JP3534036B2 - Liquid crystal image display device and method of driving liquid crystal display element - Google Patents

Liquid crystal image display device and method of driving liquid crystal display element

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JP3534036B2 JP2000112971A JP2000112971A JP3534036B2 JP 3534036 B2 JP3534036 B2 JP 3534036B2 JP 2000112971 A JP2000112971 A JP 2000112971A JP 2000112971 A JP2000112971 A JP 2000112971A JP 3534036 B2 JP3534036 B2 JP 3534036B2
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は液晶画像表示装置及
び液晶表示素子の駆動方法に係り、特にプロジェクタ用
途のマトリクス型の液晶画像表示装置及び液晶表示素子
の駆動方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a liquid crystal image display device and a method for driving a liquid crystal display element, and more particularly to a matrix type liquid crystal image display device for a projector and a method for driving the liquid crystal display element.

【0002】[0002]

【従来の技術】最近、テレビジョン受像機やパーソナル
コンピュータ、プロジェクタなどの画像表示素子とし
て、液晶表示素子が普及している。また、特に近年は高
解像度の液晶表示素子を小型のプロジェクタに適用し
た、ポータブル、軽量のプロジェクタに対するニーズが
高まっており、液晶表示素子、光学系、及び駆動回路に
ついても小型化の動きが顕著である。
2. Description of the Related Art Recently, liquid crystal display devices have become widespread as image display devices for television receivers, personal computers, projectors and the like. In recent years, in particular, there is an increasing need for portable and lightweight projectors in which a high-resolution liquid crystal display device is applied to a small projector, and the liquid crystal display device, the optical system, and the drive circuit have been noticeably miniaturized. is there.

【0003】これら液晶表示素子を使用した液晶画像表
示装置は、従来より、一般的にはアクティブマトリクス
駆動方式による液晶画像表示装置が知られている(特開
平10−268258号公報)。図9はこの従来の液晶
画像表示装置の一例の回路系統図を示す。同図におい
て、液晶画像表示装置は、画像信号に所定のディジタル
処理を施す信号処理回路1と、処理後のディジタル画像
信号のデータを反転させる反転回路2と、フィールド毎
に反転、非反転のデータを選択するスイッチ回路3と、
ディジタル−アナログ変換するD/A変換器4と、D/
A変換後の画像信号を増幅するアンプ5と、スイッチン
グ信号を出力するスイッチ制御回路6と、アンプ5の出
力信号に対し異なる直流電圧E1、E2をオフセットと
して付加する、コンデンサ7a、7b、抵抗8a、8
b、直流電源9a、9bよりなるオフセット付加回路
と、異なる直流電圧を付加した画像信号を、フィールド
周期で切り替えるスイッチ回路10とから構成されてお
り、反射型液晶表示パネル11に接続されている。
As a liquid crystal image display device using these liquid crystal display elements, conventionally, a liquid crystal image display device based on an active matrix drive system is generally known (Japanese Patent Laid-Open No. 10-268258). FIG. 9 shows a circuit system diagram of an example of the conventional liquid crystal image display device. In the figure, the liquid crystal image display device includes a signal processing circuit 1 for performing a predetermined digital processing on an image signal, an inverting circuit 2 for inverting the data of the processed digital image signal, and inverting and non-inverting data for each field. Switch circuit 3 for selecting
D / A converter 4 for digital-analog conversion, and D / A
An amplifier 5 that amplifies the A-converted image signal, a switch control circuit 6 that outputs a switching signal, and capacitors 7a and 7b and a resistor 8a that add different DC voltages E1 and E2 to the output signal of the amplifier 5 as offsets. , 8
b, an offset adding circuit composed of DC power supplies 9a and 9b, and a switch circuit 10 for switching an image signal to which a different DC voltage is added in a field cycle, and is connected to a reflective liquid crystal display panel 11.

【0004】ここで、例えばアクティブマトリクス駆動
方式の上記の反射型液晶表示パネル11は、その表示エ
リアの1画素分が図10に示すような基本構造からな
り、その構造をマトリクス上に配列させてパネル面を構
成する。図10(A)の素子構造断面図において、シリ
コン基板21上に半導体プロセスによってMOS型電界
効果トランジスタ(FET)16と信号保持用容量17
とが形成されている。FET16は、ソース電極22、
ゲート電極23及びドレイン電極24を有している。す
なわち、シリコン基板21には周知の方法により拡散層
61、62、63が形成された後、拡散層61と62の
間のシリコン基板21の上に二酸化シリコン(Si
2)の酸化膜64が形成され、かつ、拡散層63の上
に酸化膜26が形成され、更に拡散層61、62の上に
ソース電極22、ドレイン電極24が、また酸化膜64
の上にゲート電極23が形成され、酸化膜26の上に導
体膜25が形成されている。
Here, for example, in the above reflective type liquid crystal display panel 11 of the active matrix drive system, one pixel of its display area has a basic structure as shown in FIG. 10, and the structure is arranged in a matrix. Configure the panel surface. In the cross-sectional view of the element structure of FIG. 10A, a MOS field effect transistor (FET) 16 and a signal holding capacitor 17 are formed on a silicon substrate 21 by a semiconductor process.
And are formed. The FET 16 has a source electrode 22,
It has a gate electrode 23 and a drain electrode 24. That is, after the diffusion layers 61, 62, and 63 are formed on the silicon substrate 21 by a known method, silicon dioxide (Si) is formed on the silicon substrate 21 between the diffusion layers 61 and 62.
O 2 ) oxide film 64 is formed, oxide film 26 is formed on diffusion layer 63, source electrode 22 and drain electrode 24 are further formed on diffusion layers 61 and 62, and oxide film 64 is also formed.
A gate electrode 23 is formed on the oxide film 26, and a conductor film 25 is formed on the oxide film 26.

【0005】上記のFET16は、絶縁体層27によっ
て覆われていると共に、その絶縁体層27の上にアルミ
ウムによる画素電極(反射電極)28が形成されてお
り、画素電極28の下側の一部がFET16のドレイン
電極24に接続されている。また、画素電極(反射電
極)28の接続部分からは導体部25が側方に延在され
ており、導体部25と拡散層63の間に酸化膜26を介
在させることで信号保持用容量17を構成している。
The FET 16 is covered with an insulating layer 27, and a pixel electrode (reflective electrode) 28 made of aluminum is formed on the insulating layer 27. The portion is connected to the drain electrode 24 of the FET 16. Further, the conductor portion 25 extends laterally from the connection portion of the pixel electrode (reflection electrode) 28, and by interposing the oxide film 26 between the conductor portion 25 and the diffusion layer 63, the signal holding capacitor 17 is provided. Are configured.

【0006】このようなスイッチング素子であるMOS
型FET16と、信号保持用容量17と画素電極28か
らなる1画素分の能動素子回路をマトリクス状に形成
し、全体として能動素子基板29を構成している。
MOS which is such a switching element
The active element circuit for one pixel, which is composed of the type FET 16, the signal holding capacitor 17, and the pixel electrode 28, is formed in a matrix, and constitutes an active element substrate 29 as a whole.

【0007】一方、透明基板30は、ガラス基板31の
片面に透明な共通電極膜19が成膜した構成とされてい
る。また、対向配置された能動素子基板29の表面と透
明基板30の共通電極膜19の表面には、それぞれ液晶
配向膜32、33が施され、各基板29、30の液晶配
向膜32、33の間に液晶層18を挟装、封止して、全
体として液晶表示パネルが構成されている。
On the other hand, the transparent substrate 30 has a structure in which a transparent common electrode film 19 is formed on one surface of a glass substrate 31. Liquid crystal alignment films 32 and 33 are provided on the surface of the active element substrate 29 and the surface of the common electrode film 19 of the transparent substrate 30, which face each other, respectively. The liquid crystal layer 18 is sandwiched and sealed between them to form a liquid crystal display panel as a whole.

【0008】図10(B)はこの液晶表示パネルの1画
素分の等価回路を示す。各MOS型FET16のゲート
電極23には、図9に示すVドライバ12から垂直走査
信号を通電するゲート線13が接続され、ソース電極2
2には図9に示すHドライバ14から画像信号を通電す
る信号線15が接続されている。ここで、ゲート線13
を通じて垂直走査信号がゲート電極23に印加される
と、MOS型FET16はオンとなり、信号線15の画
像信号がソース電極22からドレイン電極24を通じ
て、図10(A)に示した画素電極28に印加されると
共に、導体部25を介して信号保持用容量17が充電さ
れる。
FIG. 10B shows an equivalent circuit for one pixel of this liquid crystal display panel. The gate electrode 23 of each MOS type FET 16 is connected to the gate line 13 for supplying a vertical scanning signal from the V driver 12 shown in FIG.
2, a signal line 15 for supplying an image signal from the H driver 14 shown in FIG. 9 is connected. Where the gate line 13
When the vertical scanning signal is applied to the gate electrode 23 through the MOS type FET 16, the MOS type FET 16 is turned on and the image signal of the signal line 15 is applied from the source electrode 22 to the drain electrode 24 to the pixel electrode 28 shown in FIG. At the same time, the signal holding capacitor 17 is charged via the conductor portion 25.

【0009】従って、ゲート線13の選択信号が非選択
状態になっても信号保持用容量17には画像信号に対応
した電荷が蓄積されるため、信号保持用容量17
(CH)と液晶層18の容量(CLC)で構成される合計
容量と放電抵抗による時定数で決定される時間だけ画素
電極28の電位が保持される。ただし、前記の時間はフ
ィールド周期よりも長く設定されている。
Therefore, even if the selection signal of the gate line 13 is in the non-selected state, the electric charge corresponding to the image signal is accumulated in the signal holding capacitor 17, so that the signal holding capacitor 17
(C H ) and the capacitance (C LC ) of the liquid crystal layer 18 and the potential of the pixel electrode 28 is held for the time determined by the time constant of the discharge resistance. However, the above time is set longer than the field cycle.

【0010】上記の電位保持時間帯には、液晶層18に
対して画素電極28と共通電極膜19の間の電位差が印
加され液晶の光透過率が変化するため、その電位差を信
号線15の画像信号で制御することによって、ガラス基
板31へ入射した後に液晶層18を透過して画素電極2
8で反射して、再び液晶層18を透過してガラス基板3
1から出射する光を変調することが可能になる。具体的
には複数のゲート線13に順次に走査選択信号を通電
し、走査選択信号が通電されているゲート線13にゲー
ト電極が接続されているすべてのMOS型FET16を
オン状態にし、オン状態になったMOS型FET16に
接続された各信号保持用容量17に対して、各信号線1
5から画像信号を順次書き込むという方式で水平・垂直
方向に走査し、入射光(読み出し光)を画素単位で変調
した反射光を得る。
During the potential holding time, the potential difference between the pixel electrode 28 and the common electrode film 19 is applied to the liquid crystal layer 18 and the light transmittance of the liquid crystal changes, so that the potential difference is applied to the signal line 15. By controlling with the image signal, the liquid crystal layer 18 is transmitted through the pixel electrode 2 after entering the glass substrate 31.
8 and then again passes through the liquid crystal layer 18 to pass through the glass substrate 3
It becomes possible to modulate the light emitted from 1. Specifically, a plurality of gate lines 13 are sequentially energized with a scanning selection signal, and all the MOS-type FETs 16 whose gate electrodes are connected to the gate lines 13 to which a scanning selection signal is energized are turned on and turned on. For each signal holding capacitor 17 connected to the MOS type FET 16 that has become
Scanning is performed in the horizontal and vertical directions by sequentially writing image signals from No. 5, and incident light (readout light) is modulated in pixel units to obtain reflected light.

