信号レベルに充電される。画素電極PEの電位が完全に充電された状態となった時点で、制御信号curをハイレベルとし、かつ、そのときスイッチング信号2kもハイレベルに切り替えると、画素電極PEはフローティングとなり、液晶容量に正極性駆動電圧が保持される。   That is, when the switching signal 2k is at a low level, the positive polarity side switching transistor Tr5 is turned on. When the control signal cur is set at a low level during this period, the source follower buffer circuit composed of the transistors Tr3 and Tr7 becomes active. The PE is charged to the positive signal level held in the holding capacitor C1. When the potential of the pixel electrode PE is fully charged, when the control signal cur is set to high level and the switching signal 2k is also switched to high level at that time, the pixel electrode PE becomes floating and the liquid crystal capacitance is increased. The positive drive voltage is maintained.

一方、スイッチング信号2kbがローレベルの期間、負極性側スイッチングトランジスタTr6がオンとなり、この期間に制御信号curをローレベルとすると、トランジスタTr4及びTr7からなるソースフォロワ・バッファ回路がアクティブとなり、画素電極PEが保持容量C2に保持されている負極性の信号レベルに充電される。画素電極PEの電位が完全に充電された状態となった時点で、制御信号curをハイレベルとし、かつ、そのときスイッチング信号2kbもハイレベルに切り替えると、画素電極PEはフローティングとなり、液晶容量に負極性駆動電圧が保持される。   On the other hand, when the switching signal 2 kb is at the low level, the negative polarity side switching transistor Tr 6 is turned on. When the control signal cur is set at the low level during this period, the source follower buffer circuit composed of the transistors Tr 4 and Tr 7 becomes active. The PE is charged to the negative signal level held in the holding capacitor C2. When the potential of the pixel electrode PE is fully charged, when the control signal cur is set to high level and the switching signal 2 kb is also switched to high level at that time, the pixel electrode PE becomes floating and the liquid crystal capacitance is increased. Negative drive voltage is maintained.

以下、上記のスイッチングトランジスタTr5及びTr6を交互にオンとするスイッチングに同期して、定電流用トランジスタTr7を間欠的にアクティブとする動作を繰り返すことで液晶素子LCの画素電極PEには正極性と負極性の各信号で交流化された駆動電圧が印加される。   Hereinafter, in synchronization with the switching in which the switching transistors Tr5 and Tr6 are alternately turned on, the operation of intermittently activating the constant current transistor Tr7 is repeated, whereby the pixel electrode PE of the liquid crystal element LC has positive polarity. A drive voltage converted into an alternating current with each negative signal is applied.

この画素では、保持電荷を直接画素駆動部に転送するのではなく、ソースフォロワ・バッファ回路を介して電圧を供給する構成のため、正負極性での繰り返し充放電を行っても電荷の中和の問題はなく、極性切り替えを多数回行っても電圧レベルの減衰がない駆動が実現できる。   In this pixel, the held charge is not transferred directly to the pixel driver, but is supplied with a voltage via the source follower buffer circuit. There is no problem, and driving without voltage level attenuation can be realized even if polarity switching is performed many times.

また、液晶表示素子LCの共通電極CEには、図1のパネル駆動用ドライバ回路11から液晶共通電極電圧Vcomが印加される。なお、本実施の形態では、後述するように共通電極電圧Vcomは、Vcom1+、Vcom1-、Vcom2+、Vcom2-の4種類ある。   Further, the liquid crystal common electrode voltage Vcom is applied to the common electrode CE of the liquid crystal display element LC from the panel drive driver circuit 11 of FIG. In the present embodiment, as will be described later, there are four types of common electrode voltages Vcom: Vcom1 +, Vcom1-, Vcom2 +, and Vcom2-.

図2に戻って説明する。垂直シフトレジスタ124は、パネル駆動用ドライバ回路11からVシフト用クロックが入力され、1垂直走査期間内で画素部123の各画素を第1水平ラインから最終水平ラインまで1水平走査期間(1H)毎に各水平ラインの画素を上から下方向に順番に選択する行選択信号を出力する。   Returning to FIG. The vertical shift register 124 receives the V-shift clock from the panel drive driver circuit 11 and outputs each pixel of the pixel portion 123 within one vertical scanning period from the first horizontal line to the final horizontal line for one horizontal scanning period (1H). A row selection signal for selecting the pixels of each horizontal line in order from top to bottom is output every time.

フラグ付画素選択回路125は、パネル駆動用ドライバ回路11から画素選択信号が入力され、画素部123の読み出し時に各画素の図3に示したスイッチング用PMOSトランジスタTr5及びTr6を1垂直走査周期よりも短い周期(例えば、2kHzの周期)で交互にオン、オフに制御するスイッチング信号(図3の2k、2kb)と制御信号(図3のcur)とを画素部123に出力すると共に、垂直シフトレジスタ124から出力された行選択信号を画素部123に接続されている行走査線(ゲート線)Gjに出力する。   The pixel selection circuit with flag 125 receives a pixel selection signal from the panel drive driver circuit 11 and sets the switching PMOS transistors Tr5 and Tr6 of each pixel shown in FIG. A switching signal (2k, 2kb in FIG. 3) and a control signal (cur in FIG. 3) that are alternately turned on and off in a short cycle (for example, 2 kHz cycle) and a control signal (cur in FIG. 3) are output to the pixel unit 123 and a vertical shift register The row selection signal output from 124 is output to a row scanning line (gate line) Gj connected to the pixel portion 123.

図4は、図2中の1ライン分のフラグ付き画素選択回路125をその周辺の回路と共に示すブロック図である。図4において、1ライン分のフラグ付き画素選択回路125は、D型フリップフロップ(以下、DFF)201と、書き込み制御回路部202a及び読み出し制御回路部202bを含む画素制御回路203とから構成されている。画素204は、図2に示した画素部123内の1ライン分の複数の画素である。   FIG. 4 is a block diagram showing the flagged pixel selection circuit 125 for one line in FIG. 2 together with its peripheral circuits. In FIG. 4, the flag-selected pixel selection circuit 125 for one line includes a D-type flip-flop (hereinafter referred to as DFF) 201, and a pixel control circuit 203 including a write control circuit unit 202a and a read control circuit unit 202b. Yes. The pixels 204 are a plurality of pixels for one line in the pixel portion 123 illustrated in FIG.

DFF201は、データ入力端子Dに識別フラグ用信号線が接続されている。識別用フラグは値が「1」のとき正常状態のデータ、値が「0」のとき反転状態のデータを示すように決められており、その値は1H周期で切り替わる。また、DFF201は、クロック入力端子Clに垂直シフトレジスタ124の1ビット出力端子から、その出力端子に対応した1ラインの出力信号が入力される。DFF201は、クロック入力端子Clの入力信号によりデータ入力端子Dの入力識別用フラグをラッチし、ラッチした識別用フラグと同じ値の信号をQ出力端子から1フレーム期間、画素制御回路203に供給すると同時に、ラッチした2値の識別用フラグと逆の値の信号をQn出力端子から1フレーム期間、画素制御回路203へ供給する。また、垂直シフトレジスタ124からDFF201のクロック端子Clに供給される信号も同時に画素制御回路203に入力される。   In the DFF 201, the identification flag signal line is connected to the data input terminal D. The identification flag is determined so as to indicate normal state data when the value is “1” and inverted data when the value is “0”, and the value is switched in a cycle of 1H. Further, the DFF 201 receives one line of output signals corresponding to the output terminal from the 1-bit output terminal of the vertical shift register 124 to the clock input terminal Cl. When the DFF 201 latches the input identification flag of the data input terminal D by the input signal of the clock input terminal Cl and supplies a signal having the same value as the latched identification flag from the Q output terminal to the pixel control circuit 203 for one frame period. At the same time, a signal having a value opposite to the latched binary identification flag is supplied from the Qn output terminal to the pixel control circuit 203 for one frame period. A signal supplied from the vertical shift register 124 to the clock terminal Cl of the DFF 201 is also input to the pixel control circuit 203 at the same time.

