JP3661324B2 - Image display device, image display method, display drive device, and electronic apparatus using the same - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、アクティブマトリクス型液晶表示装置等の画像表示装置、画像表示方法及び表示駆動装置並びにそれを用いた電子機器に関する。
【0002】
【背景技術及び発明が解決しようとする課題】
例えば、アクティブマトリクス型の液晶表示装置では、一走査信号ラインに複数接続されたTFT(薄膜トランジスタ)等のスイッチング素子を介して、各画素の液晶層にデータを書き込む動作を、点順次駆動により実施している。
【0003】
ところで、近年のマルチメディア対応の要求に答えるため、例えばパーソナルコンピュータ(PC)またはエンジニアリング・ワークステーション(EWS)にて、ビデオ信号などの自然画を表示する場合には、例えば256階調などの多階調化への対応が望まれている。
【0004】
この多階調化への対応を、従来のディジタルドライバにて実現しようとすると、入力信号数がビット数倍だけ多く必要となる。例えば、256階調のカラー表示の場合には、3本(R,G,B)×8ビット=24本の入力信号数となる。
【0005】
一方、アナログドライバであれば、カラー表示の場合でも3本、白黒表示の場合では1本の入力信号数で済む。さらに、ディジタルドライバは階調特性が離散的であるのに対して、アナログドライバでは階調特性が連続的であり、通常の映像信号に基づく表示に適する利点もある。
【0006】
ところで、アクティブマトリクス型液晶表示装置では、上述の点順次駆動のために、画像信号中のデータをTFTスイッチなどによりサンプルホールドする必要がある。このとき、TFTなどのスイッチング特性が入力画像信号の周波数に対して十分に追従できないという問題が生ずる。ドライバ内蔵の表示装置の場合は、外付けドライバを用いた表示装置の場合に比べて、サンプルホールド用TFTの能力が低く、その問題がより顕著となる。また、多数の画素を有する高精細な表示装置の場合は、入力画像信号の周波数が高くなることから、上記問題がより顕著となる。
【0007】
このため、図38に示すように、入力画像信号を例えば6つのパラレル信号に相展開し、1画素あたりのデータ長を長くして、液晶パネルに入力される信号周波数を低くする技術が提案されている(特願平6−316988号)。
【0008】
この相展開により、例えばサンプルホールドスイッチとしてのTFTの周波数特性が十分でなくても、1画素あたりのデータ長を長くして、解像度を高くできる。
【0009】
図38に示すように、6相展開されてそれぞれ並列出力される各々の相展開信号のデータ長は、基準クロックの6周期分の長さとなっている。
【0010】
これをTFTなどのサンプルホールドスイッチにてサンプリングする際に、例えばTFTのゲートに入力されるサンプリング期間信号により設定されるサンプリング期間を、当初は図38に示すように、基準クロックの8周期分の長さに設定することを試みた。
【0011】
TFTのスイッチングの追従性を考慮して、相展開信号中のデータ長に対して十分なサンプリング期間を設定したからである。また、このサンプリング期間を有するサンプリング期間信号は、シフトレジスタのみを用いることで容易に生成できたからである。
【0012】
しかしながら、本発明者の実験によれば、図39に模式的に示すように、例えば矢印1を画面2に表示しようしたとき、この矢印1の走査方向後段に、破線で示すゴースト3が生ずる場合があることが判明した。
【0013】
また、液晶にかかる電圧の偏りによる表示むらをなくし、液晶にかかる直流電流による液晶の劣化などを防ぐために、液晶に印加される電圧の極性を所定のタイミングで反転させる極性反転駆動が行われている。極性反転駆動とは、液晶の一端に、液晶の他端に印加される電位を基準として異なる極性(正又は負の極性)の電圧を印加する駆動である。なお、本明細書における極性とは、液晶の両端に印加される電圧の極性を意味する。極性反転駆動するには、アクティブマトリクス型では、液晶を挟んで画素電極と対向する共通電極に印加する電位を変化させるか、あるいは、画素電極に印加される画像信号の電圧振幅の中間電位を基準として、画像信号の電位レベルを変化させる。