【0011】ところで、液晶表示素子は交流で駆動する
必要があり、この液晶画像表示装置ではフィールド反転
駆動方式又はフレーム反転駆動方式が採用されている。
フィールド反転駆動方式の場合には、第1フィールドと
第2フィールドで同じ情報の画像信号を反転させ、Hド
ライバ14へ入力し、液晶層18を交流の実効値で駆動
させる。従って、フィールド反転駆動方式を採用した場
合は、図9において、スイッチ回路3によって信号処理
回路1の出力ディジタル画像信号aとデータ反転回路2
の出力ディジタル画像信号bとをフィールド周期で切り
替え、そのフィールド単位で反転するスイッチ回路3の
出力ディジタル画像信号cを、D/A変換器4、アンプ
5を通して2つのオフセット付加回路へ入力して、オフ
セット電圧E1、E2を別々に付加する。
By the way, the liquid crystal display element needs to be driven by an alternating current, and this liquid crystal image display device employs a field inversion drive system or a frame inversion drive system.
In the case of the field inversion drive method, the image signal of the same information is inverted in the first field and the second field, is input to the H driver 14, and the liquid crystal layer 18 is driven by the effective value of AC. Therefore, when the field inversion drive system is adopted, in FIG. 9, the output digital image signal a of the signal processing circuit 1 and the data inversion circuit 2 are switched by the switch circuit 3 in FIG.
The output digital image signal c of the switch circuit 3 which switches between the output digital image signal b and the output digital image signal b in the field cycle and is inverted in the unit of field is input to the two offset adding circuits through the D / A converter 4 and the amplifier 5. Offset voltages E1 and E2 are added separately.

【0012】続いて、上記の2つのオフセット付加回路
から並列に取り出された2つのアナログ画像信号を、ス
イッチ制御回路6からのスイッチング信号に基づいて、
フィールド周期で切り替わるスイッチ回路10を通すこ
とにより、液晶の閾値電圧に相当する電圧分をアナログ
画像信号成分に付加した信号dを取り出し、この画像信
号dを液晶表示パネル11内のHドライバ14に入力す
る。
Subsequently, the two analog image signals taken out in parallel from the above two offset adding circuits are supplied on the basis of the switching signal from the switch control circuit 6.
A signal d obtained by adding a voltage component corresponding to the threshold voltage of the liquid crystal to the analog image signal component is taken out through the switch circuit 10 that switches in the field cycle, and this image signal d is input to the H driver 14 in the liquid crystal display panel 11. To do.

【0013】液晶表示パネル11の液晶表示素子の画像
信号入力端子においては、上記のような構成をとってお
り、アナログ画像信号dはパネルの端面を通るHドライ
バ14の長い配線を通り、さらに画素電極まではパネル
の縦方向に配置された長い信号線15を通って画素トラ
ンジスタに到達する。従って、液晶表示パネル11の画
像信号入力端子から画素電極に至るアナログ画像信号の
伝達経路は非常に長い。その結果、画像入力端子は画像
信号(AC成分)に対して非常に大きな容量性負荷とな
っている。また同時に、液晶表示パネル11内の画像信
号経路にはHドライバ14の選択期間にオン/オフする
スイッチのみがある構造であり、これは通常MOS構造
で構成するため、DC負荷としては非常に小さい。
The image signal input terminal of the liquid crystal display element of the liquid crystal display panel 11 has the above-described configuration, and the analog image signal d passes through the long wiring of the H driver 14 passing through the end face of the panel and further the pixel. The pixel transistors reach the electrodes through long signal lines 15 arranged in the vertical direction of the panel. Therefore, the transmission path of the analog image signal from the image signal input terminal of the liquid crystal display panel 11 to the pixel electrode is very long. As a result, the image input terminal has a very large capacitive load with respect to the image signal (AC component). At the same time, the image signal path in the liquid crystal display panel 11 has only a switch that is turned on / off during the selection period of the H driver 14, which is normally a MOS structure, and therefore has a very small DC load. .

【0014】一方、最近の液晶画像表示装置では、表示
画像の高精細化の傾向が著しく、それに伴って画素数が
大幅に増大している。その場合、当然に液晶表示素子の
駆動周波数が高くなり、その構成素子の動作速度に限界
を生じて画像信号の周波数に対応して動作しなくなる。
そこで、画像信号を分割して転送し、図11に示すよう
に液晶表示素子側のHドライバ14を複数の入力(多
相)構成にして、駆動周波数を低下させている。
On the other hand, in recent liquid crystal image display devices, the tendency toward higher definition of the displayed image is remarkable, and the number of pixels is greatly increased accordingly. In that case, the driving frequency of the liquid crystal display element naturally increases, and the operating speed of the constituent element is limited, so that the element does not operate in accordance with the frequency of the image signal.
Therefore, the image signal is divided and transferred, and the H driver 14 on the liquid crystal display element side is configured to have a plurality of inputs (multi-phase) as shown in FIG. 11 to reduce the drive frequency.

【0015】すなわち、同図の場合であれば、元の画像
信号を4分割したSIG1〜SIG4の分割画像信号を
Hドライバ14に入力し、水平方向の画素数の1/4に
相当するビット数で構成されたシフトレジスタ35を用
いて各画像信号線に接続されているスイッチ回路36を
4個単位で同時にオン/オフ制御し、各画像信号線の画
素信号を同時に4画素分ずつ書き込んでゆく方式を採用
している。
That is, in the case of the same figure, the divided image signals of SIG1 to SIG4 obtained by dividing the original image signal into four are input to the H driver 14, and the number of bits corresponding to 1/4 of the number of pixels in the horizontal direction. By using the shift register 35 configured as described above, the switch circuits 36 connected to each image signal line are simultaneously on / off controlled in units of four, and the pixel signals of each image signal line are simultaneously written for four pixels. The method is adopted.

【0016】この方式によれば、単相の信号入力系で画
像信号を入力する場合と比較して、液晶表示素子の駆動
周波数を1/4に低下させることができ、画素数が大き
い液晶画像表示装置にも対応することができる。
According to this method, the driving frequency of the liquid crystal display element can be reduced to 1/4, and the liquid crystal image having a large number of pixels can be obtained as compared with the case where the image signal is inputted by the single-phase signal input system. It can also be applied to a display device.

【0017】[0017]

【発明が解決しようとする課題】しかるに、上記の従来
の液晶画像表示装置は、画像信号のアナログ処理につい
て以下のような問題がある。
However, the above-mentioned conventional liquid crystal image display device has the following problems in analog processing of image signals.

【0018】(1)アンプ3からの出力信号に対し、直
流を重畳する際に使用するオフセット付加回路を構成す
るコンデンサ7a、7bは、1フィールド期間中直流を
入力画像信号に付加し続ける必要があるため、容量の大
きい形状の大きなコンデンサが必要となる。特に、画素
数の多い、複数の分割画像信号による入力を行っている
液晶表示素子では、その相数(分割数)の2倍の数の容
量の大きな大型なコンデンサ7a、7bを用意する必要
がある。従って、このコンデンサ7a、7bにより駆動
回路基板面積が大きく占有され、小型のプロジェクタを
実現するには限界がある。
(1) The capacitors 7a and 7b forming the offset addition circuit used when superimposing DC on the output signal from the amplifier 3 must continue to add DC to the input image signal during one field period. Therefore, a large capacitor having a large capacity is required. Particularly, in a liquid crystal display element having a large number of pixels and inputting by a plurality of divided image signals, it is necessary to prepare large capacitors 7a and 7b having a large capacity, which is twice the number of phases (the number of divisions). is there. Therefore, the drive circuit board area is largely occupied by the capacitors 7a and 7b, and there is a limit in realizing a small projector.

【0019】(2)非反転の画像信号と反転した画像信
号の対称性に関しては、厳密な精度が要求されるが、上
記の従来の液晶画像表示装置では、画像信号をアナログ
処理した後、反転期間の画像信号、非反転期間の画像信
号をスイッチ回路3で切り替えているため、スイッチ回
路3の出力信号の切り替え部によるDCオフセットのば
らつきが発生し、結果として液晶画像表示パネル11に
入力される画像信号にDC成分が付加されてしまい、表
示品質が低下してしまうおそれがある。
(2) Regarding the symmetry between the non-inverted image signal and the inverted image signal, strict precision is required, but in the above-mentioned conventional liquid crystal image display device, the image signal is analog-processed and then inverted. Since the image signal of the period and the image signal of the non-inversion period are switched by the switch circuit 3, variations in the DC offset occur due to the switching unit of the output signal of the switch circuit 3, and as a result, they are input to the liquid crystal image display panel 11. The DC component may be added to the image signal, and the display quality may be degraded.

【0020】(3)近年の液晶表示素子では、その画素
数の増大に伴い、複数の画像信号入力端子を持つパネル
が一般的になっている。このような画像表示パネルで
は、個々の画像信号入力端子に対しD/A変換器を含む
アナログ回路を配置するのが一般的である。しかしなが
ら、D/A変換器の出力信号は20〜30mV以上のオ
フセット電圧のばらつきを持つため、そのまま画像表示
に使用すると、複数の画像信号に対応した縞模様が出て
しまう。
(3) In recent liquid crystal display elements, a panel having a plurality of image signal input terminals has become common as the number of pixels has increased. In such an image display panel, it is general to arrange an analog circuit including a D / A converter for each image signal input terminal. However, since the output signal of the D / A converter has a variation in offset voltage of 20 to 30 mV or more, if it is used for image display as it is, a striped pattern corresponding to a plurality of image signals will appear.

【0021】このような課題に対する対策として、例え
ばオフセット電圧の調整回路を付加することや、高精度
なD/A変換器を採用することが考えられるが、調整回
路の付加による回路規模の増大、高精度D/A変換器は
高価であるなどの問題があり、特に近年の液晶表示素子
では、8本以上の画像入力端子をもつため、その影響度
は非常に大きなものとなる。
As measures against such a problem, for example, it is conceivable to add an offset voltage adjusting circuit or adopt a highly accurate D / A converter. However, the addition of the adjusting circuit increases the circuit scale, The high-precision D / A converter has a problem that it is expensive, and in particular, the liquid crystal display device of recent years has eight or more image input terminals, so that the degree of influence thereof is very large.

【0022】従って、従来の構成によると、画像の表示
精度や品質を確保するために回路素子に高精度なものを
適用する必要があり、また部品点数が増えてしまうこと
から、製造コストのアップ、小型化が難しいなどの問題
が発生する。特に、ハイビジョンなどの画素数が多い高
精細な表示画像を得るための液晶画像表示装置では、相
数が8相以上になるため、アナログ回路の総合的規模が
非常に大きくなり、前記の各問題を解消することが重要
な課題となっている。
Therefore, according to the conventional configuration, it is necessary to apply high-precision circuit elements in order to secure the display accuracy and quality of the image, and the number of parts increases, which increases the manufacturing cost. However, problems such as difficulty in miniaturization occur. In particular, in a liquid crystal image display device for obtaining a high-definition display image with a large number of pixels such as high-definition, the total number of analog circuits becomes extremely large because the number of phases is 8 or more, and each of the above problems It is an important issue to solve the problem.