画素制御回路203内の書き込み制御回路部202aは、対応する1ラインの画素204のゲート線に行選択信号を供給する。また、読み出し制御回路部202bは、対応する1ラインの画素204にスイッチング信号2k及び2kbと制御信号curとを供給する。なお、画素部123の各画素は、フラグ付き画素選択回路125を通して供給される行選択信号により、最上位行から最下位行の方向に順番に各行(ライン)単位で選択される。   The write control circuit unit 202a in the pixel control circuit 203 supplies a row selection signal to the gate line of the corresponding one line of pixels 204. Further, the read control circuit unit 202b supplies the switching signals 2k and 2kb and the control signal cur to the corresponding one-line pixels 204. Each pixel of the pixel unit 123 is selected in units of each row (line) in order from the highest row to the lowest row by a row selection signal supplied through the flagged pixel selection circuit 125.

次に、図2の液晶パネル駆動素子12の概略動作について説明する。   Next, a schematic operation of the liquid crystal panel driving element 12 of FIG. 2 will be described.

図2の水平シフトレジスタ及びコンパレータ121内の水平シフトレジスタに、図2の画像処理回路120から正常状態のデータと反転状態のデータとが1H毎に交互に切り替えられ、更に1フレーム毎にそのデータ切り替えの順番が交互に切り替えられて入力される。   The normal state data and the inverted state data are alternately switched every 1H from the image processing circuit 120 in FIG. 2 to the horizontal shift register in the horizontal shift register and the comparator 121 in FIG. The order of switching is alternately switched and input.

上記の水平シフトレジスタ及びコンパレータ121内の水平シフトレジスタは、入力される正常状態のデータ又は反転状態のデータの1ライン分を展開し、かつ、一時保持して水平シフトレジスタ及びコンパレータ121内のコンパレータに供給する。このコンパレータは、画素部123の水平方向の画素数がm個の場合、図3に示した正極性用データ線D+及び負極性用データ線D-を一組とするm組のデータ線に対応して各列毎にm個設けられている。m個のコンパレータは、複数の階調値が例えば最小値から最大値まで水平走査期間内で一定期間毎に段階的に変化するカウンタ(図示せず)からの基準階調データが共通に供給される一方、上記のシフトレジスタにより保持された画像データが1ラインのm画素の各画素単位で供給されて両者を比較し、両者が一致したとき一致パルスを水平駆動回路122に供給する。   The horizontal shift register in the horizontal shift register and comparator 121 described above develops one line of input normal state data or inversion state data, and temporarily holds the comparator in the horizontal shift register and comparator 121. To supply. When the number of pixels in the horizontal direction of the pixel portion 123 is m, the comparator is configured to m data lines including the positive data line D + and the negative data line D− shown in FIG. Correspondingly, m are provided for each column. The m number of comparators are commonly supplied with reference gradation data from a counter (not shown) in which a plurality of gradation values change stepwise at regular intervals within a horizontal scanning period, for example, from a minimum value to a maximum value. On the other hand, the image data held by the shift register is supplied in units of m pixels of one line and compared with each other. When the two match, a matching pulse is supplied to the horizontal drive circuit 122.

水平駆動回路122は、2本一組のデータ線Di+、Di-の一方のデータ線Di+に接続された正極性用ビデオスイッチと、他方のデータ線Di-に接続された負極性用ビデオスイッチとが各組のデータ線単位で全部でm組設けられると共に、前述したシフトレジスタ及びコンパレータ121内のm個のコンパレータのうち対応して設けられたコンパレータから一致パルスが供給される構成である。   The horizontal drive circuit 122 includes a positive polarity video switch connected to one data line Di + of the pair of data lines Di + and Di−, and a negative polarity video switch connected to the other data line Di−. Are provided in total for each set of data lines, and coincidence pulses are supplied from the corresponding comparators among the m comparators in the shift register and comparator 121 described above.

そして、m組すべてのビデオスイッチは水平走査期間の開始毎に同時にオンにされた後、ランプ信号に同期したクロックを階調カウンタによりカウントして得た階調を示すカウンタ値(基準階調データ)と入力デジタルデータ(正常状態のデータ又は反転状態のデータ)の画素値とを1ラインの画素単位で比較するコンパレータから両者が一致した時に一致パルスが出力されるときにのみ、その一致パルスを出力するコンパレータに対応して設けられた画素の一組のビデオスイッチを一致パルス入力により同時にオフとし、このときの正極性ランプ信号RAMP+と負極性ランプ信号RAMP-の各電圧を、オフとされた一組のビデオスイッチに接続されている一組のデータ線Di+、Di-を介して接続された画素内の正極性用保持容量C1と負極性用保持容量C2とに供給してサンプリング保持が行われる。この時点のランプ信号電圧は、入力デジタル映像信号(正常状態のデータ又は反転状態のデータ)をデジタル-アナログ変換して得られたアナログ電圧である。   All the m sets of video switches are turned on simultaneously at the start of the horizontal scanning period, and then the counter value (reference gradation data) indicating the gradation obtained by counting the clock synchronized with the ramp signal by the gradation counter. ) And the pixel value of the input digital data (normal state data or inverted state data) in units of pixels of one line, the coincidence pulse is output only when the coincidence pulse is output when they coincide. A set of video switches of pixels provided corresponding to the output comparators are simultaneously turned off by coincidence pulse input, and the voltages of the positive ramp signal RAMP + and the negative ramp signal RAMP- at this time are turned off. Holding capacitor C1 for positive polarity and a negative electrode in a pixel connected via a set of data lines Di + and Di- connected to a set of video switches. Sampling holding is performed by supplying to the use holding capacitor C2. The ramp signal voltage at this time is an analog voltage obtained by digital-analog conversion of an input digital video signal (normal state data or inverted state data).

次に、画素3の動作について図5及び図6のタイミングチャート等と共に詳細に説明する。まず、画素の書き込み動作について説明する。   Next, the operation of the pixel 3 will be described in detail with reference to the timing charts of FIGS. First, a pixel writing operation will be described.

入力デジタル映像信号が奇数番目のフレーム(oddフレーム)の1ライン目のデジタル映像信号であるときの書き込み動作について説明する。この場合、フラグ付き画素選択回路125の1ライン目のDFFが図4のDFF201であるものとすると、DFF201はクロック入力端子に供給される図5(E)に「Vシフト出力(1ライン目の場合)」として示す垂直シフトレジスタ124の1ライン目の出力信号に基づいて、図5(D)に示すoddフレームの識別用フラグをラッチする。このoddフレームの識別用フラグは、図5(D)に示すように画面上の奇数番目のラインでは値が「1」であるので、DFF201は値「1」の識別用フラグをラッチし、ラッチした値「1」の信号を画素制御回路203に供給する。1ライン目の画素制御回路203は、書き込み制御回路部202aから1ライン目の画素204にハイレベルの行選択信号を配線G1(j=1)に供給して書き込み動作を行わせる。   A writing operation when the input digital video signal is the digital video signal on the first line of the odd-numbered frame (odd frame) will be described. In this case, assuming that the DFF in the first line of the flagged pixel selection circuit 125 is the DFF 201 in FIG. 4, the DFF 201 outputs “V shift output (first line in FIG. 5E) supplied to the clock input terminal” in FIG. The odd frame identification flag shown in FIG. 5D is latched based on the output signal of the first line of the vertical shift register 124 indicated as “case)”. As shown in FIG. 5D, since the value of the odd frame identification flag is “1” in the odd-numbered line on the screen, the DFF 201 latches the identification flag of the value “1” and latches it. The signal having the value “1” is supplied to the pixel control circuit 203. The pixel control circuit 203 on the first line supplies a high-level row selection signal to the pixel 204 on the first line from the writing control circuit unit 202a to the wiring G1 (j = 1) to perform a writing operation.