【0014】
ここで、走査信号線を選択する毎に極性反転を行ういわゆるライン反転あるいはこれにドット反転を組み合わせた極性反転駆動方式が知られている。この場合、同一データ信号線に接続され、かつ、異なる走査信号線に接続された2つの画素に順次表示上で例えば同じ黒を書き込む場合でも、極性反転駆動のために各々の黒画像データの信号レベルは異なっている。このとき、データ信号線自体が寄生容量を持つため、データ信号線の電位を、正極性の黒電位から負極性の黒電位に変化させるのに時間を要する。
【0015】
従来技術によれば、相展開信号中のデータ長に対して十分なサンプリング期間を設定しているので、データ信号線を充放電するのに十分な時間を確保できた。しかしながら、上述のゴーストの問題を解消し得ないので、サンプリング期間の設定に改善の余地があり、この際に併せて、サンプリング期間中にデータ信号線をデータ電位となるまで充放電させる必要がある。
【0016】
そこで、本発明の目的とするところは、入力画像信号を相展開しながらも、ゴーストを低減又は防止でき、しかも、データ信号線を充放電するのに十分な時間を確保して、画像信号中の画素データに忠実な電圧を画素に供給して画質を向上することができる画像表示装置、画像表示方法及び表示駆動装置並びにそれを用いた電子機器を提供することにある。
【0017】
本発明の他の目的は、ドットクロックの高速化に伴い点順次駆動ではサンプルホールド動作に追従できない場合でも、ゴーストを低減又は防止しながら表示駆動でき、しかも、画像信号の画素データに忠実な電圧を画素に供給して画質を向上することができる画像表示装置、画像表示方法及表示駆動装置並びにそれを用いた電子機器を提供することにある。
【0018】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る画像表示装置は、複数のデータ信号線と複数の走査信号線の交差により形成される画素位置に、画素を配置して成る画像表示部を有する。走査信号線選択手段は、走査信号を順次前記走査信号線に供給する。ここで、画素に印加される電圧の極性は、所定期間毎に反転されて駆動される。相展開手段は、各々の前記画素位置に対応するデータを時系列的に有する画像信号をサンプリングして、そのサンプリング周期よりも長いデータ長に変換された複数の相展開信号を並列に出力する。各々の前記データ信号線にそれぞれ接続された複数のサンプリング手段は、前記複数の相展開信号の一つをそれぞれ入力とし、前記相展開信号中の前記データをサンプリングして、前記データ信号線にデータ信号として供給する。データ信号線駆動手段は、前記相展開信号のデータ長に相当する期間よりも短いサンプリング期間を持つサンプリング期間信号を生成して、前記サンプリング用スイッチング手段に供給する。
【0019】
複数のプリチャージ用スイッチング手段は、各々の前記データ信号線に前記データ信号を供給するための前記サンプリング期間の前のプリチャージ期間に、該サンプリング期間にてサンプリングされる画素データに基づいて前記画素に印加される電圧の極性と同一極性で各々の前記データ信号線をプリチャージする。
【0020】
本発明は、本発明の課題の一つであるゴーストの低減又は防止のために、以下のように機能する。
【0021】
まず、本発明者は、ゴーストの発生原因が、図40の通り、サンプリング手段を介して画素に供給される波形に不要な成分が混入することにあると解析した。この波形中への不要な成分の混入は、図38に示す通り、相展開信号のデータ長がドットクロックの6周期であるのに対して、サンプリング期間がドットクロックの8周期と長くなっていることに起因している。
【0022】
このため、図38にて例えばビデオnの信号線を例に挙げると、サンプリング期間信号S/H(n)、S/H(n+6)、S/H(n+12)は、それぞれオーバーラップ期間を有するので、例えばS/H(n+6)のサンプリング期間の初期では、サンプリング期間信号S/H(n)によりサンプリングされるデータまでも、S/H(n+6)のサンプリング期間信号によりサンプリングされてていた。
【0023】
この場合の現象を、液晶層に供給される電位波形で観察して見た。この結果、サンプリング手段の書き込み能力に依存して、図40のように、矢印1のデータが一旦書き込まれることの影響を受けて、波形中に不要な成分が混入し、本来低くなるべきレベルの領域が、同図のゴースト3と対応する位置でレベルが高くなることが分かった。