【0023】本発明は以上の点に鑑みなされたもので、
より簡単な回路規模で高品位な画像表示を可能にした液
晶画像表示装置及び液晶表示素子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,
An object of the present invention is to provide a liquid crystal image display device and a method of driving a liquid crystal display element, which enable high-quality image display with a simpler circuit scale.

【0024】また、本発明の他の目的は、特に画素数が
多く、複数の入力端子を持った液晶表示素子で、かつ、
画像信号の入力負荷が直流的に小さく、交流的に大きい
場合について、振幅が大きく周波数の高い画像信号を入
力とする場合でも、高品位な画像表示を行い得る液晶画
像表示装置及び液晶表示素子の駆動方法を提供すること
にある。
Another object of the present invention is a liquid crystal display device having a large number of pixels and a plurality of input terminals, and
A liquid crystal image display device and a liquid crystal display element capable of high-quality image display even when an image signal having a large amplitude and a high frequency is input when the input load of the image signal is small in DC and large in AC. It is to provide a driving method.

【0025】また、本発明の他の目的は、オフセット電
圧の少ない高価なD/A変換器を使用することや、オフ
セット補正回路などの付加をおこなうことなく、安価で
回路規模が小さい液晶画像表示装置及び液晶表示素子の
駆動方法を提供することにある。
Another object of the present invention is to display an inexpensive liquid crystal image with a small circuit scale without using an expensive D / A converter with a small offset voltage or adding an offset correction circuit. An object of the present invention is to provide a device and a method for driving a liquid crystal display element.

【0026】[0026]

【課題を解決するための手段】第1の発明の液晶画像表
示装置は、上記の目的を達成するため、アクティブマト
リクス駆動方式の液晶表示素子をマトリクス状に配置し
た液晶表示パネルを用いた液晶画像表示装置において、
非反転のディジタル画像信号とこの非反転のディジタル
画像信号を反転して得られた反転ディジタル画像信号
を、所定期間毎に交互に切り替えて時系列的に合成して
出力する時系列合成手段と、時系列合成手段から出力さ
れた合成ディジタル画像信号をアナログ画像信号に変換
するD/A変換手段と、D/A変換手段から出力された
アナログ画像信号の交流成分の、垂直及び水平の少なく
とも一方の画像ブランキング期間の一部期間に直流電圧
を付加して、液晶表示パネルの画像信号入力端子に供給
するクランプ回路とを有し、上記のクランプ回路は、D
/A変換手段から出力されたアナログ画像信号を所定振
幅に増幅するアンプと、アンプの出力端子に一端が接続
され、他端が液晶表示パネルの画像信号入力端子に接続
されたコンデンサと、時系列合成手段の切り替え周期と
同じ周期で、かつ、アンプの出力アナログ画像信号の垂
直及び水平の少なくとも一方の画像ブランキング期間の
一部期間でのみオンとされて直流電圧をコンデンサの他
端と液晶表示パネルの画像信号入力端子の接続点に印加
するスイッチ手段とにより構成され、上記のスイッチ手
段は、液晶表示パネルの画像信号入力端子に供給される
画像信号の中心電位に対して、液晶表示素子の正の値の
第1のしきい値異なる第1の電圧と、負の値の第2のし
きい値異なる第2の電圧とを上記の直流電圧として、切
り替え周期で交互にコンデンサの他端と液晶表示パネル
の画像信号入力端子の接続点に印加する構成としたもの
である。
In order to achieve the above object, the liquid crystal image display device of the first invention uses a liquid crystal display panel in which liquid crystal display elements of an active matrix drive system are arranged in a matrix. In the display device,
A non-inverted digital image signal and an inverted digital image signal obtained by inverting the non-inverted digital image signal are alternately switched at predetermined intervals, and time-series synthesizing means for time-sequentially synthesizing and outputting, At least one of vertical and horizontal AC / DC conversion means for converting the combined digital image signal output from the time-series combining means into an analog image signal and an AC component of the analog image signal output from the D / A conversion means. by adding a DC voltage during a portion of the image blanking period, have a liquid crystal display image signal clamping circuit supplied to the input terminal of the panel, said clamping circuit, D
The analog image signal output from the A / A converter
One end is connected to the amplifier that amplifies the width and the output terminal of the amplifier
And the other end is connected to the image signal input terminal of the liquid crystal display panel.
And the switching cycle of the time series synthesizing means
At the same cycle, the output analog image signal of the amplifier is dropped.
For at least one of the image blanking period of the direct and horizontal
It is turned on only for a part of the period and the DC voltage is
Applied to the connection point between the edge and the image signal input terminal of the liquid crystal display panel
Switch means for
The stage is supplied to the image signal input terminal of the liquid crystal display panel.
With respect to the center potential of the image signal,
The first voltage having a different first threshold and the second voltage having a negative value.
The second voltage with a different threshold value is set as the above DC voltage, and the
The other end of the capacitor and the liquid crystal display panel alternately in the replacement cycle
The image signal input terminal is applied to the connection point .

【0027】D/A変換後のアナログ画像信号処理にお
いて、従来装置では2種類の異なった直流電圧をアナロ
グ画像信号に別個に重畳するためにD/A変換器の出力
側に2個のコンデンサが接続されており、コンデンサの
出力側に異なった直流電圧を印加し、両者を切り替え信
号でスイッチにより所定周期で切り替えているのに対
し、この第1の発明ではクランプ回路から出力された信
号をスイッチにより切り替えることなく、液晶表示パネ
ルの画像信号入力端子に供給するものである。
In analog image signal processing after D / A conversion, in the conventional device, two capacitors are provided on the output side of the D / A converter in order to superimpose two different DC voltages on the analog image signal separately. In the first aspect of the present invention, the signals output from the clamp circuit are switched, while different DC voltages are applied to the output side of the capacitors and they are switched by a switch with a switch at a predetermined cycle. Is supplied to the image signal input terminal of the liquid crystal display panel without being switched.

【0028】すなわち、本発明は液晶表示パネルの画像
信号入力端子の負荷が直流的には小さいという特徴に着
目したもので、液晶表示素子を交流駆動する際の交流成
分については、D/A変換手段の出力信号やアンプの出
力性能で決まるが、一方、反転駆動のためのバイアス印
加については、液晶表示パネルの画像信号入力端子の直
流に対する負荷が小さければ、上記の所定周期(例えば
フィールド周期)の期間中ずっと直流電圧を印加してお
く必要はなく、上記の所定周期のうちの一部分の期間に
外部から直流電圧を印加し、D/A変換手段の出力側に
設けられたクランプ回路内のコンデンサに電荷を蓄え、
この電荷で所定の周期の間中の直流レベルを保持でき
る。また、クランプ回路から出力されたアナログ画像信
号のスイッチを不要にできる。
That is, the present invention focuses on the feature that the load of the image signal input terminal of the liquid crystal display panel is small in terms of direct current, and the AC component when the liquid crystal display element is AC driven is D / A converted. It depends on the output signal of the means and the output performance of the amplifier. On the other hand, with respect to the bias application for the inversion drive, if the load on the image signal input terminal of the liquid crystal display panel with respect to direct current is small, the above-mentioned predetermined period (for example, field period) It is not necessary to apply the DC voltage all the time during the period of, and the DC voltage is applied from the outside during a part of the above-mentioned predetermined period, and the clamp circuit provided in the output side of the D / A conversion means Store the charge in the capacitor,
This charge can hold the DC level throughout the predetermined period. Moreover, the switch of the analog image signal output from the clamp circuit can be eliminated.

【0029】[0029]

【0030】この発明では、クランプ回路内のコンデン
サと液晶表示パネルの画像信号入力端子とが直結状態と
され、何らの能動素子も挿入されないようにできる。ま
た、この発明では、D/A変換手段の出力側にアンプを
介して直列にコンデンサを接続したため、D/A変換手
段のオフセットDCばらつき(データ0のときの電圧
値)をコンデンサでカットできる。
According to the present invention, the capacitor in the clamp circuit and the image signal input terminal of the liquid crystal display panel are directly connected to each other so that no active element is inserted. Further, in the present invention, since the capacitor is connected in series to the output side of the D / A conversion means via the amplifier, the offset DC variation (voltage value when data 0) of the D / A conversion means can be cut by the capacitor.

【0031】[0031]

【0032】また、液晶の電圧に対する反射率(透過
率)の特性においては、例えばノーマリーブラック(電
圧が0Vのとき黒となる液晶の動作モード)の場合、液
晶のしきい値以下の電圧範囲では表示像は黒のままであ
る。従って、非反転、反転の画像信号にしきい値分の電
圧を含めた状態で画像信号を構成することは、ディジタ
ル処理のビット数すなわち分解能を考えた場合不利とな
る。そこで、第1の発明では、液晶表示パネルの画像信
号入力端子に供給される画像信号の中心電位に対して、
液晶表示素子の正の値の第1のしきい値異なる第1の電
圧と、負の値の第2のしきい値異なる第2の電圧とを、
所定の切り替え周期で交互にコンデンサの他端と液晶表
示パネルの画像信号入力端子の接続点に印加することに
より、液晶表示素子のしきい値分の電圧を、画像信号に
付加する直流電圧に含めてしまい、クランプ回路に入力
される画像信号は液晶表示素子の電圧−光反射特性の輝
度変化が生じる電圧範囲内の電圧のみとすることで、D
/A変換手段のビット数を有効に使えるようにできる。
Regarding the characteristic of the reflectance (transmittance) with respect to the voltage of the liquid crystal, for example, in the case of normally black (the operation mode of the liquid crystal which becomes black when the voltage is 0V), the voltage range below the threshold value of the liquid crystal. Then, the display image remains black. Therefore, it is disadvantageous to consider the number of bits of digital processing, that is, the resolution, to configure the image signal in a state in which the non-inverted and inverted image signals include the threshold voltage. Therefore, in the first invention, the image signal of the liquid crystal display panel is received.
The center potential of the image signal supplied to the signal input terminal,
The first threshold value of the liquid crystal display element having a different first threshold value is different.
Pressure and a second voltage having a negative second threshold value different from each other,
The other end of the capacitor and the liquid crystal display alternate with a predetermined switching cycle.
Applying to the connection point of the image signal input terminal of the display panel
Therefore, the threshold voltage of the liquid crystal display element is included in the DC voltage added to the image signal, and the image signal input to the clamp circuit is a voltage at which the luminance of the liquid crystal display element-light reflection characteristic changes. By setting only the voltage within the range, D
The number of bits of the / A conversion means can be used effectively.