配線G1にハイレベルの行選択信号が供給されると、1ライン目の図3に示した画素204の画素選択用トランジスタTr1及びTr2がそれぞれオンとなる。これにより、正極性用データ線D+を介して入力された、正極性用ビデオスイッチがオフの時点の1ライン目の当該画素の画素値に対応した正極性ランプ信号RAMP+の電圧がトランジスタTr1によりサンプリングされて正極性用保持容量C1に書き込み保持される。またこれと同時に、負極性用データ線D-を介して入力された、負極性用ビデオスイッチがオフの時点の1ライン目の当該画素の画素値に対応した負極性ランプ信号RAMP-の電圧がトランジスタTr2によりサンプリングされて負極性用保持容量C2に書き込み保持される。なお、このoddフレームの1ライン目のデジタル映像信号は前述したように正常状態のデータであり、この正常状態のデータをデジタル−アナログ変換して得られた正極性ランプ信号RAMP+の電圧が保持容量C1に書き込み保持されると同時に、正常状態のデータをデジタル−アナログ変換して得られた負極性ランプ信号RAMP+の電圧が保持容量C2に書き込み保持される。図5(C)は、データ線D+のランプ信号電圧を示す。   When a high-level row selection signal is supplied to the wiring G1, the pixel selection transistors Tr1 and Tr2 of the pixel 204 shown in FIG. 3 in the first line are turned on. As a result, the voltage of the positive polarity ramp signal RAMP + input through the positive polarity data line D + and corresponding to the pixel value of the pixel on the first line when the positive polarity video switch is turned off becomes the transistor Tr1. And is written and held in the positive polarity holding capacitor C1. At the same time, the voltage of the negative polarity ramp signal RAMP− corresponding to the pixel value of the pixel on the first line when the negative polarity video switch is turned off, which is input via the negative polarity data line D−, is obtained. It is sampled by the transistor Tr2 and written and held in the negative holding capacitor C2. The digital video signal on the first line of the odd frame is normal state data as described above, and the voltage of the positive ramp signal RAMP + obtained by digital-analog conversion of the normal state data is held. At the same time as being written and held in the capacitor C1, the voltage of the negative polarity ramp signal RAMP + obtained by digital-to-analog conversion of normal state data is written and held in the holding capacitor C2. FIG. 5C shows the ramp signal voltage of the data line D +.

ここで、正常状態のデータの画素への書き込み時には、上記の正極性ランプ信号RAMP+は図9に示したRAMP1+であり、上記の負極性ランプ信号RAMP-は図9に示したRAMP1-である。従って、正常状態のデータの画素への書き込みは、従来の液晶表示装置の画素書き込みと同様に行われる。   Here, when writing data in the normal state to the pixel, the positive polarity ramp signal RAMP + is RAMP1 + shown in FIG. 9, and the negative polarity ramp signal RAMP− is RAMP1− shown in FIG. . Accordingly, the writing of data in the normal state to the pixels is performed in the same manner as the pixel writing of the conventional liquid crystal display device.

続いて、奇数番目のフレーム(oddフレーム)の2ライン目のデジタル映像信号が入力されると、このときはフラグ付き画素選択回路125の2ライン目のDFFが図4のDFF201であるものとすると、DFF201はクロック入力端子に供給される図6(E)に「Vシフト出力(2ライン目の場合)」として示す垂直シフトレジスタ124の2ライン目の出力信号に基づいて、図6(D)に示すoddフレームの識別用フラグをラッチする。このoddフレームの識別用フラグは、図6(D)に示すように画面上の偶数番目のラインでは値が「0」であるので、DFF201は値「0」の識別用フラグをラッチし、ラッチした値「0」の信号を画素制御回路203に供給する。書き込み制御回路部202aは、2ライン目の画素204に行選択信号G2(j=2)を供給して書き込み動作を行わせる。図6(C)は、データ線D+のランプ信号電圧を示す。   Subsequently, when the digital video signal of the second line of the odd-numbered frame (odd frame) is input, the DFF of the second line of the flagged pixel selection circuit 125 is assumed to be the DFF 201 of FIG. , DFF 201 is supplied to the clock input terminal based on the output signal of the second line of the vertical shift register 124 shown as “V shift output (in the case of the second line)” in FIG. The odd frame identification flag shown in FIG. As shown in FIG. 6D, the odd frame identification flag has a value of “0” in the even-numbered lines on the screen, so that the DFF 201 latches the identification flag of the value “0”. The signal having the value “0” is supplied to the pixel control circuit 203. The write control circuit unit 202a supplies a row selection signal G2 (j = 2) to the pixels 204 in the second line to perform a write operation. FIG. 6C shows the ramp signal voltage of the data line D +.

これにより、1ライン目の各画素と同様に、2ライン目の各画素の正極性用保持容量C1には正極性用データ線D+を介して入力された、正極性用ビデオスイッチがオフの時点の2ライン目の当該画素の画素値に対応した正極性ランプ信号RAMP+の電圧(正極性のデジタル-アナログ変換電圧)が書き込み保持されと同時に、負極性用保持容量C2には負極性用データ線D-を介して入力された、負極性用ビデオスイッチがオフの時点の2ライン目の当該画素の画素値に対応した負極性ランプ信号RAMP-の電圧(負極性のデジタル-アナログ変換電圧)が書き込み保持される。なお、このoddフレームの2ライン目のデジタル映像信号は前述したように反転状態のデータである。   As a result, as with each pixel on the first line, the positive polarity video switch input to the positive polarity holding capacitor C1 of each pixel on the second line via the positive polarity data line D + is turned off. The voltage (positive digital-analog conversion voltage) of the positive polarity ramp signal RAMP + corresponding to the pixel value of the pixel on the second line at the time is written and held, and at the same time, the negative polarity holding capacitor C2 has a negative polarity. The voltage of the negative ramp signal RAMP- (corresponding to the negative polarity digital-analog conversion voltage) corresponding to the pixel value of the pixel of the second line when the negative polarity video switch is turned off, which is input via the data line D- ) Is written and held. Note that the digital video signal on the second line of the odd frame is inverted data as described above.

この反転状態のデータの画素への書き込みは、図7に示すように、反転状態のデータの値“00”(白レベル)から値“FF”(黒レベル)まで1H周期で単調的に増加する正極性ランプ信号RAMP2+と、反転状態のデータの値“00”(白レベル)から値“FF”(黒レベル)まで1H周期で単調的に減少する負極性ランプ信号RAMP2-とを、図2の水平駆動回路122内の1ラインの画素数に対応した組数の各ビデオスイッチに共通に同時に供給する。ここで、各組のビデオスイッチは、正極性ランプ信号RAMP2+が供給される正極性用ビデオスイッチと、負極性ランプ信号RAMP2-が供給される負極性用ビデオスイッチとからなる。   As shown in FIG. 7, the writing of the data in the inverted state monotonically increases in a cycle of 1H from the value “00” (white level) to the value “FF” (black level) of the data in the inverted state. The positive polarity ramp signal RAMP2 + and the negative polarity ramp signal RAMP2- that monotonously decreases in a 1H cycle from the value "00" (white level) to the value "FF" (black level) in the inverted state are shown in FIG. The signals are supplied simultaneously to a number of sets of video switches corresponding to the number of pixels in one line in the horizontal drive circuit 122. Here, each set of video switches includes a positive video switch to which a positive ramp signal RAMP2 + is supplied and a negative video switch to which a negative ramp signal RAMP2- is supplied.

そして、すべての組のビデオスイッチを2ライン目等の偶数ラインの水平走査期間開始時に同時にオンにした後、ランプ信号RAMP2+及びRAMP2-に同期したクロックをカウンタによりカウントして得た階調を示すカウンタ値とデジタル映像信号の画素値とを1ラインの画素単位で比較するコンパレータから、両者が一致した時に一致パルスを出力して、その画素に対応して設けられた一組のビデオスイッチを同時にオフとし、このときのランプ信号RAMP2+、RAMP2-の各電圧をサンプリングし、オフとされた一組のビデオスイッチに一組のデータ線(図3のDi+、Di-)を介して接続された画素内の正極性用保持容量(図3のC1)と負極性用保持容量(図3のC2)とに供給し保持させる。   Then, after all sets of video switches are turned on at the same time when the horizontal scanning period of the even-numbered lines such as the second line is started, the gradation obtained by counting the clocks synchronized with the ramp signals RAMP2 + and RAMP2- by the counter is shown. A comparator that compares the counter value and the pixel value of the digital video signal in units of pixels of one line outputs a coincidence pulse when they coincide with each other, and simultaneously sets a set of video switches corresponding to the pixels. The pixels of the ramp signals RAMP2 + and RAMP2- sampled at this time are sampled and connected to the set of video switches that are turned off via a set of data lines (Di +, Di- in FIG. 3). The positive polarity holding capacitor (C1 in FIG. 3) and the negative polarity holding capacitor (C2 in FIG. 3) are supplied and held therein.

