JP3658958B2 - Liquid crystal display panel driving device, driving method, liquid crystal display device, and electronic apparatus - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶表示パネルの駆動装置、液晶表示装置及び電子機器の技術分野に属し、特に、MIM(Metal Insulator Metal)駆動素子等の双方向ダイオード特性を有する2端子型非線形素子を用いたアクティブマトリクス駆動方式の液晶表示パネルの駆動装置、駆動方法、該駆動装置を備えた液晶表示装置(液晶表示モジュール)及び該液晶表示装置を備えた電子機器の技術分野に属する。
【0002】
【従来の技術】
従来、アクティブマトリクス駆動方式の液晶表示パネルとしては、TFT(薄膜トランジスタ)駆動素子を用いたものの他に、MIM駆動素子等の双方向ダイオード特性を有する2端子型非線形素子を用いたものがある。MIM駆動素子等は、急峻なしきい値を持つため、従来の単純マトリクス駆動方式と比較すると画素間におけるクロストークの問題が少ない点で有利であり、TFT駆動素子と比較すると、素子構成や製造工程が比較的簡易な点で有利である。
【0003】
この種のMIM駆動素子等を用いた液晶表示パネルは、小さなMIM駆動素子等と、一方向のみに設けられた配線だけが光の遮蔽部分となるのため、開口率を大きくすることが可能であり、明るい表示に有利である。従って、コンピュータ等により生成された画像データあるいは文字・記号データ等を表示したり、更にはテレビ信号またはビデオ信号に基づいてテレビ映像またはビデオ映像を表示する液晶表示装置に好適に用いることができる。
【0004】
例えば、NTSC方式の映像信号の場合には、走査線の262.5本分に相当する1フィールドの期間のうち、走査線の20本分相当する期間は垂直帰線消去期間であり、有効表示期間は走査線の242.5本分に相当する期間である。従って、240×240の画素数を有する液晶表示パネルを用いた場合でも、最初の走査線の1本分と、最後の走査線の1.5本分の期間を除いた期間を実際の表示期間とすることにより、1フィールドの映像表示が可能である。
【0005】
しかしながら、実際の表示期間における最初の1水平走査期間と最後の1水平走査期間には、垂直帰線が表示されることがあり、受像の際に画面が非常に見にくくなることがあった。また、ビデオ信号の再生時において、早送りや巻き戻しが行われると、水平同期信号の周期が短くなるためにデータ信号が抜け、表示領域が縮小される。従って、当該表示領域外の領域には表示データとは無関係のデータが表示されることになる。
【0006】
そこで、従来は、有効表示期間の最初の1水平走査期間と最後の1水平走査期間をデータマスク期間に設定し、当該データマスク期間においてはデータ信号をマスクして、黒色に表示させることが行われていた。また、ビデオ信号の再生時においても、早送りや巻き戻しが行われる際には、前記表示領域外の領域をデータマスク期間に設定し、黒色に表示させることが行われていた。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来の手法によれば、前記データマスク期間の次の水平走査期間におけるデータ信号が、白色を表示させるデータ信号であった場合には、更にその後の水平走査期間において中間調を表示させるデータ信号が供給されると、その水平走査期間に走査信号が供給される走査線上の画素においては、設定した値の中間調が得られないという問題があった。
【0008】
これは、前記データマスク期間と次の水平走査期間において、同極性の電圧がデータ線を介して液晶に印加されるためである。
【0009】
液晶表示パネルを駆動する場合には、液晶の劣化を防ぐために1水平走査期間毎にデータ信号の極性を反転させる交流駆動が行われている。従って、黒色を表示させるデータがHighレベルのデータであり、前記データマスク期間において、当該データが正極性でデータ線に供給されたとすると、次の水平走査期間には、白色を表示させるLowレベルのデータが、極性を反転させられてHighレベルのデータとしてデータ線に供給される。
【0010】
つまり、上述の場合には、データ線に2水平走査期間に渡ってHighレベルの信号が供給されたことになる。
【0011】
一方、有効表示期間が開始される前の垂直帰線期間においては、出力されるデータの状態は不定であり、また、液晶表示パネルの走査信号線には走査信号が供給されない。従って、 MIM駆動素子等の非線形素子はオン状態になることはない。しかしながら、液晶表示パネルのデータ信号線には、何らかのレベルの信号が供給されており、液晶層はデータ信号線を介してHighレベルあるいはLowレベル側に所定の電位に充電されることになる。
【0012】
その結果、垂直帰線期間において液晶層が例えばHighレベル側に充電された状態において、上述のようにデータマスク期間とその後の水平走査期間で連続してHighレベルのデータ信号がデータ信号線に供給されると、液晶層の電位はHighレベル側の所定の高い電位となる。
【0013】
従って、更にその後の水平走査期間において、中間調を表示するパルス幅変調されたデータ信号がデータ信号線に供給された場合には、前記所定の高い電位の液晶層からの漏れ電流が流入し、所望の中間調が得られないという問題があった。そして、この漏れ電流は、液晶層及びMIM駆動素子等の非線形素子の有する抵抗分の影響により、液晶表示パネルのデータ信号供給端子から遠ざかる程減少する。従って、上述のように240ラインの走査信号線を有する液晶表示パネルにおいては、同一の階調を有するデータ信号に対しても、走査信号線の上下でコントラストが異なるという問題があった。
【0014】
本発明は上述した問題点に鑑みなされたものであり、垂直帰線等による画面の乱れを防止しつつ、均一なコントラストで表示を行うことの可能な、MIM駆動素子等の双方向ダイオード特性を有する2端子型非線形素子を用いたアクティブマトリクス駆動方式の液晶表示パネルの駆動装置、駆動方法、該駆動装置を備えた液晶表示装置及び該液晶表示装置を備えた電子機器を提供することを課題とする。
【0015】
【解決を解決するための手段】
請求項1に記載の液晶表示パネルの駆動装置は上記課題を解決するために、一対の基板と、該一対の基板間に挟持された液晶と、一方の基板に設けられた複数のデータ線と、他方の基板に設けられた複数の走査線と、前記データ線と前記走査線との間に直列接続された2端子型非線形素子及び前記液晶とからなる複数の画素とを備えた液晶表示パネルの駆動装置であって、走査信号を前記複数の走査線に、少なくとも一行毎に水平同期信号に同期するタイミングで所定の基準電位を基準とする極性を交互に反転させつつ時分割で供給する走査信号駆動手段と、データ信号を前記複数のデータ線に、前記走査信号駆動手段による前記走査信号の供給タイミングに同期させて所定の基準電位を基準とする極性を交互に反転させながら供給するデータ信号駆動手段と、水平同期信号を計数する計数手段と、前記計数手段の計数値に基づいて、1垂直走査期間から少なくとも垂直帰線期間を除いた有効表示期間の開始後の所定の水平走査期間に相当する第1の期間と、当該有効表示期間の終了前の所定の水平走査期間に相当する第2の期間に、データマスク信号を出力するデータ制御手段と、前記データマスク信号に基づいて、前記画素における透過率を低下させる所定の信号レベルに固定して前記データ信号を出力させるデータマスク手段とを備え、前記データ制御手段は、前記第1の期間の開始前、及び前記第2の期間の終了後の全期間を表示領域外データマスク期間として、データマスク信号を出力することを特徴とする。
【0016】
請求項1に記載の液晶表示パネルの駆動装置によれば、走査信号駆動手段により、走査信号が水平同期信号に同期して前記複数の走査線に少なくとも一行毎に所定の基準電位を基準とする極性を交互に反転させながら時分割で供給される。一方、前記複数のデータ線に対しても、データ信号駆動手段により、前記走査信号の供給タイミングに同期して所定の基準電位を基準とする極性を交互に反転させながらデータ信号が供給され、走査信号が供給された走査線とデータ信号が供給されたデータ線との交点に相当する画素領域の2端子型非線形素子が、オン状態またはオフ状態となり、当該画素領域の液晶に対する電流供給のスイッチングが行われる。このようにして、全ての画素領域において、データ信号に応じた映像の表示が行われる。
【0017】
以上のような映像の表示は、1垂直走査期間内における垂直帰線期間が終了した後の有効表示期間内にて行われることになるが、有効表示期間の開始直後の水平走査期間においては、垂直帰線が表示され易い。また、ビデオ信号の再生時における早送りあるいは巻き戻し時においては、表示領域が縮小され、当該表示領域外の領域にて不要な信号が表示されることになる。
【0018】
そこで、データ制御手段において、計数手段による水平同期信号の計数値に基づいて、有効表示期間の開始後の所定の水平走査期間に相当する第1の期間と、当該有効表示期間の終了前の所定の水平走査期間に相当する第2の期間とを認識し、当該第1の期間と第2の期間に、データマスク信号を出力させる。例えば、通常のテレビ信号については有効表示期間の開始後の1または2水平走査期間、及び有効表示期間の終了直前の1または2水平走査期間において、また、ビデオ信号の再生時においては、必要に応じて更に多くの水平走査期間においてデータマスク信号を出力させる。
【0019】
その結果、データマスク手段により、前記データマスク信号に応じてデータ信号が所定の信号レベルに固定して出力され、画素における透過率を低下させる。従って、前記第1の期間及び第2の期間においては、上述のような垂直帰線あるいは不要な信号が画面に表示されることがない。
【0020】
また、前記データ制御手段は、前記第1の期間の開始前、及び前記第2の期間の終了後の全期間を表示領域外データマスク期間として、データマスク信号を出力する。従って、データマスク手段により、所定の信号レベルに固定された信号が表示領域外データマスク期間においてデータ線に供給されることになるが、この信号は1水平期間毎に所定の基準電位を基準とする極性が反転して供給される。その結果、前記表示領域外データマスク期間においては、前記極性が交互に反転する電圧がデータ線を介して液晶に印加されることになり、液晶を所定の一方向の極性の電位に充電させることがない。
【0021】
一方、前記有効表示期間の開始後に、前記データマスク期間において画素における透過率を低下させる前記極性の電圧が液晶に印加され、その後の水平走査期間に、前記透過率を上昇させる前記極性の電圧が前記極性を反転させられて液晶に印加されると、少なくとも2水平走査期間において同極性の電圧が液晶に印加されることになるが、
前記有効表示期間の開始前までにおいては、上述のように液晶に対する充電が行われないので、前記の少なくとも2水平走査期間においては、液晶の電位は漏れ電流を生じさせる程には充電されず、他の画素領域における液晶に悪影響を与えない。
【0022】
以上のように、本発明の液晶表示パネルの駆動装置によれば、垂直帰線等の不要な表示を確実に防止しつつ、均一なコントラストで表示が行われることになる。
【0023】
請求項2に記載の液晶表示パネルの駆動装置は前記課題を解決するために、前記請求項1に記載の駆動装置において、前記表示領域外データマスク期間が、1水平走査期間の偶数倍の期間に設定されていることを特徴とする。
【0024】
請求項2に記載の液晶表示パネルの駆動装置によれば、前記表示領域外データマスク期間が、1水平走査期間の偶数倍の期間に設定されているため、データマスク手段により信号レベルが固定されたデータ信号は、前記極性の反転が必ず偶数回行われることになるので、前記表示領域外データマスク期間の全期間を通して液晶に印加される電圧は相殺されることになり、前記表示領域外データマスク期間において液晶の電位状態を変化させない。従って、有効表示期間の開始直後及び終了直前において、連続して同極性の電圧が液晶に印加されたとしても、漏れ電流を生じさせず、コントラストの不均一化を防ぐ。
【0025】
請求項3に記載の液晶表示パネルの駆動方法は、上記課題を解決するために、一対の基板と、該一対の基板間に挟持された液晶と、一方の基板に設けられた複数のデータ線と、他方の基板に設けられた複数の走査線と、前記データ線と前記走査線との間に直列接続された2端子型非線形素子及び前記液晶とからなる複数の画素とを備えた液晶表示パネルの駆動方法であって、走査信号を前記複数の走査線に、少なくとも一行毎に水平同期信号に同期するタイミングで所定の基準電位を基準とする極性を交互に反転させつつ時分割で供給する工程と、データ信号を前記複数のデータ線に、前記走査信号の供給タイミングに同期させて所定の基準電位を基準とする極性を交互に反転させながら供給する工程と、水平同期信号を計数する工程と、前記水平同期信号の計数値に基づいて、1垂直走査期間から少なくとも垂直帰線期間を除いた有効表示期間の開始後の所定の水平走査期間に相当する第1の期間と、当該有効表示期間の終了前の所定の水平走査期間に相当する第2の期間に、データマスク信号を出力すると共に、前記第1の期間の開始前、及び前記第2の期間の終了後の全期間を表示領域外データマスク期間として、データマスク信号を出力する工程と、前記データマスク信号に基づいて、前記画素における透過率を低下させる所定の信号レベルに固定して前記データ信号を出力させる工程とを備えたことを特徴とする。
【0026】
請求項3に記載の液晶表示パネルの駆動方法によれば、走査信号が水平同期信号に同期して前記複数の走査線に少なくとも一行毎に所定の基準電位を基準とする極性を交互に反転させながら時分割で供給されると共に、前記複数のデータ線に対しても、前記走査信号の供給タイミングに同期して所定の基準電位を基準とする極性を交互に反転させながらデータ信号が供給される。その結果、走査信号が供給された走査線とデータ信号が供給されたデータ線との交点に相当する画素領域の2端子型非線形素子がオン状態またはオフ状態となり、当該画素領域の液晶に対する電流供給のスイッチングが行われる。このようにして、全ての画素領域において、データ信号に応じた映像の表示が行われる。