【0024】
本発明では、図9、図14、図18及び図22に象徴的に示すように、相展開信号のデータ長よりも、サンプリング期間を必ず短く設定できるため、本来のデータでない他のデータの影響が少なくなり、ゴーストを低減又は防止できる。
【0025】
本発明の課題の他の一つとして、サンプリング期間内にデータ電位までデータ信号線を充放電するために、本発明は以下の通り機能する。
【0026】
すなわち、各々のデータ信号線にデータ信号を供給するためのサンプリング期間の前のプリチャージ期間に、該サンプリング期間にてサンプリングされる画素データに基づいて前記画素に印加される電圧の極性と同一極性で各々の前記データ信号線をプリチャージしている。このため、プリチャージ期間にて既に、データ信号線の電位はプリチャージ電位まで達しているので、サンプリング期間では、プリチャージ電位からデータ電位になるまでデータ信号線を充放電すればよい。特に、上述した通り本発明では相展開信号の電位をサンプリングするためのサンプリング期間を従来技術よりも短くしているが、プリチャージを実施することで、この短いサンプリング期間でも上述の充放電を達成できる。従って、サンプリング期間にて、画像データを正確にサンプリングできると共に、そのサンプリングされたデータ電位にて、データ信号線に確実に充放電させることができ、画質が向上する。
【0027】
本発明では、複数のサンプリング用スイッチング手段及び複数のプリチャージ用スイッチング手段とを、各々の前記データ信号線の一端に並列接続することが好ましい。
【0028】
データ信号線の両端にそれぞれ各スイッチング手段を接続する場合に比べて、回路レイアウトが容易となる。
【0029】
この場合、データ信号線駆動手段は、サンプリング期間信号に基づいて、複数のプリチャージ用スイッチング手段をプリチャージ期間に亘ってオンさせるプリチャージ期間信号を生成し、複数のプリチャージ用スイッチング手段に供給することが好ましい。
【0030】
こうすると、サンプリング期間及びプリチャージ期間を設定する回路が共用化され、その期間信号のためのラインの引き回し長さも短くでき、ラインが有する寄生容量に起因した期間信号の遅延を短縮できる。これにより、サンプリング期間とプリチャージ期間とをほぼ設計通りに設定でき、両期間が信号の遅延に起因してオーバラップすることを防止できる。
【0031】
本発明の相展開手段は、N個の相展開信号の画素データの先頭位置を、基準クロックに基づき順次ずらして、N個の相展開信号をN本の相展開信号線に並列に出力することができる。この場合、データ信号線駆動手段は、サンプリング期間の開始時期を順次ずらして設定するサンプリング期間信号を生成する。これにより、一本の前記走査信号に接続された前記画素を点順次で駆動することができる。さらにデータ信号駆動手段は、一のデータ信号線についてサンプリング期間を設定するためのサンプリング期間信号を、他のデータ信号線についてプリチャージ期間を設定するためのサンプリング期間信号として兼用する。こうすると、データ信号線駆動回路の回路規模が縮小し、回路レイアウトが容易となる。
【0032】
本発明では、データ信号線駆動手段が、入力信号を順次シフトする複数段構成を有し、各段の出力信号が、次段の出力信号と一部位相が重なるタイミングで出力されるシフトレジスタと、各々のサンプリング用スイッチング手段に接続され、前記シフトレジスタからの互いに信号位相が重なる2つの前記出力信号が入力され、その論理積をサンプリング期間信号としてサンプリング用スイッチング手段に出力する複数の論理積回路と、を有することができる。
【0033】
より具体的には、シフトレジスタは、基準クロックの一周期の2K(Kは自然数)倍のパルス幅を持つ入力信号を基準クロックの一周期ずつ順次シフトして送出する。図8(A)の例では、K=4で、入力信号DXのパルス幅はドットクロックDCの一周期の8倍である。図13の例では、K=3で、入力信号DXのパルス幅はドットクロックDCの一周期の6倍である。図17の例では、K=2で、入力信号DXのパルス幅はドットクロックDCの一周期の4倍である。
【0034】