以下、上記と同様にして、oddフレームでは、奇数番目のラインの各画素204には正常状態のデータがサンプリングされて書き込まれ、偶数番目のラインの各画素204には反転状態のデータがサンプリングされて書き込まれる。図2の画素部123には、実線で正常状態のデータが書き込まれた奇数番目のラインを示し、点線で反転状態のデータが書き込まれた偶数番目のラインを示す。   Thereafter, in the same manner as described above, in the odd frame, normal state data is sampled and written in each pixel 204 in the odd-numbered line, and inverted data is sampled in each pixel 204 in the even-numbered line. Written. In the pixel portion 123 of FIG. 2, a solid line indicates an odd-numbered line in which normal state data is written, and a dotted line indicates an even-numbered line in which inverted data is written.

また、evenフレームでは、oddフレームとは逆に、奇数番目のラインの各画素204には反転状態のデータがサンプリングされて書き込まれ、偶数番目のラインの各画素204には正常状態のデータがサンプリングされて書き込まれる。   In the even frame, contrary to the odd frame, inverted data is sampled and written in each pixel 204 in the odd-numbered line, and normal data is sampled in each pixel 204 in the even-numbered line. To be written.

次に、画素の読み出し動作について説明する。   Next, a pixel reading operation will be described.

奇数番目のフレーム(oddフレーム)の1ライン目の画素読み出し動作について説明する。この場合、フラグ付き画素選択回路125の1ライン目のDFFが図4のDFF201であるものとすると、DFF201はクロック入力端子に供給される図5(E)に「Vシフト出力(1ライン目の場合)」として示す垂直シフトレジスタ124の1ライン目の出力信号に基づいて、図5(D)に示すoddフレームの1ライン目の識別用フラグの値「1」をラッチし、そのQ出力端子から値「1」、Qn出力端子から値「0」の各信号を画素制御回路203に出力する。   The pixel readout operation for the first line of the odd-numbered frame (odd frame) will be described. In this case, assuming that the DFF in the first line of the flagged pixel selection circuit 125 is the DFF 201 in FIG. 4, the DFF 201 outputs “V shift output (first line in FIG. 5E) supplied to the clock input terminal” in FIG. Based on the output signal of the first line of the vertical shift register 124 indicated as “)”, the value “1” of the identification flag for the first line of the odd frame shown in FIG. 5D is latched and its Q output terminal From the Qn output terminal and a value “0” from the Qn output terminal.

読み出し制御回路部202bは、DFF201のQ出力端子、Qn出力端子からの信号と、垂直シフトレジスタ124の1ライン目の出力信号とを入力信号として受け、oddフレームの1ライン目の画素読み出し時には奇数番目に図3のトランジスタTr5をオンとするスイッチング信号2kを出力し、偶数番目にトランジスタTr6をオンとするスイッチング信号2kbを交互に1垂直走査周期よりも短い所定の周期(例えば、2kHzの周期)で交互に出力する。なお、図5(A)、(B)に示すスイッチング信号2k、2kbの各ハイレベル期間は、トランジスタTr5、Tr6のオン期間を模式的に示しており、信号波形は図5(A)、(B)とは逆相となる。ローレベルでPMOSトランジスタであるトランジスタTr5、Tr6がオンとなるからである。図6(A)、(B)に示すスイッチング信号2k、2kbも同様である。   The read control circuit unit 202b receives the signals from the Q output terminal and the Qn output terminal of the DFF 201 and the output signal of the first line of the vertical shift register 124 as input signals. The switching signal 2k for turning on the transistor Tr5 in FIG. 3 is output first, and the switching signal 2kb for turning on the transistor Tr6 is alternately switched on for a predetermined cycle shorter than one vertical scanning cycle (for example, a cycle of 2 kHz). Output alternately with. Each high level period of the switching signals 2k and 2kb shown in FIGS. 5A and 5B schematically shows the ON period of the transistors Tr5 and Tr6, and the signal waveforms are shown in FIGS. B) is in reverse phase. This is because the transistors Tr5 and Tr6, which are PMOS transistors, are turned on at a low level. The same applies to the switching signals 2k and 2kb shown in FIGS.

トランジスタTr5、Tr6が交互にオンに制御されることで、正極性用保持容量C1に保持されていた正常状態のデータの正極性デジタル-アナログ変換電圧と、負極性用保持容量C2に保持されていた正常状態のデータの負極性デジタル-アナログ変換電圧とが交互に画素電極PEに印加される。   By alternately turning on the transistors Tr5 and Tr6, the positive polarity digital-analog conversion voltage of the normal state data held in the positive polarity holding capacitor C1 and the negative polarity holding capacitor C2 are held. The negative polarity digital-analog conversion voltage of the normal data is alternately applied to the pixel electrode PE.

ここで、正極性用保持容量C1に保持されていた正常状態のデータの正極性デジタル-アナログ変換電圧(具体的にはサンプリングされた正極性ランプ信号RAMP1+)が画素電極PEに印加される時の共通電極電圧Vcomは、図9にVcom1+で示す低レベル側の共通電極電圧であり、負極性用保持容量C2に保持されていた正常状態のデータの負極性デジタル-アナログ変換電圧(具体的にはサンプリングされた負極性ランプ信号RAMP1-)が画素電極PEに印加される時の共通電極電圧Vcomは、図9にVcom1-で示す高レベル側の共通電極電圧である。   Here, when the positive polarity digital-analog conversion voltage (specifically, the sampled positive polarity ramp signal RAMP1 +) of the normal state data held in the positive polarity holding capacitor C1 is applied to the pixel electrode PE. The common electrode voltage Vcom is a low-level common electrode voltage indicated by Vcom1 + in FIG. 9, and is a negative polarity digital-analog conversion voltage (specifically, normal state data held in the negative polarity holding capacitor C2). The common electrode voltage Vcom when the sampled negative polarity ramp signal RAMP1-) is applied to the pixel electrode PE is a high-level common electrode voltage indicated by Vcom1- in FIG.

次に、奇数番目のフレーム(oddフレーム)の2ライン目の画素読み出し動作について説明する。この場合、フラグ付き画素選択回路125の2ライン目のDFFが図4のDFF201であるものとすると、DFF201はクロック入力端子に供給される図6(E)に「Vシフト出力(2ライン目の場合)」として示す垂直シフトレジスタ124の2ライン目の出力信号に基づいて、図6(D)に示すoddフレームの2ライン目の識別用フラグの値「0」をラッチし、そのQ出力端子から値「0」、Qn出力端子から値「1」の各信号を画素制御回路203に出力する。   Next, the pixel readout operation for the second line of the odd-numbered frame (odd frame) will be described. In this case, assuming that the DFF in the second line of the flagged pixel selection circuit 125 is the DFF 201 in FIG. 4, the DFF 201 outputs “V shift output (second line in FIG. 6E) supplied to the clock input terminal”. Based on the output signal of the second line of the vertical shift register 124 shown as “)), the value“ 0 ”of the identification flag of the second line of the odd frame shown in FIG. 6D is latched, and its Q output terminal From the Qn output terminal and a value “1” from the Qn output terminal.

2ライン目の画素制御回路203内の読み出し制御回路部202bは、DFF201のQ出力端子及びQn出力端子からの各信号と、垂直シフトレジスタ124の2ライン目の出力信号とを入力信号として受け、oddフレームの2ライン目の画素読み出し時には奇数番目に図3のトランジスタTr6をオンとするスイッチング信号2kbを出力し、偶数番目にトランジスタTr5をオンとするスイッチング信号2kを交互に1垂直走査周期よりも短い所定の周期(例えば、2kHzの周期)で交互に出力する。   The readout control circuit unit 202b in the pixel control circuit 203 on the second line receives the signals from the Q output terminal and the Qn output terminal of the DFF 201 and the output signal on the second line of the vertical shift register 124 as input signals. When the pixels on the second line of the odd frame are read, the switching signal 2 kb that turns on the transistor Tr6 in FIG. 3 is output oddly, and the switching signal 2k that turns on the transistor Tr5 is alternately switched over one vertical scanning cycle. The signals are alternately output at a short predetermined period (for example, a period of 2 kHz).