【0027】
以上のような映像の表示は、1垂直走査期間内における垂直帰線期間が終了した後の有効表示期間内にて行われることになるが、有効表示期間の開始直後の水平走査期間においては、垂直帰線が表示され易い。また、ビデオ信号の再生時における早送りあるいは巻き戻し時においては、表示領域が縮小され、当該表示領域外の領域にて不要な信号が表示されることになる。
【0028】
そこで、水平同期信号の計数値に基づいて、有効表示期間の開始後の所定の水平走査期間に相当する第1の期間と、当該有効表示期間の終了前の所定の水平走査期間に相当する第2の期間とを認識し、当該第1の期間と第2の期間に、データマスク信号を出力させる。例えば、通常のテレビ信号については有効表示期間の開始後の1または2水平走査期間、及び有効表示期間の終了直前の1または2水平走査期間において、また、ビデオ信号の再生時においては、必要に応じて更に多くの水平走査期間においてデータマスク信号を出力させる。
【0029】
その結果、前記データマスク信号に応じてデータ信号が所定の信号レベルに固定して出力され、画素における透過率を低下させる。従って、前記第1の期間及び第2の期間においては、上述のような垂直帰線あるいは不要な信号が画面に表示されることがない。
【0030】
また、前記第1の期間の開始前、及び前記第2の期間の終了後の全期間を表示領域外データマスク期間として、データマスク信号を出力する。従って、所定の信号レベルに固定された信号が表示領域外データマスク期間においてデータ線に供給されることになるが、この信号は1水平期間毎に所定の基準電位を基準とする極性が反転して供給される。その結果、前記表示領域外データマスク期間においては、前記極性が交互に反転する電圧がデータ線を介して液晶に印加されることになり、液晶を所定の一方向の極性の電位に充電させることがない。
【0031】
一方、前記有効表示期間の開始後に、前記データマスク期間において画素における透過率を低下させる前記極性の電圧が液晶に印加され、その後の水平走査期間に、前記透過率を上昇させる前記極性の電圧が前記極性を反転させられて液晶に印加されると、少なくとも2水平走査期間において同極性の電圧が液晶に印加されることになるが、前記有効表示期間の開始前までにおいては、上述のように液晶に対する充電が行われないので、前記の少なくとも2水平走査期間においては、液晶の電位は漏れ電流を生じさせる程には充電されず、他の画素領域における液晶に悪影響を与えない。
【0032】
以上のように、本発明の液晶表示パネルの駆動方法によれば、垂直帰線等の不要な表示を確実に防止しつつ、均一なコントラストで表示が行われることになる。
【0033】
請求項4に記載の液晶表示パネルの駆動方法は、上記課題を解決するために、前記請求項3に記載の液晶表示パネルの駆動方法において、前記表示領域外データマスク期間が、1水平走査期間の偶数倍の期間に設定されていることを特徴とする。
【0034】
請求項4に記載の液晶表示パネルの駆動方法によれば、前記表示領域外データマスク期間が、1水平走査期間の偶数倍の期間に設定されているため、データマスク信号に基づいて信号レベルが固定されたデータ信号は、所定の基準電位を基準とする極性の反転が必ず偶数回行われることになるので、前記表示領域外データマスク期間の全期間を通して液晶に印加される電圧は相殺されることになり、前記表示領域外データマスク期間において液晶の電位状態を変化させない。従って、有効表示期間の開始直後及び終了直前において、連続して同極性の電圧が液晶に印加されたとしても、漏れ電流を生じさせず、コントラストの不均一化を防ぐ。
【0035】
請求項5に記載の液晶表示装置は前記課題を解決するために請求項1または請求項2に記載の液晶表示パネルの駆動装置と前記液晶表示パネルとを備えたことを特徴とする。
【0036】
請求項5に記載の液晶表示装置(液晶表示モジュール)によれば、液晶表示パネルは、特に2端子型非線形素子を備えているが、上述した本願発明の駆動装置により、上述したデータマスク処理が行われ、コントラストの不均一化を抑えつつ、垂直帰線等の不要な信号の表示を確実に防ぐことができる。
【0037】
請求項6に記載の液晶表示装置は上記課題を解決するために請求項5に記載の液晶表示装置において、前記2端子型非線形素子は、MIM(Metal Insulator Metal)駆動素子を備えたことを特徴とする。
【0038】
請求項6に記載の液晶表示装置によれば、液晶表示パネルは、特にMIM駆動素子を備えているが、上述した本願発明の駆動装置により、上述したデータマスク処理が行われ、コントラストの不均一化を抑えつつ、垂直帰線等の不要な信号の表示を確実に表示することができる。
【0039】
請求項7に記載の電子機器は上記課題を解決するために請求項5又は6に記載の液晶表示装置を備えたことを特徴とする。
【0040】
請求項7に記載の電子機器によれば、電子機器は、上述した本願発明の液晶表示装置を備えており、比較的簡易な構成によりコントラストの不均一化を抑えつつ、垂直帰線等の不要な信号の表示を確実に防ぐことができる。
【0041】
本発明のこのような作用及び他の利得は次に説明する実施の形態から明らかにされよう。
【0042】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【0043】
(MIM駆動素子)
図1は、本発明の実施の形態である液晶表示装置を構成する液晶表示パネルに備えられる2端子型非線形素子の一例としてのMIM駆動素子を画素電極と共に模式的に示す平面図であり、図2は、図1のA−A断面図である。尚、図2におては、各層や各部材を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各層や各部材毎に縮尺を異ならしめてある。
【0044】
図1及び図2において、MIM駆動素子20は、第1基板の一例を構成するMIMアレイ基板30上に形成された絶縁膜31を下地として、その上に形成されており、絶縁膜31の側から順に第1金属膜22、絶縁層24及び第2金属膜26から構成され、MIM構造(Metal Insulator Metal構造)を持つ。そして、2端子型のMIM駆動素子20の第1金属膜22は、一方の端子としてMIMアレイ基板30上に形成された走査線12に接続されており、第2金属膜26は、他方の端子として画素電極34に接続されている。尚、走査線12に代えてデータ線(図6参照)をMIMアレイ基板30上に形成し、画素電極34に接続してもよい。
【0045】
MIMアレイ基板30は、例えばガラス、プラスチックなどの絶縁性及び透明性を有する基板からなる。
【0046】
下地をなす絶縁膜31は、例えば酸化タンタルからなる。但し、絶縁膜31は、第2金属膜26の堆積後等に行われる熱処理により第1金属膜22が下地から剥離しないこと及び下地から第1金属膜22に不純物が拡散しないことを主目的として形成されるものである。従って、MIMアレイ基板30を、例えば石英基板等のように耐熱性や純度に優れた基板から構成すること等により、これらの剥離や不純物の拡散が問題とならない場合には、絶縁膜31は省略することができる。
【0047】
第1金属膜22は、導電性の金属薄膜からなり、例えば、タンタル単体又はタンタル合金からなる。若しくは、タンタル単体又はタンタル合金を主成分として、これに例えば、タングステン、クロム、モリブデン、レニウム、イットリウム、ランタン、ディスプロリウムなどの周期率表で第6、第7又は第8族に属する元素を添加してもよい。この場合、添加する元素としては、タングステンが好ましく、その含有割合は、例えば0.1〜6原子%が好ましい。
【0048】
絶縁膜24は、例えば化成液中で第1金属膜22の表面に陽極酸化により形成された酸化膜からなる。
【0049】
第2金属膜26は、導電性の金属薄膜からなり、例えば、クロム単体又はクロム合金からなる。
【0050】
画素電極34は、例えばITO(Indium Tin Oxide)膜等の、透明導電膜からなる。
【0051】
また、図3の断面図に示すように、上述の第2金属膜及び画素電極は、同一のITO膜等からなる透明導電膜36から構成されてもよい。このような構成を持つMIM駆動素子20’は、製造の際に、第2金属膜及び画素電極を同一の製造工程により形成できる利点がある。尚、図3において図2と同様の構成要素には同一参照符号を付し、その説明は省略する。
【0052】
更にまた、図4の平面図及び図5のB−B断面図に示すように、MIM駆動素子40は、所謂バック・ツー・バック(Back To Back)構造、即ち第1のMIM駆動素子40aと第2のMIM駆動素子40bとを極性を反対にして直列に接続した構造を持つように構成されてもよい。尚、図4及び図5において図1及び図2と同様の構成要素には同一参照符号を付し、その説明は省略する。
【0053】
図4及び図5において、第1のMIM駆動素子40aは、MIMアレイ基板30上に形成された絶縁膜31を下地として、この上に順に形成されたタンタル等からなる第1金属膜42、陽極酸化膜等からなる絶縁膜44及びクロム等からなる第2金属膜46aから構成されている。他方、第2のMIM駆動素子40bは、MIMアレイ基板30上に形成された絶縁膜31を下地として、この上に順に形成された第1金属膜42、絶縁膜44及び第1金属膜46aから離間した第2金属膜46bから構成されている。
【0054】
第1のMIM駆動素子40aの第2金属膜46aは、走査線48に接続され、第2のMIM駆動素子40bの第2金属膜46bは、ITO膜等からなる画素電極45に接続されている。従って、走査信号は、走査線48から第1及び第2のMIM駆動素子40a及び40bを介して画素電極45に供給される。尚、走査線48に代えてデータ線(図6参照)をMIMアレイ基板30上に形成し、第1のMIM駆動素子40aの第2金属膜46aに接続するように構成してもよい。
【0055】
この図4及び図5に示した例では、絶縁膜44は、図1及び図2に示した例における絶縁膜24に比べて膜厚が小さく、例えば半分程度の膜厚に設定されている。
【0056】
以上、2端子型非線形素子としてMIM駆動素子の幾つかの例について説明したが、ZnO(酸化亜鉛)バリスタ、MSI(Metal Semi-Insulator)駆動素子、RD(Ring Diode)などの双方向ダイオード特性を有する2端子型非線形素子を本実施の形態のアクティブマトリクス駆動方式の液晶表示パネルに適用可能である。
【0057】
(液晶表示パネル)
次に、上述のMIM駆動素子20を用いたアクティブマトリクス駆動方式の液晶表示パネルの実施の形態について図6及び図7を参照して説明する。尚、図6は、本実施の形態における液晶表示パネルを駆動回路と共に示した等価回路図であり、図7は、本実施の形態における液晶表示パネルを模式的に示す部分破断斜視図である。
【0058】
図6において、液晶表示パネル10は、MIMアレイ基板30又はその対向基板上に配列された複数の走査線12が走査信号駆動回路100に接続されており、MIMアレイ基板30又はその対向基板上に配列された複数のデータ線14がデータ信号駆動回路110に接続されている。また、前記走査信号駆動回路100及び前記データ信号駆動回路110には、これらの駆動回路に対して必要な信号を出力する駆動制御回路120が接続されている。尚、走査信号駆動回路100及びデータ信号駆動回路110並びに駆動制御回路120は、図1及び図2に示したMIMアレイ基板30又はその対向基板上に形成されていてもよく、この場合には、駆動回路を含んだ液晶表示装置(液晶表示モジュール)となる。或いは、走査信号駆動回路100及びデータ信号駆動回路110並びに駆動制御回路120は、液晶表示パネルとは独立したICから構成され、所定の配線を経て走査線12やデータ線14に接続されてもよく、この場合には、駆動回路を含まない液晶表示装置(液晶表示パネル)となる。
【0059】
各画素領域16において、走査線12は、MIM駆動素子20の一方の端子に接続されており(図1参照)、データ線14は、液晶層18及び図1に示した画素電極34を介してMIM駆動素子20の他方の端子に接続されている。従って、各画素領域16に対応する走査線12に走査信号が供給され、データ線14に当該画素領域をオン状態とするデータ信号が供給されると、当該画素領域におけるMIM駆動素子20にMIM駆動素子20の閾値電圧以上の電圧が印加され、MIM駆動素子20がオン状態となる。そして、MIM駆動素子20を介して、画素電極34及びデータ線14間にある液晶層18に駆動電圧が印加される。
【0060】
尚、走査信号駆動回路100及びデータ信号駆動回路110並びに駆動制御回路120をMIMアレイ基板30上に設けると、MIM駆動素子20についての薄膜形成プロセスと走査信号駆動回路100及びデータ信号駆動回路110並びに駆動制御回路120についての薄膜形成プロセスとを同時に行える利点がある。但し、例えばTAB(テープオートメイテッドボンディング)方式で実装された走査信号駆動回路100及びデータ信号駆動回路110並びに駆動制御回路120を含むLSIに、MIMアレイ基板30の周辺部に設けられた異方性導電フィルムを介して走査線12及びデータ線14を接続する構成を採れば、液晶表示パネル10の製造がより容易となる。また、前述のLSIをMIMアレイ基板30及びその対向基板上に異方性導電フィルムを介して直接実装するCOG(チップオングラス)方式を用いて、走査線12及びデータ線14と接続する構成を採ることもできる。
【0061】
図7において、液晶表示パネル10は、MIMアレイ基板30と、これに対向配置される透明な第2基板の一例を構成する対向基板32とを備えている。対向基板32は、例えばガラス基板からなる。MIMアレイ基板30には、マトリクス状に複数の透明な画素電極34が設けられている。複数の画素電極34は、所定のX方向に沿って夫々延びておりX方向に直交するY方向に配列された複数の走査線12に夫々接続されている。画素電極34、MIM駆動素子20、走査線12等の液晶に面する側には、例えばポリイミド薄膜などの有機薄膜からなりラビング処理等の所定の配向処理が施された配向膜が設けられている。