【0033】[0033]

【0034】また、上記の目的を達成するため、第2
発明は、アクティブマトリクス駆動方式の液晶表示素子
を駆動する駆動方法において、非反転のディジタル画像
信号とこの非反転のディジタル画像信号を反転して得ら
れた反転ディジタル画像信号を、所定周期で交互に切り
替えて時系列的に合成して出力する第1のステップと、
合成ディジタル画像信号をアナログ画像信号に変換する
第2のステップと、アナログ画像信号の直流分をカット
した、アナログ画像信号の交流成分の、垂直及び水平の
少なくとも一方の画像ブランキング期間の一部期間に、
直流電圧を付加して液晶表示素子に供給する第3のステ
ップとを含み、この第3のステップを、液晶表示素子に
供給される画像信号の中心電位に対して、液晶表示素子
の正の値の第1のしきい値異なる第1の電圧と、負の値
の第2のしきい値異なる第2の電圧とを上記の直流電圧
として、第1のステップの切り替え周期と同期して交互
に切り替えて液晶表示素子に供給することを特徴とす
る。
In order to achieve the above object, the second invention is a driving method for driving a liquid crystal display element of an active matrix driving system, wherein a non-inverted digital image signal and this non-inverted digital image signal are inverted. A first step of alternately switching the inverted digital image signals obtained by
The second step of converting the composite digital image signal into an analog image signal, and a part of the vertical and horizontal image blanking period of at least one of the AC component of the analog image signal, which is obtained by cutting the DC component of the analog image signal. To
A third step of applying a DC voltage to the liquid crystal display element and supplying the third step to the liquid crystal display element.
Liquid crystal display element with respect to the center potential of the supplied image signal
Positive first value of different first voltage and negative value of
A second voltage different from the second threshold of
As alternating with the switching cycle of the first step
It is characterized in that the liquid crystal display device is switched to and supplied to the liquid crystal display element .

【0035】この発明では、液晶表示パネルの画像信号
入力端子の負荷が直流的には小さいことを利用し、所定
周期(例えばフィールド周期)の期間のうちの一部分の
期間(垂直及び水平の少なくとも一方の画像ブランキン
グ期間の一部期間)に外部から直流電圧を印加するよう
にしたため、D/A変換手段の出力側に設けられたクラ
ンプ回路内のコンデンサに電荷を蓄え、この電荷で所定
の周期の間中の直流レベルを保持できる。
In the present invention, the fact that the load of the image signal input terminal of the liquid crystal display panel is small in terms of direct current is utilized, and a part of a predetermined period (for example, a field period) (vertical and / or horizontal). Since a DC voltage is applied from the outside during a part of the image blanking period), charges are stored in the capacitor in the clamp circuit provided on the output side of the D / A conversion means, and this charge causes a predetermined cycle. The DC level can be maintained during the whole period.

【0036】また、第2の発明では、第3のステップに
おいて液晶表示素子の正の値の第1のしきい値と負の値
の第2のしきい値とを直流電圧として、第1のステップ
の切り替え周期と同期して交互に切り替えて液晶表示素
子に供給するようにしたため、直流電圧が付加される画
像信号は液晶表示素子の電圧−光反射特性の輝度変化が
生じる電圧範囲内の電圧のみとすることができ、これに
より第2のステップで使用するD/A変換器のビット数
を有効に使えるようにできる。
[0036] Also, in the second inventions, the first threshold value and a negative value of a positive value of the liquid crystal display device in a third step
The second step of the first step is a DC voltage, and the first step
LCD display elements are switched alternately in synchronization with the switching cycle of
Since the image signal to which the DC voltage is added can be supplied to the child, only the voltage within the voltage range in which the luminance of the voltage-light reflection characteristic of the liquid crystal display element changes can be applied.
Possible to effectively use the number of bits of the D / A converter used in the second step than.

【0037】[0037]

【発明の実施の形態】次に、本発明の液晶画像表示装置
の各実施の形態を、図1〜図6を用いて詳細に説明す
る。図1は本発明になる液晶画像表示装置の第1の実施
の形態のブロック図を示す。同図中、図9と同一構成部
分には同一符号を付してある。図1に示すように、この
実施の形態は、アンプ5から液晶表示パネル11の間の
アナログ信号処理回路を、アンプ5の出力端子に一端が
接続されたコンデンサ41と、スイッチ制御回路40の
出力スイッチング信号fによりスイッチング制御される
スイッチ回路42と、スイッチ回路42に接続されたD
C電源43とからなるクランプ回路とした点に特徴を有
する。ここで、コンデンサ41の他端はスイッチ回路4
2の出力端子とHドライバ14の入力端子との接続点に
接続されている。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Next, each embodiment of the liquid crystal image display device of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. FIG. 1 shows a block diagram of a first embodiment of a liquid crystal image display device according to the present invention. In the figure, the same components as those in FIG. 9 are designated by the same reference numerals. As shown in FIG. 1, in this embodiment, an analog signal processing circuit between the amplifier 5 and the liquid crystal display panel 11 is provided with a capacitor 41 whose one end is connected to an output terminal of the amplifier 5 and an output of a switch control circuit 40. A switch circuit 42 that is switching-controlled by a switching signal f, and a D connected to the switch circuit 42.
It is characterized in that the clamp circuit is composed of the C power supply 43. Here, the other end of the capacitor 41 is connected to the switch circuit 4
2 is connected to the connection point between the output terminal of H 2 and the input terminal of the H driver 14.

【0038】次に、本実施の形態の動作について、図2
のタイミングチャートを併せ参照して説明する。表示さ
れるべき画像信号(ここでは、映像の上方が0階調、下
の方が255階調の、上から下へ徐々に明るくなる信号
とする)は、図1の信号処理回路1でディジタル信号処
理されて図2(A)に示す如きディジタル画像信号aと
されてデータ反転回路2に供給され、ここで位相反転さ
れて図2(B)に示す如き反転ディジタル画像信号bと
される。スイッチ回路3は、スイッチ制御回路40から
出力された、図2(D)に示すスイッチング制御信号e
により、信号処理回路1から出力されたディジタル画像
信号aと、データ反転回路2から出力された反転ディジ
タル画像信号bとを交互に選択して図2(C)に示す信
号cを出力する。垂直ブランキング期間におけるスイッ
チ回路3の出力信号cは、この次にくる映像信号の黒デ
ータ(非反転フィールドは0、反転フィールドは25
5)とする。
Next, the operation of this embodiment will be described with reference to FIG.
This will be described with reference to the timing chart of FIG. An image signal to be displayed (here, a signal having 0 gradation in the upper part of the image and 255 gradations in the lower part, which is gradually brightened from top to bottom) is digitally output by the signal processing circuit 1 in FIG. The signal is processed into a digital image signal a as shown in FIG. 2A and supplied to the data inverting circuit 2, where it is phase-inverted into an inverted digital image signal b as shown in FIG. 2B. The switch circuit 3 outputs the switching control signal e shown in FIG.
Thus, the digital image signal a output from the signal processing circuit 1 and the inverted digital image signal b output from the data inversion circuit 2 are alternately selected to output the signal c shown in FIG. 2C. The output signal c of the switch circuit 3 in the vertical blanking period is the black data (0 in the non-inverted field, 25 in the inverted field) of the video signal coming next.
5).

【0039】なお、上記のスイッチング制御信号eは実
際には例えば60Hzであり、8.3ms毎に反転する
波形であるが、スイッチ回路3からは、同じ1フィール
ドの情報内容の画像信号波形が非反転と反転とされて2
回繰り返して出力されて液晶素子に書き込まれるもので
あるので、本明細書では「フィールド毎に反転する」と
いうものとする。
The above switching control signal e is actually 60 Hz, for example, and has a waveform which is inverted every 8.3 ms. However, from the switch circuit 3, the image signal waveform of the same information content of one field is not displayed. Inverted and inverted 2
Since it is repeatedly output and written in the liquid crystal element, it is referred to as "inversion for each field" in this specification.

【0040】スイッチ回路3の出力信号cは、D/A変
換器4に入力され、振幅が1Vのアナログ信号に変換さ
れた後、アンプ3で液晶の駆動に必要な振幅分だけ増幅
されて、図2(F)に示す振幅が0〜4Vの増幅信号g
とされる。この増幅信号gは、例えば容量値1μFの直
流阻止用コンデンサ41により直流分が阻止され、交流
成分のみがコンデンサ41を通して出力される。
The output signal c of the switch circuit 3 is input to the D / A converter 4, converted into an analog signal having an amplitude of 1 V, and then amplified by the amplifier 3 by an amplitude required for driving the liquid crystal, The amplified signal g having an amplitude of 0 to 4 V shown in FIG.
It is said that The DC component of the amplified signal g is blocked by the DC blocking capacitor 41 having a capacitance value of 1 μF, for example, and only the AC component is output through the capacitor 41.

【0041】一方、スイッチ回路42はスイッチ制御回
路40からスイッチング信号eと同期して出力されるス
イッチング信号fによって、8.3ms周期の垂直ブラ
ンキング期間のみオンとされ、DC電源43により発生
した−9Vの直流(DC)電圧が、スイッチ回路42を
通して出力される。また、スイッチ回路42は上記のブ
ランキング期間以外の期間はオフとされ、高インピーダ
ンス状態に維持される。
On the other hand, the switch circuit 42 is turned on only during the vertical blanking period of 8.3 ms period by the switching signal f output from the switch control circuit 40 in synchronization with the switching signal e, and is generated by the DC power source 43. A direct current (DC) voltage of 9V is output through the switch circuit 42. Further, the switch circuit 42 is turned off during the period other than the above blanking period, and is maintained in the high impedance state.

【0042】スイッチ回路42から取り出されたDC電
圧はコンデンサ41に充電され、次のフィールド信号が
来るまでの期間、液晶表示パネル11の画像入力端子は
−9VのDCオフセットが印加された状態となる。この
とき、液晶表示素子の直流に対する抵抗が十分大きいと
コンデンサ41の出力側の配線はクランプ電圧により決
定される直流電位がかかった状態となる。
The DC voltage extracted from the switch circuit 42 is charged in the capacitor 41, and a DC offset of -9V is applied to the image input terminal of the liquid crystal display panel 11 until the next field signal comes. . At this time, if the resistance of the liquid crystal display element to direct current is sufficiently large, the wiring on the output side of the capacitor 41 is in a state in which a direct current potential determined by the clamp voltage is applied.

【0043】このような、コンデンサ41、スイッチ回
路42及びDC電源43からなるクランプ回路により、
コンデンサ41の出力信号は、増幅信号gの交流成分に
−9VのDC電圧が加算されて、図2(G)に示すよう
に、−9Vを中心としたAC電圧波形の画像信号hとさ
れて、液晶表示パネル11の画像入力端子に入力され
る。なお、液晶表示パネル11の基本的構成は、図10
及び図9に示したアクティブマトリクス駆動方式の液晶
表示素子をマトリクス状に配置したものと同様であると
する。
With such a clamp circuit composed of the capacitor 41, the switch circuit 42 and the DC power source 43,
The output signal of the capacitor 41 is obtained by adding a DC voltage of -9V to the AC component of the amplified signal g to form an image signal h having an AC voltage waveform centered on -9V as shown in FIG. , Is input to the image input terminal of the liquid crystal display panel 11. The basic configuration of the liquid crystal display panel 11 is shown in FIG.
It is also assumed that the liquid crystal display elements of the active matrix drive system shown in FIG. 9 are arranged in a matrix.

【0044】実際に試作した例では液晶表示パネル11
のリーク電流は、−9VDC印加時に1μA程度しかな
かったので、入力抵抗は9MΩ程度が見込まれた。従っ
て、上記クランプ信号(DC電圧)はコンデンサ41に
充電されることとなる。
In an example of actual trial manufacture, the liquid crystal display panel 11
Since the leak current was about 1 μA when -9 VDC was applied, the input resistance was expected to be about 9 MΩ. Therefore, the clamp signal (DC voltage) is charged in the capacitor 41.