さらに、各々のサンプリング用スイッチング手段に接続された論理積回路は、シフトレジスタからのシフト量の異なる2つの出力が入力され、その論理積をサンプリング期間信号としてサンプリング用スイッチング手段に出力している。
【0035】
これにより、k(1≦k≦一本の走査信号線上の総画素数)番目のサンプリング用スイッチング手段に接続された論理積回路には、1水平走査期間内のk番目と(k+K)番目のシフトレジスタ出力が入力され、それらの論理積となるサンプリング期間信号に基づくサンプリング期間は、基準クロックの一周期のK倍となる。
【0036】
K=4の実施例を示す図7では、例えばk=1とすると、1番目と5番目のシフトレジスタ出力が論理積回路160aに入力され、図8の通りサンプリング期間は、ドットクロックDCの一周期の4(=K)倍である。
【0037】
K=3の実施例である図12では、例えばk=1とすると、1番目と4番目のシフトレジスタ出力が論理積回路160aに入力され、図13の通りサンプリング期間は、ドットクロックDCの一周期の3(=K)倍である。
【0038】
K=2の実施例である図16では、例えばk=1とすると、1番目と3番目のシフトレジスタ出力が論理積回路160aに入力され、図17の通りサンプリング期間は、ドットクロックDCの一周期の2(=K)倍である。
【0039】
この場合、データ信号線駆動手段は、複数の論理積回路の出力に基づいて生成されたサンプリング期間信号を前記のサンプリング用スイッチング手段に供給し、そのサンプリング期間信号を、該信号が供給されるサンプリング用スイッチとは並列接続されないプリチャージ用スイッチに供給する。これにより、サンプリング期間信号をプリチャージ期間信号として兼用することができる。
【0040】
本発明では、相展開手段は、N個の相展開信号の各々の画素データの先頭を一致させて、N本の相展開信号線にN個の相展開信号を並列に出力することができる。これにより、図22に象徴的に示すように、一本の走査信号線に接続された複数の画素を、相展開信号線の総数Nずつに同時駆動することができる。この場合、データ信号線駆動手段は、N個のサンプリング用スイッチング手段に対して、サンプリング期間の開始時期を一致させた共通のサンプリング期間信号を供給する。さらにデータ信号線駆動手段は、その共通のサンプリング期間信号を、N個のサンプリング用スイッチング手段とそれぞれ並列関係に無い他のN個のプリチャージ用スイッチング手段に、共通のプリチャージ期間信号として供給する。これにより、サンプリング期間信号をプリチャージ期間信号として兼用できる。
【0041】
さらに、データ信号線駆動手段は、入力信号を基準クロックの一周期ずつ順次シフトして送出するシフトレジスタを有し、m(1≦m≦一本の走査信号線上の総画素数/前記相展開信号線の総数)番目に同時駆動されるデータ信号線に接続されたN個のサンプリング用スイッチング手段に、一水平走査期間内の(3m−2)番目のシフトレジスタ出力をサンプリング期間信号として供給することができる。より具体的には、このシフトレジスタは、基準クロックの一周期の2K(Kは自然数)倍のパルス幅を持つ入力信号を、基準クロックの一周期ずつ順次シフトして送出する。
【0042】
図21の例では、K=4で、入力信号DXのパルス幅はドットクロックDCの一周期の8倍である。
【0043】
こうすると、m(1≦m≦一本の走査信号線上の総画素数/相展開信号線の総数)番目の同時駆動時には、1水平走査期間内の(3m−2)番目のシフトレジスタ出力が複数のサンプリング用スイッチング手段に入力され、サンプリング用スイッチング手段に設定されるサンプリング期間は、基準クロックの一周期のK倍となる。
【0044】
図20の例では、例えばm=1番目の同時駆動では、3m−2=1番目のシフトレジスタ出力が、N=6個のサンプリング用スイッチング手段106に入力されている。同様に、m=2番目の同時駆動では、3m−2=4番目のシフトレジスタ出力が、次の6個のサンプリング手段106に入力され、m=3番目の同時駆動では、3m−2=7番目のシフトレジスタ出力が、次の6個のサンプリング用スイッチング手段106に入力されている。さらに、その(3m−2)番目のシフトレジスタ出力を、(m+1)番目に同時駆動されるデータ信号線に接続された他のN個のプリチャージ用スイッチング手段に供給することができる。これにより、サンプリング期間信号をプリチャージ期間信号として兼用できる。
【0045】