【0062】
他方、対向基板32には、Y方向に沿って夫々延びておりX方向に短冊状に配列された複数のデータ線14が設けられている。データ線14の下側には、例えばポリイミド薄膜などの有機薄膜からなりラビング処理等の所定の配向処理が施された配向膜が設けられている。この場合データ線14は、少なくとも画素電極34と対向する部分については、ITO膜等の透明導電膜から形成される。但し、データ線14に代えて走査線12を対向基板32の側に形成する場合には、走査線12がITO膜等の透明導電膜から形成される。
【0063】
対向基板32には、液晶表示パネル10の用途に応じて、例えばストライプ状、モザイク状、トライアングル状等に配列された色材膜からなるカラーフィルタが設けられてもよく、更に、例えばクロムやニッケルなどの金属材料やカーボンやチタンをフォトレジストに分散した樹脂ブラックなどのブラックマトリクスが設けられていてもよい。このようなカラーフィルタやブラックマトリクスにより、一つの液晶表示パネルによるカラー表示を可能としたり、コントラストの向上や色材の混色防止などにより、高品位の画像を表示できるようになる。
【0064】
このように構成され、画素電極34とデータ線14とが対面するように配置されたMIMアレイ基板30と対向基板32との間には、対向基板32の周辺に沿って配置されるシール剤により囲まれた空間に液晶が封入され、液晶層18(図6参照)が形成される。液晶層18は、画素電極34及びデータ線14からの電界が印加されていない状態で前述の配向膜により所定の配向状態を採る。液晶層18は、例えば一種又は数種類のネマティック液晶を混合した液晶からなる。シール剤は、両基板30及び32をそれらの周辺で張り合わせるための接着剤であり、両基板間の距離を所定値とするためのスペーサが混入されている。
【0065】
図6において、走査信号駆動回路100がパルス的にMIM駆動素子20に所定電圧の走査信号を順次送るのに合わせて、データ信号駆動回路110は表示信号の階調レベルに応じたパルス幅を有するデータ信号をデータ線14に順次送る。図7において、このように画素電極34及びデータ線14に電圧が印加されると、この画素電極34とデータ線14とに挟まれた部分における液晶層の配向状態が、MIM駆動素子20を介して印加される駆動電圧により変化し、ノーマリーホワイトモードであれば、駆動電圧が印加された状態で入射光がこの液晶部分を通過不可能とされ、ノーマリーブラックモードであれば、駆動電圧が印加された状態で入射光がこの液晶部分を通過可能とされ、全体として液晶表示パネル10からは表示信号に応じたコントラストを持つ光が出射する。
【0066】
また、図1から図7には示されていないが、対向基板32の投射光が入射する側及びMIMアレイ基板30の投射光が出射する側には夫々、例えば、TN(ツイステッドネマティック)モード、 STN(スーパーTN)モード、DSTN(ダブル−STN)モード等の動作モードや、ノーマリーホワイトモード/ノーマリーブラックモードの別に応じて、偏光フィルム、位相差フィルム、偏光板などが所定の方向で配置される。
【0067】
次に、図6に示した走査信号駆動回路100及びデータ信号駆動回路110並びに駆動制御回路120の第1の実施の形態における構成及び動作について図8から図10を参照して説明する。
【0068】
先ず、走査信号駆動手段の一例を構成する走査信号駆動回路100は、図8に示すように、後述する駆動制御回路120から出力される走査側クロック信号YSCLに同期して、走査線端子Y1〜Yiに対して所定の順序で走査信号発生用のパルス信号を出力するシフトレジスタ104を有している。
【0069】
また、シフトレジスタ104の次段には、出力コントロール回路106が設けられている。この出力コントロール回路106は、前記シフトレジスタ104からのパルス信号の立ち上がりに同期して走査信号を出力する回路であり、種々の制御信号に基づいて、各走査線端子毎の走査信号の出力の可否、及び選択期間と非選択期間における走査信号の電圧値を制御している。
【0070】
また、走査信号は、液晶の劣化を防止するために、1走査線毎に所定電位を基準とした極性を反転させる必要がある。そこで、駆動制御回路120から交流化信号FRYを入力し、走査信号をオン状態にする期間(以下、選択期間とする)における走査信号の電位(以下、選択電位とする)を、交流化信号FRYの信号レベルに応じて切り換えている。交流化信号FRYは、クロック信号YSCLの立ち上がりに同期して信号の極性が交互に反転するパルス状信号であり、出力コントロール回路106だけでなく、 LCDドライバー出力電圧選択回路105に接続される。LCDドライバー出力電圧選択回路105においては、交流化信号FRYの信号レベルに基づいて選択電位の極性が選択され、交流化信号FRYの信号レベルがHighレベルの場合に、選択電位の極性として負極性が選択され、交流化信号FRYの信号レベルがLowレベルの場合に、選択電位の極性として正極性が選択される。より具体的には、交流化信号FRYと逆位相の選択電位信号がLCDドライバー出力電圧選択回路105から出力される。そして、出力コントロール回路106においては、シフトレジスタ104から出力されるパルス信号の立ち上がりで選択電位信号の極性と等しい極性の信号が出力され、交流化信号FRYの立ち下がりで逆極性の信号が出力される。従って、選択期間を示すシフトレジスタ104からのパルス信号の出力期間において、選択電位の極性を示すパルス信号が出力コントロール回路106から出力されることになる。また、シフトレジスタ104から出力されるパルス信号がシフトされるタイミング、即ち選択期間の切り換えタイミングと、交流化信号FRYの極性の切り換えタイミングとは同期しているため、隣り合う走査線の選択電位の極性は、互いに異なることになる。更に、本実施形態では、走査線数は奇数に設定されているため、ある一つの走査線に着目すると、次のフィールドにおけるその走査線の選択期間の交流化信号FRYの極性は、前のフィールドにおけるその走査線の選択期間の交流化信号FRYの極性と必ず異なることになる。従って、各走査線における選択電位の極性は、各フィールドごとに切り換えられることになる。
【0071】
以上のようにして、各走査線ごとに出力コントロール回路106から出力されるパルス信号は、レベルシフタ107によってロジック系電位レベルから液晶駆動系電位レベルにレベルがシフトされ、LCDドライバー108に出力される。
【0072】
LCDドライバー108には、走査信号の選択期間及び非選択期間における電位レベルを決定するV0,V1,V4,V5の4値の電圧が印加されており、上述した出力コントロール回路から出力されるパルス信号の極性が負極性の場合には、負極性の選択電位であるV5が選択され、また、前記パルス信号の極性が正極性の場合には、正極性の電位であるV0が選択される。そして、これらの電位を有し前記パルス信号と同形状の走査信号が各走査信号出力端子Y1〜Yiから出力されることになる。また、選択電位としてV5が選択された場合には、非選択期間においてはV1の電位が選択され、選択電位としてV0が選択された場合には、非選択期間の電位としてV4が選択される。
【0073】
以上のようにして、走査線駆動回路100の走査信号出力端子Y1〜Yiから図9に示すような走査信号が出力されることになる。尚、駆動方式に応じて、走査信号を走査線12に一行毎に時分割で供給してもよいし、例えば3行毎などの複数の行毎に時分割で供給するようにしてもよい。
【0074】
次に、データ信号駆動回路110の構成を図10に基づいて説明する。図10に示すように、データ信号駆動回路110においては、第1ラッチ112が備えられており、後述する駆動制御回路120から出力される階調データDA0〜DA5が、この第1ラッチ112に各データ線ごとにラッチされる。階調データDA0〜DA5は、各データ線のデータとしてシリアル出力されるように構成されており、駆動制御回路120から出力されるデータ側クロック信号XSCLに同期してシフトレジスタ111から出力されるシフトパルスが、ラッチのタイミングを形成している。このようにして第1ラッチ112にラッチされた階調データDA0〜DA5は、駆動制御回路120から出力されるラッチパルスLPの立ち下がりで第2ラッチ113にラッチされ、デコーダ115に出力される。
【0075】
デコーダ115は、階調データDA0〜DA5に応じたパルス幅を有するパルス信号を出力する回路であり、このパルス信号の出力はグレースケールコントロール114からの分周信号に同期して行われる。グレースケールコントロール114は、駆動制御回路120から出力される階調発生基本クロックGCPを分周する回路であり、この分周されたクロック信号をデコーダ115に入力し、階調データDA0〜DA5により表される6ビットのデータを、デコーダ115において前記分周されたクロック信号に基づいてカウントすることにより、階調データに応じたパルス幅の階調データ信号が得られる。この階調データ信号は正極性で出力され、例えばグレースケール値が最大の63の場合には、 Highレベルの期間が前記分周されたクロック信号の63倍の期間となるパルス幅を有する階調データ信号として出力されることになる。そして、この階調データ信号と、駆動制御回路120から出力される交流化信号FRXとの排他的論理和の論理演算を行って、その結果をNOT回路により反転することにより、最終的にデコーダ115から出力される表示データ信号を得ている。この交流化信号FRXは、ラッチパルスLPの立ち下がりに同期して極性を交互に反転させるパルス信号であり、前記論理演算の結果、交流化信号FRXがHighレベルの期間においては階調データ信号と同極性の信号を表示データ信号として出力し、交流化信号FRXがLowレベルの期間においては階調データ信号と逆極性の信号を表示データ信号として出力する。従って、ラッチパルスLPが水平同期信号に同期して出力される毎に前記交流化信号FRXの極性が反転され、その度に前記階調データ信号は極性が反転されるので、結局、表示データ信号は一走査線ごとに極性が反転させられた信号となる。つまり、階調データ信号が最高値のグレースケールを有するデータに基づく信号である場合には、表示データ信号は交流化信号FRXに同期して前述した走査信号と同様に所定電位を基準とした極性が反転するパルス信号となる。
【0076】
そして、デコーダ115により出力される表示データ信号は、レベルシフタ116によりロジック系の電位レベルから液晶駆動系の電位レベルに変換され、LCDドライバー117により、各データ信号出力端子X1〜Xjから出力されることになる。
【0077】
次に、以上のような走査信号駆動回路100及びデータ信号駆動回路110を制御するための駆動制御回路120の構成を図11に基づいて説明する。
【0078】
駆動制御回路120には、図11に示すように、基本タイミング作成部121が備えられており、基本タイミング作成部121は、コンポジット信号から分離される垂直同期信号及び水平同期信号と内部のクロック信号とをPLL127により同期させ、駆動制御回路120内で使用する各種のタイミング信号を作成する。
【0079】
例えば、駆動制御回路120に備えられたA/Dコントロール部122にクロック信号を出力することにより、 A/Dコントロール部122からはA/D変換用のクロック信号が出力され、前記コンポジット信号から抽出されたアナログの映像データが、前記クロック信号に同期してA/Dコンバータ126により6ビットのデジタルデータにA/D変換される。そして、このデジタルデータは、データラッチ部124に出力され、前記基本タイミング作成部121から出力されるストローブ信号により、データラッチ部124にラッチされる。
【0080】
一方、駆動制御回路120には、上述した走査信号駆動回路100及びデータ信号駆動回路110に対する各種の制御信号を出力する駆動回路コントロール部123が備えられている。そして、前記基本タイミング作成部121は、垂直同期信号及び水平同期信号に同期して、前記各種の制御信号を出力する。具体的には、水平同期信号に同期させてデータ信号駆動回路110に対するラッチパルスLPを出力し、また、このラッチパルスLPに同期させてデータ信号駆動回路110に対するクロック信号XSCL及び走査信号駆動回路100に対するクロック信号YSCLを出力する。更には、データ信号駆動回路110に対するグレイスケールコントロール用のクロック信号GCPを出力する。
【0081】
また、前記データラッチ部124にラッチされたデータは階調データDA0〜DA5としてデータ信号駆動回路110に出力されるが、後述するデータマスク期間においては、駆動回路コントロール部123からデータマスク信号を出力し、OR回路125によりデータのマスクを行うように構成されている。詳しくは後述する。
【0082】
以上のような駆動制御回路120により出力される制御信号、及び走査信号駆動回路100とデータ信号駆動回路110による出力される走査信号波形及びデータ信号の波形の例を図12に示す。なお、図12の例では、階調データはグレースケールが最高値のデータであり、データ信号駆動回路110のデコーダ115より1水平走査期間中Highレベルを維持して出力されるデータである。つまり、ノーマリーホワイトモードでは画素を最低輝度とするデータであり、ノーマリーブラックモードでは画素を最高輝度とするデータである。
【0083】
また、図12に示す画素電位とは、データ線と走査線を介して液晶層18とMIM駆動素子20の両端に印加される電圧により生じる電位であり、液晶電位とは、液晶層18の充電による電位である。
【0084】