【0045】このように、本実施の形態によれば、D/
A変換器4の前の段階で画像信号を非反転フィールド信
号と反転フィールド信号の時系列合成信号を生成するよ
うにしているため、D/A変換器4のビット数、並びに
液晶駆動に必要な電圧を得るためのアンプ回路の振幅
が、液晶を駆動するのに必要な交流成分の振幅の半分で
済むため、特に画素数が多く駆動周波数の高い液晶画像
表示装置においては、回路の耐圧、消費電力、部品コス
トを削減することが可能であるという、図9に示した従
来装置と同じ効果が得られるが、更にこれに加えて、液
晶表示パネル11の画像信号入力端子の負荷が直流的に
小さいという特徴を生かして、クランプ回路の構成を簡
略化するという従来装置にない本実施の形態特有の効果
を有する。
As described above, according to this embodiment, D /
Since the image signal is generated as a time-series composite signal of the non-inverted field signal and the inverted field signal before the A converter 4, the number of bits of the D / A converter 4 and the liquid crystal driving are required. Since the amplitude of the amplifier circuit for obtaining the voltage is half the amplitude of the AC component required to drive the liquid crystal, the voltage resistance and consumption of the circuit are high, especially in a liquid crystal image display device with a large number of pixels and a high driving frequency. The same effect as that of the conventional device shown in FIG. 9 can be obtained in that power and component costs can be reduced. In addition to this, in addition to this, the load of the image signal input terminal of the liquid crystal display panel 11 becomes DC. By utilizing the feature of being small, there is an effect peculiar to the present embodiment that the structure of the clamp circuit is simplified and which is not present in the conventional device.

【0046】すなわち、本実施の形態では、クランプ回
路は従来装置の2回路の半分の1回路であり、また、1
フィールド期間のうち、クランプ回路内のスイッチ回路
42は8.3ms周期の垂直ブランキング期間以外の期
間はオフとされ、高インピーダンス状態に維持している
ので、従来のコンデンサに比べて、容量値が小さな小型
なコンデンサ41を用いることができるため、駆動回路
を小型化できる。また、スイッチ回路の出力信号の切り
替え部によるDCオフセットのばらつきが発生し、結果
として液晶画像表示パネル11に入力される画像信号に
DC成分が付加されてしまうため、コンデンサを複数使
うことによるD/A変換器のオフセットばらつき除去手
段をもった従来の液晶画像表示装置に対して、コンデン
サや抵抗を削減することができ、回路規模の小型化が実
現できる。
That is, in this embodiment, the clamp circuit is one half of the two circuits of the conventional device, and
In the field period, the switch circuit 42 in the clamp circuit is turned off during periods other than the vertical blanking period of the 8.3 ms period and is maintained in a high impedance state, so that the capacitance value is higher than that of the conventional capacitor. Since the small compact capacitor 41 can be used, the drive circuit can be miniaturized. In addition, the DC offset variation occurs due to the switching unit of the output signal of the switch circuit, and as a result, the DC component is added to the image signal input to the liquid crystal image display panel 11, so that the D / Compared with the conventional liquid crystal image display device having the offset variation removing means of the A converter, it is possible to reduce the capacitors and resistors and realize the miniaturization of the circuit scale.

【0047】また、本実施の形態では、DCをカットす
るためのコンデンサ41の出力側と、液晶表示パネル1
1の間は直結状態となり、何ら能動素子が入ってこない
ため、増幅回路やアナログスイッチなどのオフセットが
発生しない。以上の効果は、特に直流的に小さい負荷、
かつ、交流的には大きい負荷をもつ液晶画像表示装置に
対し、液晶を駆動するような4V程度の大きい振幅をも
つ、周波数の高い画像信号を入力する際に効果的であ
る。
Further, in this embodiment, the output side of the capacitor 41 for cutting DC and the liquid crystal display panel 1 are used.
Between 1 is a direct connection state, and no active element comes in, so that no offset occurs in the amplifier circuit or analog switch. The above effects are especially small in terms of direct current,
Moreover, it is effective in inputting a high-frequency image signal having a large amplitude of about 4 V, which drives the liquid crystal, to a liquid crystal image display device having a large AC load.

【0048】次に、本発明の第2の実施の形態について
説明する。図3は本発明になる液晶画像表示装置の第2
の実施の形態のブロック図を示す。同図中、図1と同一
構成部分には同一符号を付し、その説明を省略する。図
3に示すように、この実施の形態は、第1の実施の形態
のDC電源43に代えて、レベル決定回路45、D/A
変換器46、DCアンプ47よりなる回路部を設けたも
のである。
Next, a second embodiment of the present invention will be described. FIG. 3 shows a second example of the liquid crystal image display device according to the present invention.
3 is a block diagram of the embodiment of FIG. In the figure, the same components as those in FIG. 1 are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted. As shown in FIG. 3, in this embodiment, instead of the DC power supply 43 of the first embodiment, a level determination circuit 45, a D / A are provided.
A circuit portion including a converter 46 and a DC amplifier 47 is provided.

【0049】第1の実施の形態では、垂直ブランキング
期間に挿入するクランプ信号を反転、非反転によらず、
一定のDC電圧として説明した。しかし、液晶表示素子
の電圧−光特性によっては、例えば4Vの駆動電圧に対
ししきい値(反射率または透過率が0あるいは最大にな
る電圧)が0Vでないものも多く、D/A変換器4の出
力アナログ信号に対し、そのままDCオフセットをかけ
ただけでは、D/A変換器4の出力アナログ信号を有効
に光輝度変化に反映できないケースが発生する。
In the first embodiment, regardless of whether the clamp signal inserted in the vertical blanking period is inverted or non-inverted,
It has been described as a constant DC voltage. However, depending on the voltage-light characteristics of the liquid crystal display element, there are many cases where the threshold value (voltage at which reflectance or transmittance is 0 or maximum) is not 0 V with respect to the driving voltage of 4 V, and the D / A converter 4 is used. There is a case in which the output analog signal of the D / A converter 4 cannot be effectively reflected in the change in the light brightness by directly applying the DC offset to the output analog signal of.

【0050】そこで、第2の実施の形態では、このよう
な液晶表示素子の特性を考慮し、D/A変換器4の出力
信号を有効に光輝度変化に反映させるようにしたもので
ある。具体的には、垂直ブランキング期間に印加するク
ランプパルスの波形を、D/A変換器4の出力信号の反
転フィールド、非反転フィールド時にそれぞれ異なった
電圧を印加するものである。
Therefore, in the second embodiment, in consideration of such characteristics of the liquid crystal display element, the output signal of the D / A converter 4 is effectively reflected in the change in light luminance. Specifically, different voltages are applied to the waveform of the clamp pulse applied during the vertical blanking period during the inversion field and the non-inversion field of the output signal of the D / A converter 4.

【0051】次に、この実施の形態の動作について図4
のタイミングチャートと共に説明する。なお、この実施
の形態では、図5に示す電圧−光反射特性の液晶表示素
子を使用するものとする。図5の電圧−光反射特性にお
いて、0Vから1Vまでの電圧範囲Iにおいては、反射
率は0のままである。一方、1Vから4Vまでの電圧範
囲IIでは電圧が大きくなると共に反射率が大きくなる。
従って、0Vから1Vの電圧範囲Iでは電圧を変化させ
ても、液晶表示素子の輝度変化には寄与しないため、D
/A変換器4が0Vから4Vまでの入力振幅範囲内で動
作をするように設定するよりも、1Vから4Vまでの電
圧範囲IIで動作するように設定することが、D/A変換
器のビット解像度(分解能)を有効に使えることとな
る。
Next, the operation of this embodiment will be described with reference to FIG.
It will be described together with the timing chart. In this embodiment, the liquid crystal display element having the voltage-light reflection characteristic shown in FIG. 5 is used. In the voltage-light reflection characteristics of FIG. 5, the reflectance remains 0 in the voltage range I from 0V to 1V. On the other hand, in the voltage range II of 1 V to 4 V, the voltage increases and the reflectance increases.
Therefore, even if the voltage is changed in the voltage range I of 0 V to 1 V, it does not contribute to the change in the brightness of the liquid crystal display element.
Setting the A / A converter 4 to operate in the voltage range II of 1V to 4V is more effective than setting the A / A converter 4 to operate in the input amplitude range of 0V to 4V. The bit resolution can be effectively used.

【0052】そこで、本実施の形態では、印加するクラ
ンプパルス波形を、反転フィールド、非反転フィールド
でそれぞれ異なるように設定し、反転フィールド信号で
は−10V、非反転フィールド信号では−8Vのクラン
プパルスを印加することにより、D/A変換器4は1V
から4Vまでの電圧範囲IIで動作するように設定するも
のである。つまり、液晶表示パネルの画像入力端子に入
力する画像信号の中心電位−9Vに対して±1V異なる
2つの電圧値−8Vと−10Vをクランプ電圧として用
いる。
Therefore, in the present embodiment, the applied clamp pulse waveform is set to be different for the inverted field and the non-inverted field, and the clamp pulse of −10 V for the inverted field signal and −8 V for the non-inverted field signal is set. By applying the voltage, the D / A converter 4 becomes 1V.
Is set to operate in a voltage range II from 1 to 4V. That is, two voltage values -8V and -10V different by ± 1V from the center potential -9V of the image signal input to the image input terminal of the liquid crystal display panel are used as the clamp voltage.

【0053】すなわち、スイッチ制御回路40から出力
された図4(B)に示す、繰り返し周波数60Hzのス
イッチング信号eに基づいて、スイッチ回路3から信号
処理回路1からの非反転フィールド信号とデータ反転回
路2からの反転フィールド信号とが1フィールド毎に交
互に合成された、図4(A)に示す合成画像信号cが取
り出される一方、スイッチ制御回路40から出力された
上記のスイッチング信号eに基づいて、レベル決定回路
45でスイッチ回路3の出力信号cが反転フィールド信
号期間(Hレベル期間)か非反転フィールド信号期間
(Lレベル期間)かを識別してレベルを決定して得た値
をD/A変換器46に供給する。
That is, based on the switching signal e having a repetition frequency of 60 Hz, which is output from the switch control circuit 40 and shown in FIG. Based on the switching signal e output from the switch control circuit 40, the composite image signal c shown in FIG. The level determination circuit 45 discriminates whether the output signal c of the switch circuit 3 is the inverted field signal period (H level period) or the non-inverted field signal period (L level period) and determines the level to obtain the value D / It is supplied to the A converter 46.

【0054】これにより、D/A変換器46から反転フ
ィールド信号期間か非反転フィールド信号期間かにより
異なるレベルのアナログ信号が取り出され、更にDCア
ンプ47により増幅されて、図4(D)に示すように、
反転フィールド期間で−10V、非反転フィールド期間
で−8Vの信号jが取り出され、クランプパルスとして
スイッチ回路42に供給される。
As a result, analog signals of different levels are taken out from the D / A converter 46 depending on the inverted field signal period or the non-inverted field signal period, and further amplified by the DC amplifier 47, as shown in FIG. like,
A signal j of −10 V in the inversion field period and −8 V in the non-inversion field period is taken out and supplied to the switch circuit 42 as a clamp pulse.