本発明では、全てのデータ信号線についてのプリチャージ期間を、水平帰線期間内に設定してもよい。こうすると、プリチャージ期間を設定するためのタイミング信号の生成は、水平同期信号に基づいて容易に生成できる。
【0046】
本発明の画像表示部は、一対の基板間に液晶を介在させた液晶パネルで構成できる。この場合、複数のサンプリング用スイッチング手段は、一方の基板上に形成された複数の薄膜トランジスタで構成することができる。そして、データ信号線駆動手段からのサンプリング期間信号は、各々の前記薄膜トランジスタのゲートに供給される。
【0047】
TFTは書き込み能力に限界があるが、データ長の長い画素データを持つ相展開信号が入力されることで十分なサンプリング期間を確保でき、しかもサンプリング期間中に前回の画素データが書き込まれることがないので、波形中に不要な成分が混入することが低減し、ゴーストの発生を有効に防止できる。
【0048】
本発明では、相展開手段の前段に、入力される画像信号から、極性反転基準電位に対して第1の極性で画素を駆動する第1極性画像信号と、この第1の極性とは逆極性の第2の極性で画素を駆動する第2極性画像信号とを生成して、第1、第2極性信号のいずれか一方を相展開手段に出力する極性反転手段をさらに設けることができる。このとき、相展開手段は、前記第1、第2極性画像信号に基づいて、第1、第2極性相展開信号を出力する。
【0049】
さらに、極性反転手段は、第1、第2極性画像信号の一方を出力する第1の極性反転手段と、第1、第2極性画像信号の他方を出力する第2の極性反転手段と、を有することができる。
【0050】
本発明では、複数の極性反転手段を相展開手段の後段に設けることもできる。この場合、複数の極性反転手段は、複数の相展開信号の一つから、極性反転基準電位に対して第1の極性で画素を駆動する第1極性相展開信号と、第1の極性とは逆極性の第2の極性で画素を駆動する第2極性相展開信号とを生成して、第1、第2極性相展開信号のいずれか一方をそれぞれ前記複数のサンプリング手段に出力する。
【0051】
これら各々の極性反転手段は、第1、第2極性相展開信号の一方を出力する第1の極性反転手段と、第1、第2極性相展開信号の他方を出力する第2の極性反転手段と、を有することができる。
【0052】
本発明では、複数の相展開信号(又は第1、第2極性相展開信号)を切り換えて複数のサンプリング手段に供給する切換手段と、相展開手段での展開順序を変更制御し、かつ展開順序に対応させて切換手段にて複数の相展開信号(又は第1、第2極性相展開信号)の供給先を変更制御する変更制御手段と、をさらに有することができる。こうすると、相展開信号毎に生ずる例えばDCオフセット成分のばらつきが、画面の縦ラインにて強調されることを防止できる。
【0053】
本発明では、データ信号線を第1の極性でプリチャージする第1のプリチャージ電位と、データ信号線を第2の極性でプリチャージする第2のプリチャージ電位とを、走査信号線を選択する毎に切り換えて複数のプリチャージ用スイッチング手段に供給するプリチャージ電位供給手段をさらに設けることができる。
【0054】
これにより、走査信号線を選択する毎に第1,第2の極性間でプリチャージ電位を切り換えられる。
【0055】
本発明ではさらに、複数のプリチャージ用スイッチング手段の奇数番目に接続された第1のプリチャージラインと、複数のプリチャージ用スイッチング手段の偶数番目に接続された第2のプリチャージラインと、第1のプリチャージ電位と第2のプリチャージ電位との間で走査信号線を選択する毎に切り換えて第1,第2のプリチャージラインに供給するプリチャージ電位供給手段と、をさらに設けることができる。こうすると、いわゆるドット毎の極性反転駆動が可能となる。
【0056】
また、本発明は、画像表示部を駆動する表示駆動装置を、画像表示部に対して外付け回路とすることもできる。
【0057】
【発明の実施の形態】
以下、本発明をアクティブマトリクス型液晶表示装置に適用した実施例を、図面を用いて具体的に説明する。
【0058】
(1)第1実施例
(装置の概略構成)
図1に、第1実施例に係る液晶表示装置の全体概要が示されている。同図に示すように、この液晶表示装置は、電子機器例えば液晶プロジェクタのライトバルブとして用いる小型液晶表示装置であり、液晶パネルブロック10と、タイミング回路ブロック20と、データ処理ブロック30とに大別される。