データ線と走査線を介して液晶層18とMIM駆動素子20の両端に図12に示すような波形の電圧が印加されると、各データ線と各走査線の交点に相当する各画素領域はMIM駆動素子20の閾値との関係で選択期間にのみオン状態となるように構成されている。つまり、各画素領域においては、選択期間の前後の水平走査期間における印加電圧が、MIM駆動素子20の閾値よりも低い電圧に設定されているので、選択期間以外にオン状態になることがない。
【0085】
次に、以上のような本実施形態の液晶表示パネルにおけるデータマスク処理について説明する。
【0086】
本実施形態の液晶表示パネルは、上述したように走査線数が240本であり、NTSC方式で出力される映像信号を表示することができる。NTSC方式においては、走査線が525本であり、1フィールドの走査線数は図13(A)に示すように、265.2本となる。そして、走査線の20本分に相当する期間は、垂直帰線期間とされているため、走査線の242.5本に相当する期間を有効表示期間とすることができる。そこで、本実施形態では、液晶表示パネルの240本の走査線数によって表示を行うため、図13(A)に示すように、走査線の22本目から261本目に相当する期間を有効表示期間としている。
【0087】
しかし、この有効表示期間において表示を行うと、走査線の22本目に相当する期間、及び走査線の261本目に相当する期間に、垂直帰線が表示され易くなり、見にくい画面となる。
【0088】
そこで、本実施形態では、図14に示すように、画面の上下1本ずつに黒の線が表示されるように、データをマスクする構成となっている。
【0089】
そして、このデータマスク期間に連続する走査線の262本目から次の偶数フィールドの284本目までの期間、走査線の525本目から次の奇数フィールドの走査線の21本目までの期間を、表示領域外データマスク期間とし、図13(B)に示すようにHighレベル信号のデータマスク信号を出力するように構成した。つまり、本実施形態においては、図13(A)に示すように、表示期間以外の期間は全て表示領域外データマスク期間となっている。
【0090】
このようなデータマスク信号の出力は、図16に示すように構成された駆動回路コントロール部123によって行われる。なお、図16には、図11に示す駆動回路コントロール部におけるデータマスク処理に関係する部分のみの構成を概略的に示してある。
【0091】
図16に示すように、駆動回路コントロール部123には、垂直同期信号をカウントする垂直カウンタ130と、水平同期信号をカウントする水平カウンタ131と、データマスク信号を発生するデータマスク信号発生回路が備えられている。垂直カウンタ130は、コンポジット信号から分離される垂直同期信号をカウントし、2つの垂直同期信号をカウントする毎に水平カウンタ131のカウント値をクリアする。一方、水平カウンタ131は、コンポジット信号から分離される水平同期信号をカウントし、例えば図13(A)の場合には、カウント値が524になるタイミングでパルス信号をデータマスク発生回路132に対して出力する。また、カウント値が23になるタイミング、更に、カウント値が261になるタイミングで、パルス信号をデータマスク発生回路132に対して出力する。データマスク発生回路132は、初期状態でHighレベルのデータマスク信号を出力すると共に、前記水平カウンタ131からパルス信号が出力される毎に、データマスク信号の極性を反転させるように構成されている。従って、図13(B)に示すような、データマスク信号が得られる。このデータマスク信号は、OR回路125に出力され、データマスク信号がHighレベルの期間は、データ入力に拘わらず、データ信号駆動回路110へ出力されるデータは、常にHighレベルの信号となる。
【0092】
以上のようにして表示領域外データマスク期間にHighレベルのデータマスク信号が出力されると、データ信号駆動回路110からデータ線に出力されるデータ信号は、図15(A)に示すように、1水平走査期間毎に極性が反転される信号となる。従って、表示領域外データマスク期間中においては、液晶層18にデータ線を介してHighレベルの電圧とLowレベルの電圧が均等に印加されることになり、液晶層18に対する充電は行われないことになる。その結果、有効表示期間が開始される最初の1水平走査期間におけるデータマスク処理による黒色表示データの書き込みと、その次の水平走査期間における白色表示データの書き込みが行われ、液晶層18に2水平走査期間に渡ってHighレベルの電圧が印加された場合でも、これらの表示データが書き込まれた画素領域からの漏れ電流は生じない。
【0093】
これに対し、従来の方式による場合には、図13(C)に示すに示すようにデータマスク期間は有効表示期間内にのみ設けられており、有効表示期間の終了後においても本実施形態のようにデータのマスク処理は行われないので、有効表示期間の終了後から次の有効表示期間の開始までの期間においてデータ線に出力されるデータ不定である。少なくとも本実施形態のように表示領域外データマスク期間の全領域において同一のレベルのデータが維持されることはないと思われる。従って、例えば図15(B)に示すように、極性及び電圧値の一定しないデータがデータ線に供給されたとすると、液晶層18はHighレベルあるいはLowレベルのいずれかの電位に充電されることになる。例えば、有効表示期間の開始直前において、 Highレベル側に充電されたとすると、有効表示期間の開始後に、黒色表示データと白色表示データが連続して2水平走査期間に渡ってデータに供給されると、液晶層18の電位は所定の高電位まで上昇し、前記データが書き込まれた画素領域から、他の画素領域に対して漏れ電流が生じる。従って、白色表示データの書き込み後に中間調表示データが下記まれた場合には、前記漏れ電流の影響により、所望の中間値表示が行われない。また、前記漏れ電流は、図14に示す下方の走査線側に行く程少なくなるため、同じ中間調表示データであっても前記下方の走査線側の画素領域は前記漏れ電流の影響を受けない。その結果、図14に示す上方の走査線と下方の走査線とでコントラストに差が生じることになる。特に、同一データが複数フレームに渡って繰り返し書き込まれる場合には、前記漏れ電流の影響は大きくなり、益々コントラストの差が生じることになる。
【0094】
これに対し、本実施形態の構成では、上述したように表示領域外データマスク期間においては液晶層18が充電されないので、同一データが複数フレームに渡って繰り返し書き込まれても、漏れ電流は発生せず、コントラストは均一な状態に維持される。
【0095】
以上のように、本実施形態によれば、有効表示期間におけるデータマスク処理により垂直帰線等の不要な表示を確実に防止しつつ、表示領域外データマスク期間におけるデータマスク処理によりコントラストの不均一化を確実に防止することができる。
【0096】
尚、本実施形態においては、表示領域外データマスク期間を走査線の22.5本分の期間に設定したが、有効表示期間におけるいずれかのデータマスク期間を走査線の1.5本分の期間に設定することにより、表示領域外データマスク期間を走査線の22本分の期間に設定すれば、 Highレベルの電圧印加期間とLowレベルの電圧印加期間が必ず等しくなり、表示領域外データマスク期間における液晶層18の充電量を正確に0にすることができる。このように、表示領域外データマスク期間を走査線の偶数本分に設定することにより、コントラストをより一層均一にすることが可能である。
【0097】
また、本実施形態では、有効表示期間におけるデータマスク期間を、図14に示すように、画面上の上下の走査線分の期間に設定した例について説明したが、必要に応じて適宜増加させることも可能である。例えば、ビデオ信号の再生処理における早送りあるいは巻き戻し時においては、有効表示期間におけるデータマスク期間を長くすることにより、不要な信号の表示を確実に防止することができる。
【0098】
尚、以上説明した液晶表示パネル10は、例えばカラー液晶プロジェクタに適用される場合には、3つの液晶表示パネル10がRGB用のライトバルブとして夫々用いられ、各パネルには夫々RGB色分解用のダイクロイックミラーを介して分解された各色の光が入射光として夫々入射されることになるので、対向基板32上にカラーフィルタを設ける必要はない。他方、液晶表示パネル10は、例えば直視型や反射型のカラー液晶テレビに適用される場合には、画素電極34に対向する所定領域にRGBのカラーフィルタをその保護膜と共に、対向基板32上に形成してもよい。
【0099】
液晶表示パネル10において、MIMアレイ基板30側における液晶分子の配向不良を抑制するために、画素電極34、MIM駆動素子20、走査線12等の全面に平坦化膜をスピンコート等で塗布してもよく、又はCMP処理を施してもよい。
【0100】
また、以上の実施の形態では、所謂“4値駆動法”に基づいて、時間的又は空間的な平均化を行うようにしたが、本発明によれば、例えば特開平2−125225号公報等に開示された充放電駆動法に基づいて同様に時間的又は空間的な平均化を行うことも可能である。
【0101】
更に、液晶表示パネル10においては、一例として液晶層18をネマティック液晶から構成したが、液晶を高分子中に微小粒として分散させた高分子分散型液晶を用いれば、前述の配向膜、偏光フィルム、偏光板等が不要となり、光利用効率が高まることによる液晶表示パネルの高輝度化や低消費電力化の利点が得られる。更に、画素電極34をAl等の反射率の高い金属膜から構成することにより、液晶表示パネル10を反射型液晶表示装置に適用する場合には、電圧無印加状態で液晶分子がほぼ垂直配向されたSH(スーパーホメオトロピック)型液晶などを用いても良い。更にまた、液晶表示パネル10においては、液晶層に対し垂直な電界(縦電界)を印加するように対向基板32の側にデータ線14を設けているが、液晶層に平行な電界(横電界)を印加するように一対の横電界発生用の電極から画素電極34を夫々構成する(即ち、対向基板32の側には縦電界発生用の電極を設けることなく、MIMアレイ基板30の側に横電界発生用の電極を設ける)ことも可能である。このように横電界を用いると、縦電界を用いた場合よりも視野角を広げる上で有利である。その他、各種の液晶材料(液晶相)、動作モード、液晶配列、駆動方法等に本実施の形態を適用することが可能である。
【0102】
(電子機器)
次に、以上詳細に説明した液晶表示パネル10、走査信号駆動回路100及びデータ信号駆動回路110を備えた電子機器の実施の形態について図17から図21を参照して説明する。
【0103】
先ず図17に、このように液晶表示パネル10等を備えた電子機器の概略構成を示す。
【0104】
図17において、電子機器は、表示情報出力源1000、表示情報処理回路1002、前述の走査信号駆動回路100及びデータ信号駆動回路110を含む駆動回路1004、前述の液晶表示パネル10、クロック発生回路1008並びに電源回路1010を備えて構成されている。表示情報出力源1000は、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)、光ディスク装置などのメモリ、同調回路等を含み、クロック発生回路1008からのクロックに基いて、所定フォーマットのビデオ信号などの表示情報を表示情報処理回路1002に出力する。表示情報処理回路1002は、増幅・極性反転回路、相展開回路、ローテーション回路、ガンマ補正回路、クランプ回路等の周知の各種処理回路を含んで構成されており、クロックに基いて入力された表示情報から前述の6ビットの64階調のデジタル信号DATA(D0〜D5)を順次生成し、クロックCLKと共に駆動回路1004に出力する。駆動回路1004は、走査信号駆動回路100及びデータ信号駆動回路110によって前述の駆動方法により液晶表示パネル10を駆動する。電源回路1010は、上述の各回路に所定電源を供給する。尚、液晶表示パネル10を構成するMIMアレイ基板の上に、駆動回路1004を搭載してもよく、これに加えて表示情報処理回路1002を搭載してもよい。
【0105】
次に図18及び図19に、このように構成された電子機器の具体例を夫々示す。
【0106】
図18において、電子機器の一例たる液晶プロジェクタ1100は、上述した駆動回路1004がMIMアレイ基板上に搭載された液晶表示パネル10を含む液晶表示モジュールを3個用意し、夫々RGB用のライトバルブ10R、10G及び10Bとして用いた投射型プロジェクタとして構成されている。液晶プロジェクタ1100では、白色光源のランプユニット1102から投射光が発せられると、ライトガイド1104の内部で、複数のミラー1106を介して、2枚のダイクロイックミラー1108によって、RGBの3原色に対応する光成分R、G、Bに分けられ、各色に対応するライトバルブ10R、10G及び10Bに夫々導かれる。そして、ライトバルブ10R、10G及び10Bにより夫々変調された3原色に対応する光成分は、ダイクロイックプリズム1112により再度合成された後、投写レンズ1114を介してスクリーンなどにカラー画像として投写される。
【0107】
図19において、電子機器の他の例たるラップトップ型のパーソナルコンピュータ1200は、上述した液晶表示パネル10がトップカバーケース1206内に備えられており、更にCPU、メモリ、モデム等を収容すると共にキーボード1202が組み込まれた本体1204を備えている。
【0108】
図20において、電子機器の他の例たるページャ1300は、金属フレーム1302内に前述の駆動回路1004がMIMアレイ基板上に搭載されて液晶表示モジュールをなす液晶表示パネル10が、バックライト1306aを含むライトガイド1306、回路基板1308、第1及び第2のシールド板1310及び1312、二つの弾性導電体1314及び1316、並びにフィルムキャリアテープ1318と共に収容されている。この例の場合、前述の表示情報処理回路1002(図18参照)は、回路基板1308に搭載してもよく、液晶表示パネル10のMIMアレイ基板上に搭載してもよい。更に、前述の駆動回路1004を回路基板1308上に搭載することも可能である。
【0109】