トランジスタTr5、Tr6が交互にオンに制御されることで、負極性用保持容量C2に保持されていた反転状態のデータの負極性デジタル-アナログ変換電圧と、正極性用保持容量C1に保持されていた反転状態のデータの正極性デジタル-アナログ変換電圧とが交互に画素電極PEに印加される。   By alternately turning on the transistors Tr5 and Tr6, the negative polarity digital-analog conversion voltage of the inverted data held in the negative polarity holding capacitor C2 and the positive polarity holding capacitor C1 are held. The positive polarity digital-analog conversion voltage of the inverted data is alternately applied to the pixel electrode PE.

ここで、負極性用保持容量C2に保持されていた反転状態のデータの負極性デジタル-アナログ変換電圧(具体的にはサンプリングされた図7に示した負極性ランプ信号RAMP2-)が画素電極PEに印加される時の共通電極電圧Vcomは、図7にVcom2-で示す低レベル側の共通電極電圧である。また、正極性用保持容量C1に保持されていた反転状態のデータの正極性デジタル-アナログ変換電圧(具体的にはサンプリングされた図7に示した正極性ランプ信号RAMP2+)が画素電極PEに印加される時の共通電極電圧Vcomは、図7にVcom2+で示す高レベル側の共通電極電圧である。   Here, the negative polarity digital-analog conversion voltage (specifically, the sampled negative polarity ramp signal RAMP2- shown in FIG. 7) held in the negative polarity holding capacitor C2 is the pixel electrode PE. The common electrode voltage Vcom when applied to is a low-level common electrode voltage indicated by Vcom2- in FIG. Further, the positive polarity digital-analog conversion voltage (specifically, the positive polarity ramp signal RAMP2 + shown in FIG. 7 sampled) held in the positive polarity holding capacitor C1 is applied to the pixel electrode PE. The common electrode voltage Vcom at this time is the high-level common electrode voltage indicated by Vcom2 + in FIG.

以下、上記と同様にして、oddフレームでは、奇数番目のラインでは正極性用保持容量C1に保持されていた正常状態のデータの正極性デジタル-アナログ変換電圧と、負極性用保持容量C2に保持されていた正常状態のデータの負極性デジタル-アナログ変換電圧とが1垂直走査周期よりも短い所定の周期で交互に画素電極PEに印加されると共に、これに同期して2種類の共通電極電圧Vcom1+及びVcom1-に交互に切り替わる。また、oddフレームでは、偶数番目のラインでは正極性用保持容量C1に保持されていた反転状態のデータの正極性デジタル-アナログ変換電圧と、負極性用保持容量C2に保持されていた反転状態のデータの負極性デジタル-アナログ変換電圧とが1垂直走査周期よりも短い所定の周期で交互に、かつ、奇数番目のラインの読み出し順とは逆にC2から先に読み出されて画素電極PEに印加されると共に、これに同期して2種類の共通電極電圧Vcom2+及びVcom2-に交互に切り替わる。   Thereafter, in the same manner as described above, in the odd frame, the positive polarity digital-analog conversion voltage of the normal state data held in the positive polarity holding capacitor C1 and the negative polarity holding capacitor C2 in the odd-numbered line are held. The negative-polarity digital-analog conversion voltage of the normal state data that has been applied is alternately applied to the pixel electrode PE at a predetermined cycle shorter than one vertical scanning cycle, and two types of common electrode voltages are synchronized with this. Alternates between Vcom1 + and Vcom1-. In the odd frame, in the even-numbered line, the positive polarity digital-analog conversion voltage of the inverted data held in the positive polarity holding capacitor C1 and the inverted state held in the negative polarity holding capacitor C2. The negative polarity digital-analog conversion voltage of data is alternately read at a predetermined cycle shorter than one vertical scanning cycle, and is read first from C2 in reverse to the reading order of the odd-numbered lines and is applied to the pixel electrode PE. In addition to being applied, in synchronization with this, two types of common electrode voltages Vcom2 + and Vcom2- are alternately switched.

一方、evenフレームでは、上記のoddフレームとは逆に、奇数番目のラインでは反転状態のデータの正極性デジタル-アナログ変換電圧と反転状態のデータの負極性デジタル-アナログ変換電圧とが1垂直走査周期よりも短い所定の周期で交互に読み出されて画素電極PEに印加されると共に、これに同期して2種類の共通電極電圧Vcom2+及びVcom2-に交互に切り替わり、また、偶数番目のラインでは正常状態のデータの正極性デジタル-アナログ変換電圧と正常状態のデータの負極性デジタル-アナログ変換電圧とが1垂直走査周期よりも短い所定の周期で交互に、かつ、奇数番目のラインの読み出し順とは逆にC2から先に読み出されて画素電極PEに印加されると共に、これに同期して2種類の共通電極電圧Vcom1+及びVcom1-に交互に切り替わる。   On the other hand, in the even frame, contrary to the odd frame described above, on the odd-numbered lines, the positive digital-analog conversion voltage of the inverted data and the negative digital-analog conversion voltage of the inverted data are one vertical scan. It is alternately read out at a predetermined cycle shorter than the cycle and applied to the pixel electrode PE, and in synchronization with this, it switches alternately to two types of common electrode voltages Vcom2 + and Vcom2-. The positive polarity digital-analog conversion voltage of normal state data and the negative polarity digital-analog conversion voltage of normal state data alternately in a predetermined cycle shorter than one vertical scanning cycle, and the reading order of odd-numbered lines On the contrary, C2 is read first and applied to the pixel electrode PE, and in synchronization with this, it is alternately switched to two types of common electrode voltages Vcom1 + and Vcom1-. Change.

次に、反転状態のデータの読み出しについて更に詳細に説明する。   Next, reading data in the inverted state will be described in more detail.

正極性用保持容量C1にサンプリング保持された正極性ランプ信号RAMP2+の電圧が画素電極PEに印加されるときには、共通電極CEには図7にVcom2+で示すレベルの共通電極電圧が印加され、負極性用保持容量C2にサンプリング保持された負極性ランプ信号RAMP2-の電圧が画素電極PEに印加されるときには、共通電極CEには図7にVcom2-で示すレベルの共通電極電圧が印加される。   When the voltage of the positive ramp signal RAMP2 + sampled and held in the positive holding capacitor C1 is applied to the pixel electrode PE, the common electrode voltage at the level indicated by Vcom2 + in FIG. When the voltage of the negative ramp signal RAMP2- sampled and held in the holding capacitor C2 is applied to the pixel electrode PE, the common electrode voltage at the level indicated by Vcom2- in FIG. 7 is applied to the common electrode CE.

従って、液晶表示素子LCの液晶層LCMに印加される電圧は、画素電極PEの印加電圧と共通電極CEの印加電圧との差電圧となるから、正極性用保持容量C1にサンプリング保持されたランプ信号RAMP2+の電圧が画素電極PEに印加されるときには、図7にVp2で示す電圧となり、負極性用保持容量C2にサンプリング保持されたランプ信号RAMP2-の電圧が画素電極PEに印加されるときには、図7にVm2で示す電圧となり、電圧の印加方向は逆になるが、同じ印加電圧が同じデータで液晶層LCMに印加されることとなり、これを高速に切り替えることで、前述した正常状態のデータの読み出し時と同様に、同じデータの場合表示される明るさは変わらないが、画素電極PE及び共通電極CEに印加される電圧が逆極性になるため、焼き付きを発生させにくい状態にできる。   Accordingly, the voltage applied to the liquid crystal layer LCM of the liquid crystal display element LC is a difference voltage between the applied voltage of the pixel electrode PE and the applied voltage of the common electrode CE, and therefore the lamp sampled and held in the positive holding capacitor C1. When the voltage of the signal RAMP2 + is applied to the pixel electrode PE, the voltage is indicated by Vp2 in FIG. 7, and when the voltage of the ramp signal RAMP2- sampled and held in the negative holding capacitor C2 is applied to the pixel electrode PE, Although the voltage is indicated by Vm2 in FIG. 7 and the direction of voltage application is reversed, the same applied voltage is applied to the liquid crystal layer LCM with the same data. As in the case of reading, the brightness displayed in the case of the same data does not change, but the voltages applied to the pixel electrode PE and the common electrode CE have opposite polarities. It is possible to make it difficult to cause seizure.