【0059】
タイミング回路ブロック20は、クロック信号CLKと同期信号SYNCとが入力され、所定のタイミング信号を出力するものである。
【0060】
データ処理回路ブロック30は、相展開回路32と、増幅・反転回路34を有する。相展開回路32は、一本の画像信号(本実施例では白黒の濃淡表示であり、画像信号は一本である)Dataが入力され、画素情報をN相展開(図1ではN=6相としてある)したN相の相展開信号を並列に出力するものである。なお、液晶パネルブロック10中の液晶パネル100が3原色のカラーフィルタを有するカラー液晶パネルの場合には、前記相展開回路32には、R,G,Bの3本の画像信号が入力され、この3本の画像信号から例えば6本の相展開信号を生成することができる。このN相展開については後述する。
【0061】
増幅・反転回路34は、N本の相展開信号を、液晶パネルの駆動に必要な電圧に増幅し、必要に応じて、極性反転基準電位を基準として極性反転するものである。なお、図1に示す増幅・反転回路34と相展開回路32との位置を逆転させても良い。すなわち、画像信号を増幅・反転回路34にて増幅・極性反転させた後に、相展開回路32にて相展開しても良い。
【0062】
本実施例のデータ処理回路ブロック30の出力ラインは、6相展開を実施していることから、図1に示すとおり、Data1〜Data6の6本に分岐されている。
【0063】
液晶パネルブロック10は、液晶パネル100と、走査側駆動回路102と、データ側駆動回路104と、プリチャージ駆動回路170とを、同一回路基板上に備えている。なお、これら駆動回路は、液晶パネル基板とは分離して、外付けICとして構成しても良い。
【0064】
液晶パネル100上には、例えば図1の行方向に沿って伸びる複数の走査信号ライン110と、例えば列方向に沿って伸びる複数のデータ信号ライン112とが形成されている。なお、本実施例では、走査信号ライン110の総数を492本とし、データ信号ライン112の総数を652本としている。この各ライン110,112の交差によって形成される画素位置には、スイッチング素子114と液晶層116とが直列に接続されて表示要素が構成され、これが画素を形成している。このスイッチング素子114がオンする期間を選択期間と称し、オフする期間を非選択期間と称する。選択期間にスイッチング素子114を介して液晶層116に供給された電圧を、非選択期間にて保持する保持容量(図示せず)が液晶層116に接続されている。本実施例では、スイッチング素子114を、例えば3端子型スイッチング素子としており、例えばTFTにて構成している。これに限らず、2端子型スイッチング素子例えばMIM(金属−絶縁層−金属)素子、MIS(金属−絶縁層−半導体層)素子などを用いることができる。なお、本実施例の液晶パネル100は、2端子型または3端子型のスイッチングを用いたアクティブマトリクス型の液晶表示パネルに限らず、単純マトリクス型の液晶表示パネルなど、他の種々の液晶パネルであってもよい。本実施例の液晶パネル100は、走査信号ライン110、データ信号ライン112及びそれに接続されるTFTが形成された第1の基板を有する。この第1の基板にはさらに、TFTに接続された画素電極と、この画素電極を片側電極とする保持容量とが形成されている。液晶パネル100はさらに、第1の基板と対向して配置され、共通電極が形成された第2の基板を有する。そして、第1,第2の基板間に液晶が封入されて、液晶パネル100が構成される。各画素位置の液晶層は、一端を画素電極、他端を共通電極として、両極の電極により電界が印加される。
【0065】
走査側駆動回路102は、複数の走査信号ライン110a,110b…の中から、走査信号ライン110を順次選択するための選択期間が設定された走査信号を出力するものである。
【0066】
データ側駆動回路104は、データ処理回路ブロック30の出力線である6本の相展開信号ラインData1〜Data6と、液晶パネル100のデータ信号ライン112a,112b…との間に配置されたサンプルホールドスイッチ106に対して、液晶パネル100を点順次時駆動するためのサンプリング期間信号を出力するものである。
【0067】