尚、図20に示す例はページャであるので、回路基板1308等が設けられている。しかしながら、駆動回路1004や更に表示情報処理回路1002を搭載して液晶表示モジュールをなす液晶表示パネル10の場合には、金属フレーム1302内に液晶表示パネル10を固定したものを液晶表示装置として、或いはこれに加えてライトガイド1306を組み込んだバックライト式の液晶表示装置として、生産、販売、使用等することも可能である。
【0110】
また図21に示すように、駆動回路1004や表示情報処理回路1002を搭載しない液晶表示パネル10の場合には、駆動回路1004や表示情報処理回路1002を含むIC1324がポリイミドテープ1322上に実装されたTCP(Tape Carrier Package)1320に、MIMアレイ基板30の周辺部に設けられた異方性導電フィルムを介して物理的且つ電気的に接続して、液晶表示装置として、生産、販売、使用等することも可能である。
【0111】
以上図18から図21を参照して説明した電子機器の他にも、液晶テレビ、ビューファインダ型又はモニタ直視型のビデオテープレコーダ、カーナビゲーション装置、電子手帳、電卓、ワードプロセッサ、ワークステーション、携帯電話、テレビ電話、POS端末、タッチパネルを備えた装置等などが図17に示した電子機器の例として挙げられる。
【0112】
以上説明したように、本実施の形態によれば、比較的簡易な構成を持ち、垂直帰線等の不要な信号の表示を確実に防止しつつ、コントラストを均一にして良好な表示を行うことのできる液晶表示装置を備えた各種の電子機器を実現できる。
【0113】
【発明の効果】
本発明によれば、走査信号の供給タイミングに同期させて交互に極性を反転させながらデータ信号をデータ線に出力すると共に、1垂直走査期間から少なくとも垂直帰線期間を除いた有効表示期間の開始後の所定の水平走査期間に相当する第1の期間と、当該有効表示期間の終了前の所定の水平走査期間に相当する第2の期間と、前記第1の期間の開始前、及び前記第2の期間の終了後の全期間に、画素における透過率を低下させる所定の信号レベルに固定して前記データ信号を出力させるようにしたので、有効表示期間の開始後に同極性の電圧が複数の水平走査期間に渡って連続して液晶に印加されたとしても、当該液晶が設けられた画素領域から他の画素領域に対して漏れ電流を生じさせることがなく、垂直帰線等の不要な表示を確実に防止しつつ、均一なコントラストで良好な表示を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明による液晶表示パネルの実施の形態に備えられるMIM駆動素子の一例を画素電極と共に示す平面図である。
【図2】 図1のA−A断面図である。
【図3】 液晶表示パネルの実施の形態に備えられるMIM駆動素子の他の例を示す断面図である。
【図4】 液晶表示パネルの実施の形態に備えられるMIM駆動素子の更に他の例を画素電極と共に示す平面図である。
【図5】 図4のB−B断面図である。
【図6】 液晶表示パネルの実施の形態を構成する回路を示す等価回路図である。
【図7】 液晶表示パネルの実施の形態を模式的に示す部分破断斜視図である。
【図8】 本発明による走査信号駆動回路の一実施形態を示すブロック図である。
【図9】 図8の走査信号駆動回路による動作を示すタイミングチャートである。
【図10】 本発明によるデータ信号駆動回路の一実施形態を示すブロック図である。
【図11】 本発明による駆動制御回路の一実施形態示すブロック図である。
【図12】 本発明の駆動装置による動作を示すタイミングチャートである。
【図13】 (A)は本発明の駆動装置に入力される映像データ及び同期信号を含むコンポジット信号上に、本発明の駆動装置において規定された各種の期間のタイミングを示したタイミングチャート、(B)は(A)のコンポジット信号に対する本発明の駆動装置におけるデータマスク信号のタイミングを示すタイミングチャート、(C)は本発明と対比される比較例におけるデータマスク信号のタイミングを示すタイミングチャートである。
【図14】 本発明によるデータマスク処理が行われた際の液晶表示パネルの画面状態を示す模式図である。
【図15】 (A)は本発明の表示領域外データマスク期間から有効表示期間にかけてのデータ信号の極性を示すタイミングチャート、(B)は本発明と対比される比較例における有効表示期間の前から有効表示期間にかけてのデータ信号の極性を示すタイミングチャートである。
【図16】 本発明の駆動制御回路の駆動回路コントロール部におけるデータマスク処理に係わる部分の概略構成を示すブロック図である。
【図17】 本発明による電子機器の実施の形態を示すブロック図である。
【図18】 電子機器の一例としての液晶プロジェクタを示す断面図である。
【図19】 電子機器の他の例としてのパーソナルコンピュータを示す正面図である。
【図20】 電子機器の一例としてのページャを示す分解斜視図である。
【図21】 電子機器の一例としてのTCPを用いた液晶表示装置を示す斜視図である。
【符号の説明】
10…液晶表示パネル
12、48…走査線
14…データ線
18…液晶層
20、20’、40a、40b…MIM駆動素子
30…MIMアレイ基板
32…対向基板
34、45…画素電極
100…走査線駆動回路
110…データ線駆動回路
120…駆動制御回路
123…駆動コントロール部
132…データマスク信号発生回路
1100…液晶プロジェクタ
1200…パーソナルコンピュータ
1300…ページャ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention belongs to the technical field of liquid crystal display panel driving devices, liquid crystal display devices, and electronic equipment, and in particular, active using two-terminal nonlinear elements having bidirectional diode characteristics such as MIM (Metal Insulator Metal) driving elements. The present invention belongs to a technical field of a matrix driving type liquid crystal display panel driving device, a driving method, a liquid crystal display device (liquid crystal display module) including the driving device, and an electronic apparatus including the liquid crystal display device.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as an active matrix liquid crystal display panel, there is a liquid crystal display panel using a two-terminal type non-linear element having bidirectional diode characteristics such as an MIM driving element in addition to a TFT (thin film transistor) driving element. MIM driving elements and the like have steep thresholds, and are therefore advantageous in that there are fewer problems of crosstalk between pixels compared to the conventional simple matrix driving system. Compared to TFT driving elements, the element configuration and manufacturing process are advantageous. Is advantageous in that it is relatively simple.
[0003]
A liquid crystal display panel using this type of MIM drive element or the like can increase the aperture ratio because only a small MIM drive element or the like and a wiring provided only in one direction serve as a light shielding portion. Yes, it is advantageous for bright display. Therefore, it can be suitably used for a liquid crystal display device that displays image data or character / symbol data generated by a computer or the like, and further displays a television image or a video image based on a television signal or a video signal.
[0004]
For example, in the case of an NTSC video signal, out of one field period corresponding to 262.5 scanning lines, a period corresponding to 20 scanning lines is a vertical blanking period, and effective display is performed. The period is a period corresponding to 242.5 scanning lines. Therefore, even when a liquid crystal display panel having 240 × 240 pixels is used, the period excluding the period of one of the first scanning lines and the period of 1.5 of the last scanning lines is the actual display period. By doing so, one-field video display is possible.
[0005]
However, a vertical blanking may be displayed during the first one horizontal scanning period and the last one horizontal scanning period in the actual display period, and the screen may be very difficult to see during image reception. Also, when fast-forwarding or rewinding is performed during video signal playback, the period of the horizontal synchronizing signal is shortened, so that the data signal is lost and the display area is reduced. Therefore, data unrelated to the display data is displayed in the area outside the display area.
[0006]
Therefore, conventionally, the first one horizontal scanning period and the last one horizontal scanning period of the effective display period are set as the data mask period, and the data signal is masked and displayed in black in the data mask period. It was broken. Further, even during playback of a video signal, when fast forward or rewind is performed, an area outside the display area is set as a data mask period and displayed in black.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, according to the conventional method, when the data signal in the horizontal scanning period next to the data mask period is a data signal for displaying white, a halftone is displayed in the subsequent horizontal scanning period. When a data signal is supplied, there is a problem that a halftone of a set value cannot be obtained in a pixel on a scanning line to which a scanning signal is supplied during the horizontal scanning period.