ここで、正極性用保持容量C1にサンプリング保持されたランプ信号RAMP2+の電圧が図7にVp2で示す電圧であるが、正極性側のソースフォロワ回路内のトランジスタ(図3のPMOSトランジスタTr3)のVthが平均値より高い場合、図7に示すようにその誤差分のVlv1だけ高い電圧となって画素電極PEに印加されることとなる。この場合は、正しい明るさよりも暗い画素状態となる。   Here, the voltage of the ramp signal RAMP2 + sampled and held in the positive holding capacitor C1 is a voltage indicated by Vp2 in FIG. 7, and the voltage of the transistor (PMOS transistor Tr3 in FIG. 3) in the source follower circuit on the positive polarity side. When Vth is higher than the average value, as shown in FIG. 7, the voltage is increased by Vlv1 corresponding to the error and applied to the pixel electrode PE. In this case, the pixel state is darker than the correct brightness.

一方、負極性用保持容量C2にサンプリング保持されたランプ信号RAMP2-の電圧が図7にVm2で示す電圧であるが、負極性側のソースフォロワ回路内のトランジスタ(図3のPMOSトランジスタTr4)のVthが平均値より高い場合、図7に示すようにその誤差分のVlv2だけ高い電圧となって画素電極PEに印加されることとなる。この場合は、正しい明るさよりも明るい画素状態となる。このように、各画素内の正極性側のソースフォロワ回路のトランジスタのVthと、負極性側のソースフォロワ回路のトランジスタのVthとが正規の値よりもずれた誤差があると、正しい明るさからずれた状態を表示することになることは、図9と共に説明した正常状態のデータ読み出し時と同様である。   On the other hand, the voltage of the ramp signal RAMP2- sampled and held in the negative holding capacitor C2 is the voltage indicated by Vm2 in FIG. 7, but the transistor (PMOS transistor Tr4 in FIG. 3) in the source follower circuit on the negative polarity side. When Vth is higher than the average value, as shown in FIG. 7, the voltage is increased by Vlv2 corresponding to the error and applied to the pixel electrode PE. In this case, the pixel state is brighter than the correct brightness. As described above, if there is an error in which the Vth of the transistor of the source follower circuit on the positive polarity side in each pixel and the Vth of the transistor of the source follower circuit on the negative polarity side deviate from the normal values, the correct brightness is obtained. The display of the shifted state is the same as in the normal state data reading described with reference to FIG.

ここで、図7に示した正極性画素電極電圧Vcom2+印加時の液晶表示素子の明るさXp2は次式で表わされる。   Here, the brightness Xp2 of the liquid crystal display element when the positive pixel electrode voltage Vcom2 + shown in FIG. 7 is applied is expressed by the following equation.

Xp2=fp×(Vp2−Vlv1) (3)
ただし、(3)式中、fpは電圧印加時の表示明るさを計算する関数、Vp2は画素内の正極性用保持容量の反転状態のデータの入力電圧、Vlv1は画素の正極性側ソースフォロワ回路のばらつき電圧である。また、図7に示した負極性画素電極電圧Vcom2-印加時の液晶表示素子の明るさXm2は次式で表わされる。
Xp2 = fp × (Vp2−Vlv1) (3)
In the equation (3), fp is a function for calculating display brightness when voltage is applied, Vp2 is an input voltage of data in the inverted state of the positive polarity holding capacitor in the pixel, and Vlv1 is a source follower on the positive side of the pixel. It is the variation voltage of the circuit. The brightness Xm2 of the liquid crystal display element when the negative pixel electrode voltage Vcom2- shown in FIG. 7 is applied is expressed by the following equation.

Xm2=fm×(Vm2+Vlv2) (4)
ただし、(4)式中、fmは電圧印加時の表示明るさを計算する関数、Vm2は画素内の負極性用保持容量の反転状態のデータの入力電圧、Vlv2は画素の負極性側ソースフォロワ回路のばらつき電圧である。
Xm2 = fm × (Vm2 + Vlv2) (4)
In the equation (4), fm is a function for calculating the display brightness when voltage is applied, Vm2 is an input voltage of data in the inverted state of the negative holding capacitor in the pixel, and Vlv2 is a negative source follower of the pixel. It is the variation voltage of the circuit.

次に、図2に戻って説明する。図2の液晶パネル駆動素子12は、パネル駆動用ドライバ回路11から正常状態のデータと反転状態のデータとが1H単位で交互に供給され、この入力データを前述したように正極性ランプ信号と負極性ランプ信号とを用いてアナログ信号電圧に変換して各画素内の正極性用保持容量と負極性用保持容量とに書き込む。   Next, referring back to FIG. In the liquid crystal panel driving element 12 of FIG. 2, normal state data and inverted state data are alternately supplied in units of 1H from the panel driving driver circuit 11, and the positive polarity ramp signal and the negative polarity are input as described above. The signal is converted into an analog signal voltage using the negative ramp signal and written into the positive holding capacitor and the negative holding capacitor in each pixel.

正常状態のデータ又は反転状態のデータが書き込まれた後、その書き込みデータは所定の周期(例えば2kHzの周期)で高速に読み出される。この読み出しは、本実施の形態では、oddフレーム及びevenフレームのいずれにおいても、正極性ランプ信号と負極性ランプ信号とを用いてアナログ信号電圧に変換された正常状態のデータと反転状態のデータとが1H周期で交互に切り替わるようにしている。   After normal data or inverted data is written, the written data is read at high speed in a predetermined cycle (for example, a 2 kHz cycle). In this embodiment, in this embodiment, in both the odd frame and the even frame, the normal state data and the inverted state data converted into the analog signal voltage using the positive polarity ramp signal and the negative polarity ramp signal are used. Are alternately switched in a 1H cycle.

また、共通電極電圧は読み出し時に2kHzの周期で正極性共通電極電圧(Vcom1+又はVcom2+)と、負極性側共通電極電圧(Vcom1-又はVcom2-)とに交互に切り替わるが、保持容量から読み出されるデジタル-アナログ変換電圧が正常状態のデータか反転状態のデータであるか、また、正極性用保持容量から読み出すのか負極性用保持容量から読み出すのかに応じて、すなわち4種類の組み合わせに応じて正極性共通電極電圧及び負極性共通電極電圧のどちらから読み出すのかを選択する必要がある。   In addition, the common electrode voltage is alternately switched between a positive common electrode voltage (Vcom1 + or Vcom2 +) and a negative common electrode voltage (Vcom1- or Vcom2-) in a cycle of 2 kHz at the time of reading. -Depending on whether the analog conversion voltage is normal state data or inverted state data, and whether the analog conversion voltage is read from the positive holding capacitor or the negative holding capacitor, that is, positive according to the four types of combinations It is necessary to select whether to read from the common electrode voltage or the negative common electrode voltage.

そこで、本実施の形態では、図2では図示を省略したが、識別用フラグに応じて、正極性及び負極性の共通電極電圧の選択を変更する回路が用いられる。図8は、入力データと共通電極電圧との関係を示す。図8(A)において、「+側」は正常状態のデータ又は反転状態のデータが正極性用保持容量から読み出される場合、「−側」は負極性保持容量から読み出される場合を示す。また、図6(B)において、「Low」とは共通電極電圧が低レベル側電圧であるVcom1+又はVcom2-を示し、「High」とは共通電極電圧が高レベル側電圧であるVcom1-又はVcom2+を示す。   Therefore, in this embodiment, although not shown in FIG. 2, a circuit that changes the selection of the positive and negative common electrode voltages according to the identification flag is used. FIG. 8 shows the relationship between the input data and the common electrode voltage. In FIG. 8A, “+ side” indicates a case where normal state data or inverted state data is read from the positive holding capacitor, and “− side” indicates a case where the negative holding capacitor is read. In FIG. 6B, “Low” indicates Vcom1 + or Vcom2− where the common electrode voltage is a low level side voltage, and “High” indicates Vcom1− or Vcom2 + where the common electrode voltage is a high level side voltage. Indicates.

このようにして、本実施の形態によれば、4種類の組み合わせをすべて時系列的に表示するため、その表示画面の明るさXは4種類の組み合わせの平均となり、(1)式〜(4)式から次式で表わされるものとなる。   In this way, according to the present embodiment, since all four types of combinations are displayed in time series, the brightness X of the display screen is the average of the four types of combinations, and the expressions (1) to (4) ) Is expressed by the following equation.