なお、第1の相展開信号ラインData1は、サンプルホールドスイッチ106aを介して、第1のデータ信号ライン112aと接続されている。同様にして第2〜第6の相展開信号ラインData2〜Data6は、各々のサンプルホールドスイッチ106b〜106fを介して、第2〜第6のデータ信号ライン112b〜112fにそれぞれ接続されている。また、第1の相展開信号ラインData1は、サンプルホールドスイッチ106gを介して、第7のデータ信号ライン112gにも接続されている。以下同様にして、第1の相展開信号ラインData1は、6本先のデータ信号ライン112に接続されている。第2〜第6の相展開信号ラインData2〜Data6も同様に、第2〜第6のデータ信号ライン112b〜112fよりも6の整数倍目となる各々のデータ信号ラインに順次接続されている。
【0068】
プリチャージ駆動回路170は、プリチャージ用スイッチ172a、172b…を所定のタイミングにてオンさせて、第1のプリチャージライン174a又第2のプリチャージライン174bを、各データ信号ライン112a,112b…に接続して、データ信号ライン112をプリチャージするためのものである。この第1,第2のプリチャージライン174a,174bには、スイッチ190を介して、第1のプリチャージ電位PV1,第2のプリチャージ電位PV2が、走査信号ラインを選択する毎に切り換えられて供給される。本実施例ではドット反転駆動を実施することから、奇数番目のデータ信号ライン172a,172c…は第1のプリチャージライン174aに接続され、偶数番目のデータ信号ライン172b,172d…は第2のプリチャージライン174bに接続されている。なお、このプリチャージ動作の詳細については後述する。
【0069】
(N相展開の動作について)
次に、図2を参照して、データ処理回路ブロック30における相展開回路32での、N相展開例えば6相展開の動作について説明する。
【0070】
図2に示すとおり、データ処理回路ブロック30に入力される画像信号は、液晶パネル100の各画素に対応するデータを時系列的に有するアナログ信号となっている。6相展開を実施する相展開回路32は、この画像信号を基準クロック例えばドットクロックDCにてサンプリングしている。そして、この画像信号をサンプリングして、そのサンプリング周期よりも長いデータ長に変換された6つの相展開信号を生成している。本実施例では、ドットクロックDCの一周期の整数倍のデータ長に伸張して、6本の並列な相展開信号に展開している。この意味で、この相展開回路32は、データ長を伸張する機能と、シリアルな画像信号をパラレルな画像信号にシリアル−パラレル変換する機能とを有する。例えば、第1の相展開信号ラインData1に出力される第1の相展開信号は、画像信号の例えば第1、第7、第13画素目のデータが、それぞれドットクロックDCの一周期の6倍のデータ長に伸張される。同様にして、6画素先のデータが前記データ長に順次伸張される。
【0071】
第2の相展開信号ラインData2に出力される第2の相展開信号も同様に、第2,第8,第14画素目などのデータが、前記データ長に伸張されて出力されている。
【0072】
本実施例では、この伸張及び展開動作を、アナログインターフェースICを用いて行っており、アナログの画像信号を6相展開している。
【0073】
なお、第1実施例においては、第1〜第6の相展開信号ラインData1〜Data6に出力される第1〜第6の相展開信号は、各々の画素データの先頭位置がドットクロックDCの一周期だけ順次ずれた状態で出力される。
【0074】
(6相展開回路及び極性反転回路の具体例の説明)
図3、図4及び図5に、6相展開回路及び極性反転回路の具体例が示されている。図3において、相展開回路32は、スイッチ500a〜500fと、コンデンサ502a〜502fと、バッファ504a〜504fとで構成される。そして、スイッチ500a〜500fには、例えば図6に示すように位相がずれたサンプリングクロックSCLK1〜SCLK6が、それぞれ一対一に対応して入力される。各スイッチ500a〜500fは、そのクロックによりオンされた時に、データをサンプリングして、その後段のコンデンサ502a〜502fにデータの電荷をチャージさせる。各スイッチ500a〜500fは、そのクロックによりオフされている間に、データ電位を保持する。これにより、図6に示すように、バッファ504a〜504fを介して6相展開信号が得られる。
【0075】