【0055】一方、スイッチ回路3から取り出された合
成画像信号c(なお、この合成画像信号cの垂直ブラン
キング期間における信号は、この次にくる映像信号の黒
データ(非反転フィールドは0、反転フィールドは25
5)とする。)は、D/A変換器4でアナログ信号の合
成画像信号に変換された後、アンプ5により増幅されて
図4(E)に示すように0V〜3Vの振幅の合成画像信
号とされてコンデンサ41に供給され、ここで直流成分
がカットされて交流成分のみが取り出されると共に、ス
イッチ回路42から出力される直流成分が付加される。
On the other hand, the combined image signal c extracted from the switch circuit 3 (note that the signal in the vertical blanking period of this combined image signal c is the black data of the next video signal (0 in the non-inverted field, inverted) Field is 25
5). ) Is converted into a composite image signal of an analog signal by the D / A converter 4 and then amplified by the amplifier 5 to be a composite image signal having an amplitude of 0V to 3V as shown in FIG. It is supplied to 41, where the DC component is cut and only the AC component is taken out, and the DC component output from the switch circuit 42 is added.

【0056】スイッチ回路42は、スイッチ制御回路4
0から出力された図4(C)に示す、繰り返し周波数1
20Hzのスイッチング信号fに基づいて、反転フィー
ルド期間で、かつ、垂直ブランキング期間の一部の期間
でのみ、−10VのDCアンプ47からの直流電圧を選
択出力し、非反転フィールド期間で、かつ、垂直ブラン
キング期間の一部の期間でのみ、−8VのDCアンプ4
7からの直流電圧を選択出力し、垂直ブランキング期間
の一部の期間以外の期間ではオフとされて高インピーダ
ンス状態を維持する。
The switch circuit 42 is the switch control circuit 4
Repetition frequency 1 shown in FIG.
Based on the switching signal f of 20 Hz, the DC voltage from the DC amplifier 47 of −10 V is selectively output only in the inversion field period and in a part of the vertical blanking period, and in the non-inversion field period, and , -8V DC amplifier 4 only in part of the vertical blanking period
The DC voltage from 7 is selectively output and turned off during periods other than a part of the vertical blanking period to maintain a high impedance state.

【0057】このスイッチ回路42と、DCアンプ4
7、コンデンサ41等からなるクランプ回路により、コ
ンデンサ41とスイッチ回路42の接続点Pにおける信
号波形は図4(F)にkで示すような、−9Vを中心と
した交流電圧波形となる。この交流電圧波形kについて
更に詳細に説明するに、上記の接続点Pには非反転フィ
ールド期間で図4(F)にk1で示すアンプ5の出力信
号gの交流成分が取り出され、時刻t1で反転フィール
ド期間の垂直ブランキング期間に切り替わる。このと
き、図4(A)に示す画像データは255(反転フィー
ルドの垂直ブランキング信号)であり、その直後に図4
(C)にf1で示すスイッチング信号によりスイッチ回
路42が時刻t2までの短期間オンとされる。
This switch circuit 42 and the DC amplifier 4
7, the signal waveform at the connection point P between the capacitor 41 and the switch circuit 42 becomes an AC voltage waveform centered on -9V, as indicated by k in FIG. 4 (F). This AC voltage waveform k will be described in more detail. At the connection point P, the AC component of the output signal g of the amplifier 5 indicated by k1 in FIG. Switching to the vertical blanking period of the inversion field period. At this time, the image data shown in FIG. 4A is 255 (vertical blanking signal of the inverted field), and immediately after that, the image data shown in FIG.
The switch circuit 42 is turned on for a short period until time t2 by the switching signal indicated by f1 in (C).

【0058】ここで、スイッチ回路42がオンとされる
ことにより、スイッチ回路42から−10Vが接続点P
に供給され、コンデンサ41を充電するが、コンデンサ
41はその直前の非反転フィールド期間で−8Vの直流
電圧で充電され、かつ、アンプ5の出力信号は非反転フ
ィールドのクランプ時のアンプ出力電圧に対し3Vの電
位差があるので、スイッチ回路42がオンとなった直後
では、接続点Pの直流電位は図4(F)にk2で示すよ
うに−5Vであり、その後に、ある時定数をもって直流
電位が−10Vに向かって低下していき、上記の時刻t
2で(あるいはその直前で)同図(F)にk3で示すよ
うに−10Vとなり、その状態が垂直ブランキング期間
が終る時刻t3まで続く。
Here, when the switch circuit 42 is turned on, -10V is supplied from the switch circuit 42 to the connection point P.
The capacitor 41 is charged to a DC voltage of −8V in the immediately preceding non-inverting field period, and the output signal of the amplifier 5 becomes the amplifier output voltage at the time of clamping the non-inverting field. Since there is a potential difference of 3V, immediately after the switch circuit 42 is turned on, the DC potential at the connection point P is -5V as indicated by k2 in FIG. The position decreases toward -10V, and the time t
At (or immediately before) 2, the voltage becomes −10 V as indicated by k3 in FIG. 7F, and this state continues until time t3 when the vertical blanking period ends.

【0059】続いて、図4(F)にk4で示すように、
上記の接続点Pには反転フィールド期間のアンプ5の出
力信号gの交流成分が取り出され、時刻t4で非反転フ
ィールド期間の垂直ブランキング期間に切り替わり、そ
の直後に図4(C)にf2で示すスイッチング信号によ
りスイッチ回路42が時刻t5までの短期間オンとされ
る。
Then, as indicated by k4 in FIG.
The AC component of the output signal g of the amplifier 5 in the inversion field period is extracted at the connection point P, and is switched to the vertical blanking period in the non-inversion field period at time t4, and immediately thereafter, in f2 in FIG. 4C. The switching circuit 42 is turned on for a short period until time t5 by the switching signal shown.

【0060】ここで、スイッチ回路42がオンとされる
ことにより、スイッチ回路42から−8Vが接続点Pに
供給され、コンデンサ41を充電するが、コンデンサ4
1はその直前の反転フィールド期間で−10Vの直流電
圧で充電され、かつ、アンプ5の出力信号は反転フィー
ルドのクランプ時のアンプ出力電圧に対し3Vの電位差
があるので、スイッチ回路42がオンとなった直後で
は、接続点Pの直流電位は図4(F)にk5で示すよう
に−13Vであり、その後に、ある時定数をもって直流
電位が−8Vに向かって上昇していき、上記の時刻t5
で(あるいはその直前で)同図(F)にk6で示すよう
に−8Vとなり、その状態が垂直ブランキング期間が終
る時刻t6まで続く。以下、上記と同様の動作が繰り返
される。なお、図4(F)のk2、k3、k5、k6で
は便宜上、一定電位として図示してあるが、実際には上
記のようにある傾斜を持っている。
When the switch circuit 42 is turned on, -8V is supplied from the switch circuit 42 to the connection point P to charge the capacitor 41.
1 is charged with a DC voltage of −10V in the immediately preceding inversion field period, and the output signal of the amplifier 5 has a potential difference of 3V with respect to the amplifier output voltage when the inversion field is clamped, so that the switch circuit 42 is turned on. Immediately after that, the DC potential at the connection point P is −13 V as indicated by k5 in FIG. 4 (F), and then the DC potential rises toward −8 V with a certain time constant, and Time t5
(Or immediately before that), it becomes -8V as indicated by k6 in FIG. 6F, and this state continues until time t6 when the vertical blanking period ends. Thereafter, the same operation as above is repeated. In addition, in FIG. 4F, k2, k3, k5, and k6 are shown as a constant potential for convenience, but actually have a certain inclination as described above.

【0061】このようにして、接続点Pにはアンプ5の
出力信号gの交流成分が、垂直ブランキング期間で−8
V又は−10Vにクランプされることにより、図4
(F)にkで示すように、中心電位が−9Vで、波高値
が−13V(=−10V−3V)から−5V(=−8V
+3V)までの信号が取り出され、液晶表示パネル11
の画像信号入力端子を介してHドライバ14に入力され
る。
In this way, at the connection point P, the AC component of the output signal g of the amplifier 5 is -8 during the vertical blanking period.
By being clamped to V or -10V, FIG.
As indicated by k in (F), the center potential is -9V, and the peak value is -13V (= -10V-3V) to -5V (= -8V).
Signals up to + 3V) are taken out, and the liquid crystal display panel 11
The image signal is input to the H driver 14 via the image signal input terminal.

【0062】この実施の形態では、液晶表示素子の図5
に示した電圧−光反射特性を考慮し、0Vから1Vの電
圧範囲Iでは電圧を変化させても、液晶表示素子の輝度
変化には寄与しないため、中心電位−9Vに対して±1
Vのオフセットを垂直ブランキング期間内に持たせるこ
とにより、D/A変換器4は輝度変化に寄与する1Vか
ら4Vまでの入力電圧範囲(図5のII)でD/A変換動
作を行うように設定することで、従来に比べてD/A変
換器4のビット解像度を損なうことなく、有効に光輝度
変化に対応させたD/A変換動作が実現できる。
In this embodiment, the liquid crystal display device shown in FIG.
In consideration of the voltage-light reflection characteristics shown in, even if the voltage is changed in the voltage range I of 0V to 1V, it does not contribute to the change in the brightness of the liquid crystal display element, and therefore ± 1 with respect to the center potential -9V.
By providing the V offset within the vertical blanking period, the D / A converter 4 performs the D / A conversion operation in the input voltage range (II in FIG. 5) from 1V to 4V that contributes to the luminance change. By setting to, the D / A conversion operation effectively corresponding to the change in the light brightness can be realized without impairing the bit resolution of the D / A converter 4 as compared with the related art.

【0063】次に、本発明の第3の実施の形態について
説明する。図6は本発明になる液晶画像表示装置の第3
の実施の形態のブロック図を示す。同図中、図2と同一
構成部分には同一符号を付し、その説明を省略する。
Next, a third embodiment of the present invention will be described. FIG. 6 shows a third example of the liquid crystal image display device according to the present invention.
3 is a block diagram of the embodiment of FIG. 2, those parts which are the same as those corresponding parts in FIG. 2 are designated by the same reference numerals, and a description thereof will be omitted.

【0064】図6に示すように、この実施の形態は、4
つの画像入力端子を持つHドライバ14aを有する液晶
表示パネル11aに適用したもので、4つの画像入力端
子に対応して4つの信号処理部51、52、53、54
を設けたものである。これら信号処理部51、52、5
3、54は、それぞれ図3に示した第2の実施の形態と
同じ構成である。ここで、信号処理部51、52、5
3、54は、それぞれ画面水平方向の4画素おきに全部
で4分割した4分割画像信号が入力され、それを信号処
理して液晶表示パネル11aの4つの画像信号入力端子
に別々に供給する。
As shown in FIG. 6, this embodiment has four
This is applied to the liquid crystal display panel 11a having the H driver 14a having one image input terminal, and four signal processing units 51, 52, 53, 54 corresponding to the four image input terminals.
Is provided. These signal processing units 51, 52, 5
Reference numerals 3 and 54 have the same configurations as those of the second embodiment shown in FIG. Here, the signal processing units 51, 52, 5
The reference numerals 3 and 54 respectively receive a 4-divided image signal which is divided into 4 in every 4 pixels in the horizontal direction of the screen. The 4-divided image signal is subjected to signal processing and supplied separately to the 4 image signal input terminals of the liquid crystal display panel 11a.