[0008]
This is because a voltage having the same polarity is applied to the liquid crystal via the data line in the data mask period and the next horizontal scanning period.
[0009]
When driving a liquid crystal display panel, AC driving is performed to invert the polarity of the data signal every horizontal scanning period in order to prevent deterioration of the liquid crystal. Therefore, if the data for displaying black is high level data, and the data is supplied to the data line with positive polarity in the data mask period, the low level data for displaying white is displayed in the next horizontal scanning period. The polarity of the data is inverted and supplied to the data line as high level data.
[0010]
That is, in the above-described case, a high level signal is supplied to the data line over two horizontal scanning periods.
[0011]
On the other hand, in the vertical blanking period before the effective display period is started, the state of the output data is indefinite, and the scanning signal is not supplied to the scanning signal line of the liquid crystal display panel. Therefore, non-linear elements such as MIM driving elements are not turned on. However, a signal of a certain level is supplied to the data signal line of the liquid crystal display panel, and the liquid crystal layer is charged to a predetermined potential on the High level or Low level side via the data signal line.
[0012]
As a result, in the state where the liquid crystal layer is charged to, for example, the high level side in the vertical blanking period, the high level data signal is continuously supplied to the data signal line in the data mask period and the subsequent horizontal scanning period as described above. Then, the potential of the liquid crystal layer becomes a predetermined high potential on the High level side.
[0013]
Therefore, in the subsequent horizontal scanning period, when a data signal that has been subjected to pulse width modulation for displaying a halftone is supplied to the data signal line, a leakage current flows from the liquid crystal layer having the predetermined high potential, There was a problem that a desired halftone could not be obtained. The leakage current decreases as the distance from the data signal supply terminal of the liquid crystal display panel increases due to the resistance of the liquid crystal layer and the non-linear elements such as the MIM driving element. Therefore, in the liquid crystal display panel having 240 scanning signal lines as described above, there is a problem that the contrast is different between the upper and lower sides of the scanning signal line even for a data signal having the same gradation.
[0014]
The present invention has been made in view of the above-described problems, and has a bidirectional diode characteristic such as an MIM driving element capable of performing display with uniform contrast while preventing screen disturbance due to vertical blanking or the like. PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an active matrix driving type liquid crystal display panel driving device, a driving method, a liquid crystal display device including the driving device, and an electronic apparatus including the liquid crystal display device using a two-terminal nonlinear element having To do.
[0015]
[Means for solving the problem]
In order to solve the above problems, a driving device for a liquid crystal display panel according to
[0016]
According to the driving device of the liquid crystal display panel according to
[0017]
The video display as described above is performed in the effective display period after the vertical blanking period in one vertical scanning period ends. In the horizontal scanning period immediately after the start of the effective display period, A vertical blanking is easy to display. Further, when fast-forwarding or rewinding during reproduction of a video signal, the display area is reduced, and an unnecessary signal is displayed in an area outside the display area.
[0018]
Therefore, in the data control means, based on the count value of the horizontal synchronizing signal by the counting means, a first period corresponding to a predetermined horizontal scanning period after the start of the effective display period and a predetermined period before the end of the effective display period. The second period corresponding to the horizontal scanning period is recognized, and the data mask signal is output in the first period and the second period. For example, for a normal television signal, it is necessary in one or two horizontal scanning periods after the start of the effective display period, and in one or two horizontal scanning periods immediately before the end of the effective display period, and when reproducing a video signal. Accordingly, the data mask signal is output in more horizontal scanning periods.
[0019]
As a result, the data mask means outputs a data signal fixed at a predetermined signal level in accordance with the data mask signal, thereby reducing the transmittance of the pixel. Therefore, in the first period and the second period, the above-described vertical blanking or unnecessary signal is not displayed on the screen.
[0020]
The data control means outputs a data mask signal with the entire period before the start of the first period and after the end of the second period as the out-of-display area data mask period. Therefore, the data mask means supplies a signal fixed to a predetermined signal level to the data line in the data mask period outside the display area. This signal is based on a predetermined reference potential every horizontal period. The polarity to be reversed is supplied. As a result, in the data mask period outside the display area, a voltage whose polarity is alternately inverted is applied to the liquid crystal through the data line, and the liquid crystal is charged to a potential having a polarity in a predetermined direction. There is no.