X=(Xm+Xm2+Xp+Xp2)/4
=(fm×(Vm1+Vlv2+Vm2−Vlv2)
+fp×(Vp1+Vlv1+Vp2−Vlv1)/4
=(fm×(Vm1+Vm2)+fp×(Vp1+Vp2)/4 (5)
ここで、同一画素の場合
fm=fp=f、Vm1=Vm2=Vp1=Vp2=V
であるので、(5)式は次式で表わされる。
X = (Xm + Xm2 + Xp + Xp2) / 4
= (Fm × (Vm1 + Vlv2 + Vm2−Vlv2)
+ Fp × (Vp1 + Vlv1 + Vp2−Vlv1) / 4
= (Fm × (Vm1 + Vm2) + fp × (Vp1 + Vp2) / 4 (5)
Here, in the case of the same pixel, fm = fp = f, Vm1 = Vm2 = Vp1 = Vp2 = V
Therefore, the equation (5) is expressed by the following equation.

X=f×V (6)
従って、本実施の形態によれば、(6)式から分かるように、明るさXは各画素毎のソースフォロワ回路のトランジスタのVthのばらつきを抑圧した明るさとすることができる。ただし、画素のばらつきは信号電圧によって若干異なるため、完全に打ち消すことは難しいが、抑圧することは可能である。
X = f × V (6)
Therefore, according to the present embodiment, as can be seen from the equation (6), the brightness X can be set to a brightness in which variation in Vth of the transistors of the source follower circuit for each pixel is suppressed. However, since the pixel variation slightly differs depending on the signal voltage, it is difficult to completely cancel it, but it can be suppressed.

これにより、本実施の形態によれば、各画素毎のソースフォロワ回路のトランジスタのVthのばらつきに起因するFPNを低減し、表示品質を向上できる。また、本実施の形態によれば、輝点、黒点など、画素のばらつきと同様に正しくない電圧が画素電極に印加される場合も、ある程度の抑圧が期待できる。更に、本実施の形態によれば、複数種類のランプ信号間の波形のずれに起因する表示画像のフリッカーを視覚上抑圧することができる。   As a result, according to the present embodiment, FPN caused by variations in Vth of transistors of the source follower circuit for each pixel can be reduced, and display quality can be improved. Further, according to the present embodiment, a certain degree of suppression can be expected even when an incorrect voltage such as a bright spot or a black spot is applied to the pixel electrode in the same manner as pixel variations. Furthermore, according to the present embodiment, it is possible to visually suppress display image flicker caused by a waveform shift between a plurality of types of ramp signals.

なお、本発明は以上の実施の形態に限定されるものではなく、例えば、1H毎に正常状態のデータと反転状態のデータとを交互に切り替えて画素に書き込むように説明したが、複数H毎に切り替えて画素に書き込むようにしてもよい。同じ画面上に略同数の正常状態のデータの書き込みと反転状態のデータの書き込みとが存在するようにすれば、フリッカーは視覚上抑圧できるからである。   The present invention is not limited to the above embodiment. For example, the normal state data and the inverted state data are alternately switched and written to the pixels every 1H. Alternatively, the pixel may be written to the pixel. This is because flicker can be visually suppressed if there are approximately the same number of normal state data writes and inverted state data writes on the same screen.

10 液晶表示装置
11 パネル駆動用ドライバ回路
12 液晶パネル駆動素子
120 画像処理回路
121 水平シフトレジスタ及びコンパレータ
122 水平駆動回路(ビデオスイッチ等)
123 画素部
124 垂直シフトレジスタ
125 フラグ付き画素選択回路
201 D型フリップフロップ(DFF)
202a 書き込み制御回路部
202b 読み出し制御回路部
203 画素制御回路
204 画素
Tr1、Tr2 画素選択用NMOSトランジスタ
Tr3、Tr4 ソースフォロワ用PMOSトランジスタ
Tr5、Tr6 スイッチング用PMOSトランジスタ
Tr7 定電流負荷用PMOSトランジスタ
LC 液晶表示素子
PE 画素電極
CE 共通電極
LCM 液晶層
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Liquid crystal display device 11 Panel drive driver circuit 12 Liquid crystal panel drive element 120 Image processing circuit 121 Horizontal shift register and comparator 122 Horizontal drive circuit (video switch etc.)
123 Pixel part 124 Vertical shift register 125 Pixel selection circuit with flag 201 D-type flip-flop (DFF)
202a Write control circuit section 202b Read control circuit section 203 Pixel control circuit 204 Pixel Tr1, Tr2 Pixel selection NMOS transistor Tr3, Tr4 Source follower PMOS transistor Tr5, Tr6 Switching PMOS transistor Tr7 Constant current load PMOS transistor LC Liquid crystal display element PE Pixel electrode CE Common electrode LCM Liquid crystal layer

Claims (2)