【0065】本実施の形態による構成では、信号処理回
路51内のD/A変換器4の出力信号はアンプ5を通り
コンデンサ41に直結されているため、D/A変換器4
のDCオフセットが発生してもコンデンサ41の出力に
おいてカットされ、交流成分のみが出力されることとな
る。従って、他の信号処理回路52〜54のそれぞれに
もD/A変換器4と同様のD/A変換器を有している
が、特に高精度なD/A変換器や調整回路を付加するこ
となく、DCオフセットによる各信号処理回路間のばら
つきは液晶表示パネル11aに入力される画像信号には
生ぜず、従って、液晶表示パネル11aの表示画像にお
いて縞模様は発生せず、高品位の画像表示が低価格で小
型な構成により実現できる。
In the configuration according to the present embodiment, the output signal of the D / A converter 4 in the signal processing circuit 51 passes through the amplifier 5 and is directly connected to the capacitor 41.
Even if the DC offset occurs, the output of the capacitor 41 is cut and only the AC component is output. Therefore, although each of the other signal processing circuits 52 to 54 has a D / A converter similar to the D / A converter 4, a D / A converter and an adjusting circuit with high accuracy are added. Therefore, the variation between the signal processing circuits due to the DC offset does not occur in the image signal input to the liquid crystal display panel 11a, and therefore, the striped pattern does not occur in the display image of the liquid crystal display panel 11a, and the high-quality image is obtained. The display can be realized with a low price and a small configuration.

【0066】次に、本発明の第4の実施の形態について
説明する。本実施の形態は図3に示した第2の実施の形
態のブロック図と基本的には同一の構成であるが、スイ
ッチ制御回路40の構成が異なる。すなわち、この実施
の形態のスイッチ制御回路40は、図7(E)に示すス
イッチ制御信号fをスイッチ回路42に供給して、水平
及び垂直の両ブランキング期間でクランプを行う点に特
徴がある。
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described. This embodiment has basically the same configuration as the block diagram of the second embodiment shown in FIG. 3, but the configuration of the switch control circuit 40 is different. That is, the switch control circuit 40 of this embodiment is characterized in that the switch control signal f shown in FIG. 7E is supplied to the switch circuit 42 to perform clamping in both the horizontal and vertical blanking periods. .

【0067】前記第2の実施の形態では、クランプ信号
は垂直ブランキング期間の一部期間に挿入される例とし
て説明したが、図3に示したコンデンサ41からフィー
ルド期間に放電される電流が大きい場合には、水平ブラ
ンキング期間にもクランプ信号を重畳することが有効で
ある。そこで、この第4の実施の形態では、垂直ブランキ
ング期間だけでなく、水平ブランキング期間にもクラン
プ信号をコンデンサ41に印加するものである。
Although the second embodiment has been described as an example in which the clamp signal is inserted in a part of the vertical blanking period, the current discharged from the capacitor 41 shown in FIG. 3 in the field period is large. In this case, it is effective to superimpose the clamp signal even in the horizontal blanking period. Therefore, in the fourth embodiment, the clamp signal is applied to the capacitor 41 not only in the vertical blanking period but also in the horizontal blanking period.

【0068】この第4の実施の形態について、図3のブ
ロック図と図7のタイミングチャートと図8の信号波形
図と共に説明する。図3のスイッチ回路3はスイッチ制
御回路40から出力される図7(D)に示すスイッチン
グ信号eにより、信号処理回路1からの図7(A)に示
すディジタル画像信号aとデータ反転回路2からの図7
(B)に示す反転ディジタル画像信号とを8.3ms毎
に交互に切り替えて時系列的に合成した、図7(C)に
示す合成画像信号cを出力する。この合成画像信号c
は、D/A変換器4でアナログ信号に変換された後、ア
ンプ5で増幅されて同図(G)に示す0V〜3Vの振幅
の合成画像信号gとされてコンデンサ41に供給され
る。
The fourth embodiment will be described with reference to the block diagram of FIG. 3, the timing chart of FIG. 7 and the signal waveform diagram of FIG. The switch circuit 3 shown in FIG. 3 receives the digital image signal a shown in FIG. 7A from the signal processing circuit 1 and the data inverting circuit 2 according to the switching signal e shown in FIG. 7D output from the switch control circuit 40. Figure 7
The inverted digital image signal shown in FIG. 7B is alternately switched every 8.3 ms, and the combined image signal c shown in FIG. This composite image signal c
Is converted into an analog signal by the D / A converter 4 and then amplified by the amplifier 5 to be a composite image signal g having an amplitude of 0V to 3V shown in FIG.

【0069】なお、図7のタイミングチャートでは、図
示の便宜上、簡単のために1フィールド期間の水平ブラ
ンキング期間を3つとしているが(すなわち、4水平ラ
インからなるとしているが)、実際には例えば、高精細
度グラフィックス表示規格SXGAを例にとると、1フ
ィールド期間の水平ブランキング期間は1023ある
(1024水平ラインある)。
In the timing chart of FIG. 7, for the sake of convenience of illustration, the number of horizontal blanking periods for one field period is three (for example, four horizontal lines). For example, taking the high definition graphics display standard SXGA as an example, the horizontal blanking period of one field period is 1023 (there are 1024 horizontal lines).

【0070】スイッチ制御回路40から出力される反転
・非反転のスイッチング信号eは、図7(D)に示すよ
うに、同図(E)に示すスイッチ制御信号fが、合成画
像信号gの垂直ブランキング期間でオン(ハイレベル)
になる直前で、反転・非反転の切り替えが行われる。この
反転・非反転のスイッチング信号eと同様のタイミング
で、図7(F)に示すように、DCアンプ47の出力信
号jは−8V、−10Vの切り替えが行われる。
As for the inverted / non-inverted switching signal e output from the switch control circuit 40, as shown in FIG. 7D, the switch control signal f shown in FIG. On during blanking period (high level)
Immediately before, the switching between inversion and non-inversion is performed. The output signal j of the DC amplifier 47 is switched between -8V and -10V at the same timing as the inversion / non-inversion switching signal e, as shown in FIG. 7 (F).

【0071】図7(E)にf0、f1、f2で示すよう
に、スイッチ制御信号fが垂直ブランキング期間におい
て、合成画像信号g、スイッチング信号eの各切り替わ
りの直後に短期間オンする(ハイレベルになる)ことは
第2の実施の形態と同様であるが、第2の実施の形態と
は異なり、f3、f4、f5で示すように、合成画像信
号gの水平ブランキング期間においてもオンとなる(ハ
イレベルになる)。
As indicated by f0, f1 and f2 in FIG. 7E, the switch control signal f is turned on for a short period immediately after each switching of the composite image signal g and the switching signal e in the vertical blanking period (high). However, unlike the second embodiment, as shown by f3, f4, and f5, it is turned on even during the horizontal blanking period of the composite image signal g. It becomes (it becomes a high level).

【0072】上記のスイッチ制御信号fによりスイッチ
回路42は、垂直ブランキング期間の一部の期間だけで
なく、水平ブランキング期間もオンとされるため、コン
デンサ41とスイッチ回路42と液晶表示パネル11の
画像信号入力端子との接続点Pにおける信号波形は、図
8に示すように、−9Vを中心とした交流電圧波形の画
像信号となる。従って、この第4の実施の形態は、第2
の実施の形態と同様に、液晶表示パネル11の電圧−反
射光特性を考慮し、D/A変換器4のビット解像度を損
なうことのない動作が実現でき、更にはコンデンサ41
からフィールド期間に放電される電流が大きい場合にも
有効に所期の動作を行うことができる。
The switch control signal f causes the switch circuit 42 to be turned on not only in a part of the vertical blanking period but also in the horizontal blanking period. Therefore, the capacitor 41, the switch circuit 42, and the liquid crystal display panel 11 are turned on. As shown in FIG. 8, the signal waveform at the connection point P with the image signal input terminal is an image signal of an AC voltage waveform centered at -9V. Therefore, this fourth embodiment is similar to the second embodiment.
In the same manner as in the above embodiment, in consideration of the voltage-reflected light characteristic of the liquid crystal display panel 11, an operation can be realized without impairing the bit resolution of the D / A converter 4, and the capacitor 41
Therefore, the desired operation can be effectively performed even when the current discharged in the field period is large.

【0073】なお、第3の実施の形態では液晶表示パネ
ル11aの画像信号入力端子が4本の例を示したが、こ
れより多い場合、あるいは少ない場合でも同様であるこ
とは言うまでもない。また、図6ではスイッチ制御回路
40、レベル決定回路45、D/A変換器46及びDC
アンプ47は各信号処理部51〜54毎に独立となって
いるが、タイミングや電圧が同一である場合には共通化
することが可能である。また、画像信号の水平ブランキ
ング期間のみに前記した本発明のクランプ動作を行うよ
うにしてもよい。
In the third embodiment, an example in which the liquid crystal display panel 11a has four image signal input terminals is shown, but it goes without saying that the same applies when there are more or less image signal input terminals. Further, in FIG. 6, the switch control circuit 40, the level determination circuit 45, the D / A converter 46, and the DC
The amplifier 47 is independent for each of the signal processing units 51 to 54, but can be shared if the timing and voltage are the same. Further, the above-described clamping operation of the present invention may be performed only during the horizontal blanking period of the image signal.

【0074】[0074]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
以下のような様々な効果を有する。
As described above, according to the present invention,
It has various effects as follows.

【0075】(1)液晶表示パネルの画像信号入力端子
の負荷が直流的には小さいことを利用し、所定周期(例
えばフィールド周期)の期間のうちの一部分の期間に外
部から直流電圧を印加し、D/A変換手段の出力側に設
けられたクランプ回路内のコンデンサに電荷を蓄え、こ
の電荷で所定の周期の間中の直流レベルを保持するよう
にしたため、D/A変換手段の出力側から液晶表示パネ
ルの画像信号入力端子までのアナログ信号処理回路部
分、特に直流重畳するクランプ回路はコンデンサが1個
しかなく、従来に比べて回路構成を簡略化でき、また、
クランプ回路から出力されたアナログ画像信号のスイッ
チを不要にできるため、更にアナログスイッチ部分のD
Cオフセットが発生しないようにでき、かつ、回路構成
を簡略化できる。
(1) Utilizing that the load of the image signal input terminal of the liquid crystal display panel is small in terms of direct current, a direct current voltage is applied from the outside during a part of a predetermined period (for example, a field period). , The electric charge is stored in the capacitor in the clamp circuit provided on the output side of the D / A converting means, and this electric charge is used to hold the DC level during the predetermined period. Therefore, the output side of the D / A converting means To the image signal input terminal of the liquid crystal display panel, especially the clamp circuit for DC superposition has only one capacitor, which simplifies the circuit configuration compared with the conventional one.
Since the switch of the analog image signal output from the clamp circuit can be eliminated, the analog switch part D
The C offset can be prevented from occurring and the circuit configuration can be simplified.

【0076】(2)クランプ回路内のコンデンサと液晶
表示パネルの画像信号入力端子とが直結状態とされ、何
らの能動素子も挿入されないようにしたため、増幅回路
やアナログスイッチなどのオフセットが発生しない。
(2) Since the capacitor in the clamp circuit and the image signal input terminal of the liquid crystal display panel are directly connected and no active element is inserted, no offset occurs in the amplifier circuit or analog switch.