[0021]
On the other hand, after the start of the effective display period, the voltage of the polarity that decreases the transmittance in the pixel in the data mask period is applied to the liquid crystal, and the voltage of the polarity that increases the transmittance in the subsequent horizontal scanning period. When the polarity is reversed and applied to the liquid crystal, a voltage having the same polarity is applied to the liquid crystal in at least two horizontal scanning periods.
Until the start of the effective display period, the liquid crystal is not charged as described above. Therefore, in the at least two horizontal scanning periods, the potential of the liquid crystal is not charged to the extent that a leakage current is generated. The liquid crystal in other pixel regions is not adversely affected.
[0022]
As described above, according to the liquid crystal display panel driving device of the present invention, display is performed with uniform contrast while reliably preventing unnecessary display such as vertical blanking.
[0023]
The liquid crystal display panel driving device according to
[0024]
According to the driving device for a liquid crystal display panel according to
[0025]
According to a third aspect of the present invention, there is provided a driving method for a liquid crystal display panel, wherein a pair of substrates, a liquid crystal sandwiched between the pair of substrates, and a plurality of data lines provided on the one substrate are provided. And a plurality of scanning lines provided on the other substrate, and a plurality of pixels including a two-terminal nonlinear element and the liquid crystal connected in series between the data lines and the scanning lines A panel driving method, wherein a scanning signal is supplied to the plurality of scanning lines in a time-division manner while alternately inverting a polarity based on a predetermined reference potential at a timing synchronized with a horizontal synchronizing signal at least for each row. A step of supplying a data signal to the plurality of data lines in synchronization with a supply timing of the scanning signal while alternately inverting a polarity based on a predetermined reference potential, and a step of counting a horizontal synchronization signal And before Based on the count value of the horizontal synchronization signal, a first period corresponding to a predetermined horizontal scanning period after the start of an effective display period excluding at least the vertical blanking period from one vertical scanning period, and the end of the effective display period A data mask signal is output in a second period corresponding to the previous predetermined horizontal scanning period, and all the periods before the start of the first period and after the end of the second period are displayed as data outside the display area. The mask period includes a step of outputting a data mask signal, and a step of outputting the data signal while being fixed to a predetermined signal level for reducing the transmittance of the pixel based on the data mask signal. Features.
[0026]
According to the method for driving a liquid crystal display panel according to
[0027]
The video display as described above is performed in the effective display period after the vertical blanking period in one vertical scanning period ends. In the horizontal scanning period immediately after the start of the effective display period, A vertical blanking is easy to display. Further, when fast-forwarding or rewinding during reproduction of a video signal, the display area is reduced, and an unnecessary signal is displayed in an area outside the display area.
[0028]
Therefore, based on the count value of the horizontal synchronization signal, the first period corresponding to a predetermined horizontal scanning period after the start of the effective display period and the first horizontal scanning period corresponding to the predetermined horizontal scanning period before the end of the effective display period. 2 is recognized, and a data mask signal is output in the first period and the second period. For example, for a normal television signal, it is necessary in one or two horizontal scanning periods after the start of the effective display period, and in one or two horizontal scanning periods immediately before the end of the effective display period, and when reproducing a video signal. Accordingly, the data mask signal is output in more horizontal scanning periods.
[0029]
As a result, the data signal is fixed and output at a predetermined signal level according to the data mask signal, and the transmittance of the pixel is lowered. Therefore, in the first period and the second period, the above-described vertical blanking or unnecessary signal is not displayed on the screen.
[0030]
Further, the data mask signal is output with the entire period before the start of the first period and after the end of the second period as the data mask period outside the display area. Therefore, a signal fixed to a predetermined signal level is supplied to the data line in the data mask period outside the display area. This signal is inverted in polarity with respect to a predetermined reference potential every horizontal period. Supplied. As a result, in the data mask period outside the display area, a voltage whose polarity is alternately inverted is applied to the liquid crystal through the data line, and the liquid crystal is charged to a potential having a polarity in a predetermined direction. There is no.
[0031]
On the other hand, after the start of the effective display period, the voltage of the polarity that decreases the transmittance in the pixel in the data mask period is applied to the liquid crystal, and the voltage of the polarity that increases the transmittance in the subsequent horizontal scanning period. When the polarity is reversed and applied to the liquid crystal, a voltage having the same polarity is applied to the liquid crystal in at least two horizontal scanning periods. However, before the start of the effective display period, as described above. Since the liquid crystal is not charged, the liquid crystal potential is not charged to the extent that a leakage current is generated in the at least two horizontal scanning periods, and the liquid crystal in other pixel regions is not adversely affected.
[0032]
As described above, according to the driving method of the liquid crystal display panel of the present invention, display is performed with uniform contrast while reliably preventing unnecessary display such as vertical blanking.
[0033]
The liquid crystal display panel drive method according to
[0034]
According to the driving method of the liquid crystal display panel according to
[0035]
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a liquid crystal display device including the liquid crystal display panel driving device according to the first or second aspect and the liquid crystal display panel in order to solve the above-described problem.
[0036]
According to the liquid crystal display device (liquid crystal display module) according to
[0037]
In order to solve the above problem, the liquid crystal display device according to
[0038]
According to the liquid crystal display device of the sixth aspect, the liquid crystal display panel particularly includes the MIM driving element. However, the above-described data mask processing is performed by the above-described driving device of the present invention, and the contrast is not uniform. It is possible to reliably display an unnecessary signal such as a vertical blanking while suppressing the conversion.
[0039]
According to a seventh aspect of the present invention, there is provided an electronic apparatus including the liquid crystal display device according to the fifth or sixth aspect in order to solve the above-described problem.
[0040]
According to the electronic device of the seventh aspect, the electronic device includes the above-described liquid crystal display device of the present invention, and the vertical retrace is not necessary while suppressing the non-uniformity of the contrast with a relatively simple configuration. It is possible to reliably prevent the display of a signal.
[0041]
Such an operation and other advantages of the present invention will become apparent from the embodiments described below.
[0042]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0043]
(MIM drive element)
FIG. 1 is a plan view schematically showing an MIM driving element as an example of a two-terminal nonlinear element provided in a liquid crystal display panel constituting a liquid crystal display device according to an embodiment of the present invention, together with a pixel electrode. 2 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. In FIG. 2, the scales of the layers and members are different for each layer and each member so that each layer and each member can be recognized on the drawing.
[0044]
1 and 2, the
[0045]
The
[0046]
The insulating
[0047]
The
[0048]
The insulating
[0049]
The
[0050]
The
[0051]
As shown in the cross-sectional view of FIG. 3, the second metal film and the pixel electrode described above may be composed of a transparent
[0052]
Furthermore, as shown in the plan view of FIG. 4 and the BB cross-sectional view of FIG. 5, the
[0053]
4 and 5, the first MIM driving element 40a includes a
[0054]
The second metal film 46a of the first MIM driving element 40a is connected to the
[0055]
In the example shown in FIGS. 4 and 5, the insulating
[0056]
As described above, several examples of the MIM driving element as the two-terminal type non-linear element have been described. The two-terminal nonlinear element having the above can be applied to the active matrix driving liquid crystal display panel of this embodiment.
[0057]
(LCD panel)
Next, an embodiment of an active matrix driving type liquid crystal display panel using the above-described
[0058]
In FIG. 6, the liquid
[0059]
In each
[0060]
When the scanning
[0061]
In FIG. 7, the liquid
[0062]
On the other hand, the
[0063]
Depending on the application of the liquid
[0064]
Between the
[0065]
In FIG. 6, the data signal driving
[0066]
Although not shown in FIGS. 1 to 7, for example, a TN (twisted nematic) mode, respectively, is provided on the side on which the projection light of the
[0067]
Next, the configuration and operation of the scanning
[0068]
First, as shown in FIG. 8, the scanning
[0069]
Further, an
[0070]
Further, the scanning signal needs to be inverted in polarity with respect to a predetermined potential for each scanning line in order to prevent deterioration of the liquid crystal. Therefore, the AC signal FRY is input from the
[0071]
As described above, the level of the pulse signal output from the
[0072]
The
[0073]
As described above, scanning signals as shown in FIG. 9 are output from the scanning signal output terminals Y1 to Yi of the scanning
[0074]
Next, the configuration of the data signal driving
[0075]
The
[0076]
The display data signal output from the
[0077]
Next, the configuration of the
[0078]
As shown in FIG. 11, the
[0079]
For example, by outputting a clock signal to the A /
[0080]
On the other hand, the
[0081]
The data latched by the data latch
[0082]
FIG. 12 shows an example of the control signal output by the
[0083]
The pixel potential shown in FIG. 12 is a potential generated by a voltage applied to both ends of the
[0084]
When a voltage having a waveform as shown in FIG. 12 is applied to both ends of the
[0085]
Next, data mask processing in the liquid crystal display panel of the present embodiment as described above will be described.
[0086]
As described above, the liquid crystal display panel of the present embodiment has 240 scanning lines and can display a video signal output in the NTSC system. In the NTSC system, the number of scanning lines is 525, and the number of scanning lines in one field is 265.2 as shown in FIG. Since a period corresponding to 20 scanning lines is a vertical blanking period, a period corresponding to 242.5 scanning lines can be set as an effective display period. Therefore, in this embodiment, since display is performed with the number of 240 scanning lines of the liquid crystal display panel, a period corresponding to the 22nd to 261st scanning lines is set as an effective display period as shown in FIG. Yes.
[0087]
However, if display is performed during this effective display period, a vertical blanking is easily displayed in a period corresponding to the 22nd scanning line and a period corresponding to the 261st scanning line, resulting in a screen that is difficult to see.
[0088]
Therefore, in the present embodiment, as shown in FIG. 14, the data is masked so that black lines are displayed at the top and bottom of the screen.
[0089]
Then, the period from the 262th scanning line to the 284th in the next even field, and the period from the 525th scanning line to the 21st scanning line in the next odd field, which are consecutive in the data mask period, are outside the display area. A data mask period is set, and a high level signal data mask signal is output as shown in FIG. That is, in the present embodiment, as shown in FIG. 13A, all the periods other than the display period are data mask periods outside the display area.
[0090]
The output of such a data mask signal is performed by the drive
[0091]
As shown in FIG. 16, the drive
[0092]
When a high level data mask signal is output in the data mask period outside the display area as described above, the data signal output from the data signal driving
[0093]
On the other hand, in the case of the conventional method, as shown in FIG. 13C, the data mask period is provided only within the effective display period, and even after the end of the effective display period, Thus, since the data masking process is not performed, the data output to the data line is indefinite during the period from the end of the effective display period to the start of the next effective display period. It is unlikely that the same level of data is maintained in all areas in the data mask period outside the display area, at least as in this embodiment. Therefore, for example, as shown in FIG. 15B, if data with a non-constant polarity and voltage value is supplied to the data line, the
[0094]
On the other hand, in the configuration of the present embodiment, the
[0095]
As described above, according to the present embodiment, non-uniform contrast is achieved by the data mask process in the data mask period outside the display area while reliably preventing unnecessary display such as vertical blanking by the data mask process in the effective display period. Can be reliably prevented.