2本のデータ線を一組とする複数組のデータ線と複数本の行走査線とがそれぞれ交差する交差部に設けられた複数の画素のそれぞれが、
対向する画素電極と共通電極との間に液晶層が挟持された表示素子と、
一組の前記2本のデータ線のうち一方のデータ線を介して供給される正極性デジタル-アナログ変換電圧をサンプリングして一定期間第1の保持容量に保持する第1のサンプリング及び保持手段と、
一組の前記2本のデータ線のうち他方のデータ線を介して供給される、負極性デジタル-アナログ変換電圧をサンプリングして一定期間第2の保持容量に保持する第2のサンプリング及び保持手段と、
前記第1の保持容量の第1の保持電圧と前記第2の保持容量の第2の保持電圧とを、垂直走査周期よりも短い所定の周期で交互に前記画素電極に印加する保持電圧読み出し手段と
を備え、
入力デジタルデータの画素値と、単調的に水平走査周期でレベル変化する基準階調データとを比較して前記画素値と前記基準階調データの値とが一致した時点における、前記基準階調データと同期して水平走査周期内で単調的にレベル増加する周期性信号である正極性ランプ信号の電圧を前記正極性デジタル-アナログ変換電圧として前記一方のデータ線に供給すると同時に、前記基準階調データと同期して水平走査周期内で単調的にレベル減少する周期性信号である負極性ランプ信号の電圧を前記負極性デジタル-アナログ変換電圧として前記他方のデータ線に供給するデータ入力手段と、
表示すべきデジタルデータと同一のデータ値の正常状態のデータと、前記表示すべきデジタルデータのデータ値を反転させた反転状態のデータとを、前記正極性ランプ信号及び前記負極性ランプ信号に同期して、N水平走査周期単位(Nは1以上の自然数)で交互に切り替え、かつ、前記正常状態のデータ及び前記反転状態のデータの切り替え順序を1フレーム単位で交互に切り替えて前記入力デジタルデータとして前記データ入力手段に入力する入力データ処理手段と、
前記正常状態のデータの画素値に対応した前記正極性ランプ信号及び前記負極性ランプ信号が前記第1及び第2の保持容量に保持された画素の、前記保持電圧読み出し手段による読み出し時には、前記第1の保持電圧の前記画素電極への印加時に第1の電位の第1の共通電極電圧を前記共通電極に印加し、かつ、前記第2の保持電圧の前記画素電極への印加時に前記第1の電位よりも高電位の第2の電位の第2の共通電極電圧を前記共通電極に印加し、前記反転状態のデータの画素値に対応した前記正極性ランプ信号及び前記負極性ランプ信号が前記第1及び第2の保持容量に保持された画素の、前記保持電圧読み出し手段による読み出し時には、前記第1の保持電圧の前記画素電極への印加時に第3の電位の第3の共通電極電圧を前記共通電極に印加し、かつ、前記第2の保持電圧の前記画素電極への印加時に前記第3の電位よりも低電位の第4の電位の第4の共通電極電圧を前記共通電極に印加する共通電極電圧入力手段と、
を有することを特徴とする液晶表示装置。
Each of a plurality of pixels provided at intersections where a plurality of sets of data lines and a plurality of row scanning lines intersect each other with two data lines as one set,
A display element in which a liquid crystal layer is sandwiched between a pixel electrode and a common electrode facing each other;
First sampling and holding means for sampling a positive-polarity digital-analog conversion voltage supplied via one data line of the set of the two data lines and holding it in a first holding capacitor for a certain period; ,
Second sampling and holding means for sampling the negative-polarity digital-analog conversion voltage supplied through the other data line of the set of the two data lines and holding it in the second holding capacitor for a certain period of time When,
Holding voltage reading means for alternately applying the first holding voltage of the first holding capacitor and the second holding voltage of the second holding capacitor to the pixel electrode at a predetermined cycle shorter than the vertical scanning cycle. And
The reference gradation data at a time point when the pixel value of the input digital data is compared with the reference gradation data whose level is monotonously changed in the horizontal scanning cycle and the pixel value and the value of the reference gradation data match. At the same time as supplying the voltage of the positive ramp signal, which is a periodic signal that monotonously increases in level within a horizontal scanning period, to the one data line as the positive digital-analog conversion voltage, the reference gray scale Data input means for supplying the negative data signal to the other data line as the negative digital-to-analog conversion voltage as a negative voltage signal, which is a periodic signal whose level decreases monotonously within a horizontal scanning period in synchronization with data;
Synchronize the normal data with the same data value as the digital data to be displayed and the inverted data obtained by inverting the data value of the digital data to be displayed with the positive ramp signal and the negative ramp signal. The input digital data is switched alternately in units of N horizontal scanning periods (N is a natural number of 1 or more), and the switching order of the normal state data and the inverted state data is alternately switched in units of one frame. As input data processing means for input to the data input means,
When the pixel having the positive ramp signal and the negative ramp signal corresponding to the pixel value of the data in the normal state held in the first and second holding capacitors is read by the holding voltage reading unit, the first A first common electrode voltage having a first potential is applied to the common electrode when a holding voltage of 1 is applied to the pixel electrode, and the first common voltage is applied to the pixel electrode when the second holding voltage is applied to the pixel electrode. A second common electrode voltage having a second potential higher than the first potential is applied to the common electrode, and the positive ramp signal and the negative ramp signal corresponding to the pixel value of the data in the inverted state are When the pixels held in the first and second holding capacitors are read by the holding voltage reading means, the third common electrode voltage of the third potential is applied when the first holding voltage is applied to the pixel electrode. Common A common voltage applied to the common electrode, and a fourth common electrode voltage having a fourth potential lower than the third potential is applied to the common electrode when the second holding voltage is applied to the pixel electrode. Electrode voltage input means;
A liquid crystal display device comprising:
2本のデータ線を一組とする複数組のデータ線と複数本の行走査線とがそれぞれ交差する交差部に設けられた複数の画素のそれぞれが、
対向する画素電極と共通電極との間に液晶層が挟持された表示素子と、
一組の前記2本のデータ線のうち一方のデータ線を介して供給される正極性デジタル-アナログ変換電圧をサンプリングして一定期間第1の保持容量に保持する第1のサンプリング及び保持手段と、
一組の前記2本のデータ線のうち他方のデータ線を介して供給される、負極性デジタル-アナログ変換電圧をサンプリングして一定期間第2の保持容量に保持する第2のサンプリング及び保持手段と、
前記第1の保持容量の第1の保持電圧と前記第2の保持容量の第2の保持電圧とを、垂直走査周期よりも短い所定の周期で交互に前記画素電極に印加する保持電圧読み出し手段と
を備える液晶表示装置に対して、
表示すべきデジタルデータと同一のデータ値の正常状態のデータと、前記表示すべきデジタルデータのデータ値を反転させた反転状態のデータとを、前記正極性ランプ信号及び前記負極性ランプ信号に同期して、N水平走査周期単位(Nは1以上の自然数)で交互に切り替え、かつ、前記正常状態のデータ及び前記反転状態のデータの切り替え順序を1フレーム単位で交互に切り替えて入力デジタルデータとして出力する入力データ処理ステップと、
前記入力データ処理ステップで出力された前記入力デジタルデータの画素値と、単調的に水平走査周期でレベル変化する基準階調データとを比較して前記画素値と前記基準階調データの値とが一致した時点における、前記基準階調データと同期して水平走査周期内で単調的にレベル増加する周期性信号である正極性ランプ信号の電圧を前記正極性デジタル-アナログ変換電圧として前記一方のデータ線に供給すると同時に、前記基準階調データと同期して水平走査周期内で単調的にレベル減少する周期性信号である負極性ランプ信号の電圧を前記負極性デジタル-アナログ変換電圧として前記他方のデータ線に供給するデータ入力ステップと、
前記正常状態のデータの画素値に対応した前記正極性ランプ信号及び前記負極性ランプ信号が前記第1及び第2の保持容量に保持された画素の、前記保持電圧読み出し手段による読み出し時には、前記第1の保持電圧の前記画素電極への印加時に第1の電位の第1の共通電極電圧を前記共通電極に印加し、かつ、前記第2の保持電圧の前記画素電極への印加時に前記第1の電位よりも高電位の第2の電位の第2の共通電極電圧を前記共通電極に印加する第1の共通電極電圧入力ステップと、
前記反転状態のデータの画素値に対応した前記正極性ランプ信号及び前記負極性ランプ信号が前記第1及び第2の保持容量に保持された画素の、前記保持電圧読み出し手段による読み出し時には、前記第1の保持電圧の前記画素電極への印加時に第3の電位の第3の共通電極電圧を前記共通電極に印加し、かつ、前記第2の保持電圧の前記画素電極への印加時に前記第3の電位よりも低電位の第4の電位の第4の共通電極電圧を前記共通電極に印加する第2の共通電極電圧入力ステップと、
を含むことを特徴とする液晶表示装置の駆動方法。
Each of a plurality of pixels provided at intersections where a plurality of sets of data lines and a plurality of row scanning lines intersect each other with two data lines as one set,
A display element in which a liquid crystal layer is sandwiched between a pixel electrode and a common electrode facing each other;
First sampling and holding means for sampling a positive-polarity digital-analog conversion voltage supplied via one data line of the set of the two data lines and holding it in a first holding capacitor for a certain period; ,
Second sampling and holding means for sampling the negative-polarity digital-analog conversion voltage supplied through the other data line of the set of the two data lines and holding it in the second holding capacitor for a certain period of time When,
Holding voltage reading means for alternately applying the first holding voltage of the first holding capacitor and the second holding voltage of the second holding capacitor to the pixel electrode at a predetermined cycle shorter than the vertical scanning cycle. For a liquid crystal display device comprising
Synchronize the normal data with the same data value as the digital data to be displayed and the inverted data obtained by inverting the data value of the digital data to be displayed with the positive ramp signal and the negative ramp signal. Then, it is alternately switched in units of N horizontal scanning cycles (N is a natural number of 1 or more), and the switching order of the normal state data and the inverted state data is alternately switched in units of one frame as input digital data. An input data processing step to output;
The pixel value of the input digital data output in the input data processing step is compared with the reference gradation data whose level changes monotonously in the horizontal scanning cycle, and the pixel value and the value of the reference gradation data are The data of the positive ramp signal, which is a periodic signal that monotonously increases in level within a horizontal scanning period in synchronization with the reference grayscale data at the time of coincidence, is used as the positive polarity digital-analog conversion voltage. The voltage of the negative ramp signal, which is a periodic signal that decreases monotonically within a horizontal scanning period in synchronization with the reference gradation data, is supplied to the line as the negative digital-analog conversion voltage. A data input step for supplying data lines;
When the pixel having the positive ramp signal and the negative ramp signal corresponding to the pixel value of the data in the normal state held in the first and second holding capacitors is read by the holding voltage reading unit, the first A first common electrode voltage having a first potential is applied to the common electrode when a holding voltage of 1 is applied to the pixel electrode, and the first common voltage is applied to the pixel electrode when the second holding voltage is applied to the pixel electrode. A first common electrode voltage input step of applying, to the common electrode, a second common electrode voltage having a second potential that is higher than the first potential;
When the pixel having the positive ramp signal and the negative ramp signal corresponding to the pixel value of the inverted data held in the first and second holding capacitors is read by the holding voltage reading means, the first A third common electrode voltage having a third potential is applied to the common electrode when a holding voltage of 1 is applied to the pixel electrode, and the third voltage is applied to the pixel electrode when the second holding voltage is applied to the pixel electrode. A second common electrode voltage input step of applying, to the common electrode, a fourth common electrode voltage of a fourth potential lower than the potential of
A method for driving a liquid crystal display device, comprising:
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