【0077】(3)液晶のしきい値分の電圧を、画像信
号に付加する直流電圧に含め、クランプ回路に入力され
る画像信号は液晶表示素子の電圧−光反射特性の輝度変
化が生じる電圧範囲内の電圧のみとすることで、D/A
変換手段のビット数を有効に使えるようにしたため、安
価な構成のD/A変換手段により高分解能のアナログ画
像信号を得ることができ、またアナログ交流信号の振幅
を小さくすることができる。
(3) The voltage corresponding to the threshold value of the liquid crystal is included in the DC voltage added to the image signal, and the image signal input to the clamp circuit is the voltage at which the luminance of the voltage-light reflection characteristic of the liquid crystal display element changes. By setting only the voltage within the range, D / A
Since the number of bits of the conversion means can be effectively used, a high-resolution analog image signal can be obtained by the inexpensive D / A conversion means, and the amplitude of the analog AC signal can be reduced.

【0078】(4)D/A変換手段の出力側にアンプを
介して直列にコンデンサを接続することにより、D/A
変換手段のオフセットDCばらつき(データ0のときの
電圧値)をコンデンサでカットできるため、オフセット
の少ない高価なD/A変換手段を使用することやオフセ
ット補正回路などの付加を行うことなく、安価で回路規
模が小さい液晶画像表示装置を構成できる。
(4) By connecting a capacitor in series to the output side of the D / A conversion means via an amplifier, the D / A
Since the offset DC variation (voltage value at the time of data 0) of the conversion means can be cut by the capacitor, it is inexpensive without using an expensive D / A conversion means with a small offset or adding an offset correction circuit. A liquid crystal image display device having a small circuit scale can be configured.

【0079】(5)スイッチ回路の出力信号の切り替え
部によるDCオフセットのばらつきが発生し、結果とし
て液晶画像表示パネルに入力される画像信号にDC成分
が付加されてしまうため、コンデンサを複数使うことに
よるD/A変換器のオフセットばらつき除去手段をもっ
た従来の液晶画像表示装置に対して、コンデンサや抵抗
を削減することができ、回路規模の小型化が実現でき
る。
(5) Since a DC offset variation occurs due to the output signal switching unit of the switch circuit, and as a result a DC component is added to the image signal input to the liquid crystal image display panel, a plurality of capacitors are used. Compared with the conventional liquid crystal image display device having the offset variation removing means of the D / A converter, the capacitors and resistors can be reduced, and the circuit scale can be reduced.

【0080】(6)以上の(1)〜(5)の特長から、
4V程度の大きい振幅をもち、周波数の高い画像信号が
入力される画像信号入力端子が、直流的に小さい負荷
を、交流的には大きい負荷を持ち、かつ、複数存在する
液晶表示パネルに本発明を適用した場合に、表示画像に
おいて縞模様は発生せず、高品位の画像表示が低価格で
小型な構成により実現できる。
(6) From the above features (1) to (5),
The present invention is applied to a liquid crystal display panel in which an image signal input terminal having a large amplitude of about 4V and to which an image signal of a high frequency is input has a small DC load and a large AC load and a plurality of liquid crystal display panels exist. When is applied, a striped pattern does not occur in the displayed image, and high-quality image display can be realized with a low price and a small structure.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の第1の実施の形態のブロック図であ
る。
FIG. 1 is a block diagram of a first embodiment of the present invention.

【図2】図1の動作説明用タイミングチャートである。FIG. 2 is a timing chart for explaining the operation of FIG.

【図3】本発明の第2及び第4の実施の形態のブロック
図である。
FIG. 3 is a block diagram of second and fourth embodiments of the present invention.

【図4】本発明の第2の実施の形態の動作説明用タイミ
ングチャートである。
FIG. 4 is a timing chart for explaining the operation of the second embodiment of the present invention.

【図5】本発明の第2の実施の形態で使用した液晶表示
素子の印加電圧−反射率特性の一例を示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing an example of applied voltage-reflectance characteristics of a liquid crystal display element used in a second embodiment of the present invention.

【図6】本発明の第3の実施の形態のブロック図であ
る。
FIG. 6 is a block diagram of a third embodiment of the present invention.

【図7】本発明の第4の実施の形態の動作説明用タイミ
ングチャートである。
FIG. 7 is a timing chart for explaining the operation of the fourth embodiment of the present invention.

【図8】本発明の第4の実施の形態において液晶表示パ
ネルに入力する画像信号波形の一例である。
FIG. 8 is an example of an image signal waveform input to the liquid crystal display panel in the fourth embodiment of the invention.

【図9】従来装置の一例の回路構成図である。FIG. 9 is a circuit configuration diagram of an example of a conventional device.

【図10】液晶表示素子の1画素部分の一例の構成図で
ある。
FIG. 10 is a configuration diagram of an example of a pixel portion of a liquid crystal display element.

【図11】複数の画像信号入力端子を持った液晶表示素
子の一例の構成図である。
FIG. 11 is a configuration diagram of an example of a liquid crystal display element having a plurality of image signal input terminals.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 信号処理回路 2 データ反転回路 3、42 スイッチ回路 4、46 D/A変換器 5 アンプ 11、11a 液晶表示パネル 12 Vドライバ 14、14a Hドライバ 41 直流阻止用コンデンサ 43 DC電源 45 レベル決定回路 47 DCアンプ 1 Signal processing circuit 2 Data inversion circuit 3,42 switch circuit 4,46 D / A converter 5 amplifiers 11, 11a Liquid crystal display panel 12 V driver 14, 14a H driver 41 DC blocking capacitors 43 DC power supply 45 level determination circuit 47 DC amplifier

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平10−268258(JP,A) 特開 昭61−69284(JP,A) 特開 平10−214066(JP,A) 特開 平9−81090(JP,A) 特開 平6−110413(JP,A) 特開 平3−227176(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G09G 3/00 - 3/38 G02F 1/133 505 - 580 Continuation of the front page (56) Reference JP-A-10-268258 (JP, A) JP-A-61-69284 (JP, A) JP-A-10-214066 (JP, A) JP-A-9-81090 (JP , A) JP-A-6-110413 (JP, A) JP-A-3-227176 (JP, A) (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) G09G 3/00-3/38 G02F 1/133 505-580

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】アクティブマトリクス駆動方式の液晶表示
素子をマトリクス状に配置した液晶表示パネルを用いた
液晶画像表示装置において、 非反転のディジタル画像信号とこの非反転のディジタル
画像信号を反転して得られた反転ディジタル画像信号
を、所定期間毎に交互に切り替えて時系列的に合成して
出力する時系列合成手段と、 前記時系列合成手段から出力された合成ディジタル画像
信号をアナログ画像信号に変換するD/A変換手段と、 前記D/A変換手段から出力されたアナログ画像信号
の、垂直及び水平の少なくとも一方の画像ブランキング
期間の一部期間に直流電圧を付加して、液晶表示パネル
の画像信号入力端子に供給するクランプ回路とを有し、 前記クランプ回路は、前記D/A変換手段から出力され
たアナログ画像信号を所定振幅に増幅するアンプと、前
記アンプの出力端子に一端が接続され、他端が前記液晶
表示パネルの画像信号入力端子に接続されたコンデンサ
と、前記時系列合成手段の切り替え周期と同じ周期で、
かつ、前記アンプの出力アナログ画像信号の垂直及び水
平の少なくとも一方の画像ブランキング期間の一部期間
でのみオンとされて前記直流電圧を前記コンデンサの他
端と前記液晶表示パネルの画像信号入力端子の接続点に
印加するスイッチ手段とにより構成され、 前記スイッチ手段は、前記液晶表示パネルの画像信号入
力端子に供給される画像信号の中心電位に対して、前記
液晶表示素子の正の値の第1のしきい値異なる第1の電
圧と、負の値の第2のしきい値異なる第2の電圧とを前
記直流電圧として、前記切り替え周期で交互に前記コン
デンサの他端と前記液晶表示パネルの画像信号入力端子
の接続点に印加する ことを特徴とする液晶画像表示装
置。
1. A liquid crystal image display device using a liquid crystal display panel in which liquid crystal display elements of an active matrix driving system are arranged in a matrix, and a non-inverted digital image signal and this non-inverted digital image signal are obtained by inversion. The inverted digital image signal and the time-series synthesizing means for alternately synthesizing and outputting the inverted digital image signal at predetermined intervals, and the synthetic digital image signal output from the time-series synthesizing means. D / A conversion means for converting into an analog image signal, and a DC voltage added to a part of at least one of vertical and horizontal image blanking periods of the analog image signal output from the D / A conversion means. A clamp circuit for supplying the image signal input terminal of the liquid crystal display panel , wherein the clamp circuit is output from the D / A conversion means.
And an amplifier that amplifies the analog image signal to a predetermined amplitude.
One end is connected to the output terminal of the amplifier and the other end is the liquid crystal display.
Capacitor connected to the image signal input terminal of the display panel
With the same cycle as the switching cycle of the time series synthesizing means,
In addition, the vertical and water of the analog image signal output from the amplifier
Part of the image blanking period for at least one of the flats
It is turned on only when the DC voltage is
At the connection point between the edge and the image signal input terminal of the liquid crystal display panel.
And an image signal input of the liquid crystal display panel.
The center potential of the image signal supplied to the input terminal
The first threshold value of the liquid crystal display element having a different first threshold value is different.
Pressure and a second voltage that differs by a second negative threshold value
The DC voltage is alternately applied in the switching cycle.
The other end of the capacitor and the image signal input terminal of the liquid crystal display panel
A liquid crystal image display device characterized in that it is applied to the connection point of .
【請求項2】アクティブマトリクス駆動方式の液晶表示
素子を駆動する駆動方法において、 非反転のディジタル画像信号とこの非反転のディジタル
画像信号を反転して得られた反転ディジタル画像信号
を、所定周期で交互に切り替えて時系列的に合成して出
力する第1のステップと、 前記合成ディジタル画像信号をアナログ画像信号に変換
する第2のステップと、 前記アナログ画像信号の直流分をカットした、前記アナ
ログ画像信号の交流成分の、垂直及び水平の少なくとも
一方の画像ブランキング期間の一部期間に、直流電圧を
付加して前記液晶表示素子に供給する第3のステップと
含み、 前記第3のステップは、前記液晶表示素子に供給される
画像信号の中心電位に対して、前記液晶表示素子の正の
値の第1のしきい値異なる第1の電圧と、負の値の第2
のしきい値異なる第2の電圧とを前記直流電圧として、
前記第1のステップの切り替え周期と同期して交互に切
り替えて前記液晶表示素子に供給する ことを特徴とする
液晶表示素子の駆動方法。
2. A driving method for driving a liquid crystal display device of active matrix driving method, a digital image signal of the non-inverting and the non-inverting inverting the digital image signals of the digital image signal obtained by inversion of <br/> Are alternately switched in a predetermined cycle to synthesize and output in time series, a second step of converting the synthesized digital image signal into an analog image signal, and a DC component of the analog image signal. A third step of applying a DC voltage to the cut liquid crystal component of the AC component of the analog image signal in a partial period of at least one of vertical and horizontal image blanking periods to supply the liquid crystal display element , The third step is supplied to the liquid crystal display element.
The positive potential of the liquid crystal display element with respect to the center potential of the image signal
A first voltage having a different first threshold value and a second voltage having a negative value
And a second voltage having a different threshold of
Alternating in synchronization with the switching cycle of the first step
A method for driving a liquid crystal display element, characterized in that the liquid crystal display element is replaced and supplied to the liquid crystal display element.
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