[0096]
In this embodiment, the data mask period outside the display area is set to a period corresponding to 22.5 scanning lines. However, any data mask period in the effective display period is equivalent to 1.5 scanning lines. When the data mask period outside the display area is set to a period corresponding to 22 scanning lines by setting the period, the High level voltage application period and the Low level voltage application period are always equal, and the data mask outside the display area is masked. The amount of charge of the
[0097]
In this embodiment, the example in which the data mask period in the effective display period is set to the period of the upper and lower scanning lines on the screen as shown in FIG. 14 has been described. However, the data mask period may be increased as necessary. Is also possible. For example, at the time of fast-forwarding or rewinding in the video signal reproduction process, it is possible to reliably prevent unnecessary signals from being displayed by increasing the data mask period in the effective display period.
[0098]
When the liquid
[0099]
In the liquid
[0100]
In the above embodiment, temporal or spatial averaging is performed based on the so-called “four-value driving method”. However, according to the present invention, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 2-125225, etc. Similarly, temporal or spatial averaging may be performed based on the charge / discharge driving method disclosed in the above.
[0101]
Further, in the liquid
[0102]
(Electronics)
Next, an embodiment of an electronic apparatus including the liquid
[0103]
First, FIG. 17 shows a schematic configuration of an electronic apparatus including the liquid
[0104]
In FIG. 17, an electronic device includes a display
[0105]
Next, FIGS. 18 and 19 show specific examples of the electronic apparatus configured as described above.
[0106]
In FIG. 18, a
[0107]
In FIG. 19, a laptop
[0108]
In FIG. 20, a
[0109]
20 is a pager, a
[0110]
Further, as shown in FIG. 21, in the case of the liquid
[0111]
In addition to the electronic devices described above with reference to FIGS. 18 to 21, a liquid crystal television, a viewfinder type or a monitor direct-view type video tape recorder, a car navigation device, an electronic notebook, a calculator, a word processor, a workstation, a mobile phone A video phone, a POS terminal, a device equipped with a touch panel, and the like are examples of the electronic device shown in FIG.
[0112]
As described above, according to the present embodiment, it has a relatively simple configuration, and can reliably prevent display of unnecessary signals such as vertical blanking, and perform good display with uniform contrast. Various electronic devices including a liquid crystal display device that can be used can be realized.
[0113]
【The invention's effect】
According to the present invention, the data signal is output to the data line while the polarity is alternately inverted in synchronization with the supply timing of the scanning signal, and at the same time, the effective display period is started by excluding at least the vertical blanking period from one vertical scanning period. A first period corresponding to a later predetermined horizontal scanning period, a second period corresponding to a predetermined horizontal scanning period before the end of the effective display period, the start of the first period, and the first period Since the data signal is output while being fixed to a predetermined signal level that reduces the transmittance in the pixel in the entire period after the end of the
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a plan view showing an example of an MIM driving element provided in an embodiment of a liquid crystal display panel according to the present invention together with a pixel electrode.
FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG.
FIG. 3 is a cross-sectional view showing another example of the MIM driving element provided in the embodiment of the liquid crystal display panel.
FIG. 4 is a plan view showing still another example of the MIM driving element provided in the embodiment of the liquid crystal display panel together with the pixel electrode.
5 is a cross-sectional view taken along the line BB in FIG.
FIG. 6 is an equivalent circuit diagram showing a circuit constituting the embodiment of the liquid crystal display panel.
FIG. 7 is a partially broken perspective view schematically showing an embodiment of a liquid crystal display panel.
FIG. 8 is a block diagram showing an embodiment of a scanning signal driving circuit according to the present invention.
9 is a timing chart showing an operation by the scanning signal driving circuit of FIG.
FIG. 10 is a block diagram showing an embodiment of a data signal driving circuit according to the present invention.
FIG. 11 is a block diagram showing an embodiment of a drive control circuit according to the present invention.
FIG. 12 is a timing chart showing an operation by the driving apparatus of the present invention.
FIG. 13A is a timing chart showing timings of various periods defined in the driving device of the present invention on a composite signal including video data and a synchronization signal input to the driving device of the present invention; (B) is a timing chart showing the timing of the data mask signal in the driving apparatus of the present invention with respect to the composite signal of (A), and (C) is a timing chart showing the timing of the data mask signal in the comparative example compared with the present invention. .
FIG. 14 is a schematic diagram showing a screen state of a liquid crystal display panel when data mask processing according to the present invention is performed.
15A is a timing chart showing the polarity of a data signal from the data mask period outside the display area to the effective display period according to the present invention, and FIG. 15B is a diagram before the effective display period in the comparative example compared with the present invention. 6 is a timing chart showing the polarity of the data signal from the effective display period to the effective display period.
FIG. 16 is a block diagram showing a schematic configuration of a portion related to data mask processing in a drive circuit control unit of the drive control circuit of the present invention;
FIG. 17 is a block diagram showing an embodiment of an electronic device according to the present invention.
FIG. 18 is a cross-sectional view illustrating a liquid crystal projector as an example of an electronic apparatus.
FIG. 19 is a front view showing a personal computer as another example of an electronic apparatus.
FIG. 20 is an exploded perspective view showing a pager as an example of an electronic apparatus.
FIG. 21 is a perspective view showing a liquid crystal display device using TCP as an example of an electronic apparatus.
[Explanation of symbols]
10 ... Liquid crystal display panel
12, 48 ... scan lines
14 ... Data line
18 ... Liquid crystal layer
20, 20 ', 40a, 40b ... MIM drive element
30 ... MIM array substrate
32 ... Counter substrate
34, 45 ... Pixel electrodes
100: Scanning line driving circuit
110: Data line driving circuit
120 ... Drive control circuit
123 ... Drive control unit
132... Data mask signal generation circuit
1100 ... Liquid crystal projector
1200 ... personal computer
1300 ... Pager
Claims (7)
走査信号を前記複数の走査線に、少なくとも一行毎に水平同期信号に同期するタイミングで所定の基準電位を基準とする極性を交互に反転させつつ時分割で供給する走査信号駆動手段と、
データ信号を前記複数のデータ線に、前記走査信号駆動手段による前記走査信号の供給タイミングに同期させて所定の基準電位を基準とする極性を交互に反転させながら供給するデータ信号駆動手段と、
水平同期信号を計数する計数手段と、
前記計数手段の計数値に基づいて、1垂直走査期間から少なくとも垂直帰線期間を除いた有効表示期間の開始後の所定の水平走査期間に相当する第1の期間と、当該有効表示期間の終了前の所定の水平走査期間に相当する第2の期間に、データマスク信号を出力するデータ制御手段と、
前記データマスク信号に基づいて、前記画素における透過率を低下させる所定の信号レベルに固定して前記データ信号を出力させるデータマスク手段とを備え、
前記データ制御手段は、前記第1の期間の開始前、及び前記第2の期間の終了後の全期間を表示領域外データマスク期間として、データマスク信号を出力する、
ことを特徴とする液晶表示パネルの駆動装置。A pair of substrates, a liquid crystal sandwiched between the pair of substrates, a plurality of data lines provided on one substrate, a plurality of scanning lines provided on the other substrate, the data lines and the scanning lines A device for driving a liquid crystal display panel comprising a two-terminal nonlinear element connected in series with each other and a plurality of pixels comprising the liquid crystal,
A scanning signal driving means for supplying a scanning signal to the plurality of scanning lines in a time-division manner while alternately inverting a polarity based on a predetermined reference potential at a timing synchronized with a horizontal synchronizing signal at least for each row;
Data signal driving means for supplying a data signal to the plurality of data lines while alternately inverting the polarity based on a predetermined reference potential in synchronization with the supply timing of the scanning signal by the scanning signal driving means;
Counting means for counting horizontal synchronization signals;
Based on the count value of the counting means, a first period corresponding to a predetermined horizontal scanning period after the start of an effective display period excluding at least a vertical blanking period from one vertical scanning period, and the end of the effective display period Data control means for outputting a data mask signal in a second period corresponding to the previous predetermined horizontal scanning period;
Data mask means for outputting the data signal while being fixed to a predetermined signal level for reducing the transmittance of the pixel based on the data mask signal;
The data control means outputs a data mask signal with the entire period before the start of the first period and after the end of the second period as a data mask period outside the display area;
A drive device for a liquid crystal display panel.
走査信号を前記複数の走査線に、少なくとも一行毎に水平同期信号に同期するタイミングで所定の基準電位を基準とする極性を交互に反転させつつ時分割で供給する工程と、
データ信号を前記複数のデータ線に、前記走査信号の供給タイミングに同期させて所定の基準電位を基準とする極性を交互に反転させながら供給する工程と、
水平同期信号を計数する工程と、
前記水平同期信号の計数値に基づいて、1垂直走査期間から少なくとも垂直帰線期間を除いた有効表示期間の開始後の所定の水平走査期間に相当する第1の期間と、当該有効表示期間の終了前の所定の水平走査期間に相当する第2の期間に、データマスク信号を出力すると共に、前記第1の期間の開始前、及び前記第2の期間の終了後の全期間を表示領域外データマスク期間として、データマスク信号を出力する工程と、
前記データマスク信号に基づいて、前記画素における透過率を低下させる所定の信号レベルに固定して前記データ信号を出力させる工程と、
を備えたことを特徴とする液晶表示パネルの駆動方法。A pair of substrates, a liquid crystal sandwiched between the pair of substrates, a plurality of data lines provided on one substrate, a plurality of scanning lines provided on the other substrate, the data lines and the scanning lines A liquid crystal display panel comprising a two-terminal type non-linear element connected in series and a plurality of pixels composed of the liquid crystal,
Supplying a scanning signal to the plurality of scanning lines in a time-division manner while alternately inverting a polarity based on a predetermined reference potential at a timing synchronized with a horizontal synchronizing signal at least for each row;
Supplying the data signal to the plurality of data lines while alternately inverting the polarity with reference to a predetermined reference potential in synchronization with the supply timing of the scanning signal;
Counting the horizontal synchronization signal;
Based on the count value of the horizontal synchronization signal, a first period corresponding to a predetermined horizontal scanning period after the start of an effective display period excluding at least a vertical blanking period from one vertical scanning period, and the effective display period A data mask signal is output in a second period corresponding to a predetermined horizontal scanning period before the end, and all periods before the start of the first period and after the end of the second period are out of the display area. A step of outputting a data mask signal as a data mask period;
Based on the data mask signal, outputting the data signal while fixing the signal level to a predetermined signal level that reduces the transmittance of the pixel;
A method of driving a liquid crystal display panel, comprising:
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