各バッファ504a〜504fの後段には、増幅回路506a〜506fと、極性反転回路508a〜508fとが設けられている。この増幅回路と極性反転回路の一例が図4、図5に示されている。
【0076】
図4に示すとおり、増幅回路は例えばビデオアンプ(オペアンプでもよい)510にて構成されている。極性反転回路は、抵抗R1,R2及び第1トランジスタTR1で構成された極性反転部520と、抵抗R3と第2トランジスタTR2とで構成されたバッファ530と、抵抗R4と第3トランジスタTR3とで構成されたバッファ540と、バッファ530、540の出力を択一的に選択するスイッチSW1とを有する。
【0077】
説明の便宜上、ビデオアンプ510の出力が図4の通りの矩形波である場合について説明する。ここで、図4の抵抗R1とR2との抵抗値がほぼ等しく、Vddを12Vとする。この場合、図4の点Aと点Bの各電位は、例えば図4に示す通り、中間の電位例えば6Vを境にほぼ線対称の電位となる。点Aの電位は、例えば黒レベルが11V、白レベルが7Vであり、点Bの電位は、例えば黒レベルが1V、白レベルが5Vである。このように、点A及び点Bに現れる2つの画像信号は、両信号の黒レベルの間の極性反転基準電位を基準として極性が反転している。本実施例では、点Bに現れる信号を負極性の画像信号とし、点Aに現れる信号を正極性の画像信号とする。なお、極性反転の基準となる電位は、電源電位Vddとグランド電位GNDの中心電位、つまりアナログ画像信号の振幅中心電位Vrefとなる。
【0078】
点Bに現れる負極性の信号は、バッファ540を介して端子Cに出力され、点Aに現れる正極性の信号は、バッファ530を介して端子Dに現れる。そして、これら正極性、負極性の相展開信号の一方が、極性反転タイミング信号に基づいて切り換えられるスイッチSW1により選択されて出力される。
【0079】
本実施例では、図32に示すように、走査信号線の延びる方向での1ドット毎に極性反転駆動し、かつ、データ線信号線の伸びる方向で1ライン毎に極性反転駆動しており、これに合うように極性反転タイミングが定められている。なお、プリチャージが必要な場合とは、少なくとも1ライン毎に極性反転駆動しているものであり、ドット反転は不可欠ではない。
【0080】
図5は、図3に示す増幅回路506a〜506fと、極性反転回路508a〜508fの他の例を示している。図5では、増幅回路510、差動増幅回路550、560を設けている。増幅回路510を介して差動増幅回路550に入力される画像信号のレベルは、前述の振幅中心電位Vrefに対して正極性の電位とされて、差動増幅回路550より端子Cに出力される。同様に、増幅回路510を介して差動増幅回路560に入力される画像信号のレベルは、前述の振幅中心電位Vrefに対して負極性の電位とされて、差動増幅回路560より端子Dに出力される。各端子C,Dの電位は、極性反転タイミング信号に基づいてスイッチSW1を切り換えることで、選択して出力される。
【0081】
なお、図3の例では、相展開後に増幅及び極性反転を実施しているため、6系統の増幅回路506a〜506fと、6系統の極性反転回路508a〜508fが必要となる。ただし、信号増幅前の信号振幅が小さい段階で、コンデンサ502a〜502fにその信号の電荷をチャージできるため、チャージ時間が速く、高速化に対応できる利点がある。
【0082】
(データサンプリングの構成について)
次に、本実施例の特徴的構成であるデータ側駆動回路104の詳細について、図7の回路図及び図8のタイミングチャートを用いて説明する。
【0083】
このデータ側駆動回路104は、図7に示すとおり、第1〜第4列のシフトレジスタ120〜150を有している。これら各シフトレジスタ120〜150は、図8(A)に示す共通のシフトデータとなる入力信号DXを入力する。この入力信号DXは、図8(A)に示すとおり、ドットクロック信号DCの8周期に亘ってHIGHとなる信号とされている。また、第1列のシフトレジスタ120には、図7に示す第1クロック信号CLX1とその第1反転クロツク信号とが入力される。第1クロック信号CLX1は、図8(A)に示すとおり、入力信号DXの半パルス幅のパルスが、入力信号DXのパルス幅の周期で繰り返し出力される。同様に、第2列から第4列のシフトレジスタ130〜150には、第2〜第4クロック信号CLX2〜CLX4及びその反転クロック信号がそれぞれ入力される。第2〜第4のクロック信号CLX2〜CLX4は、その立ち上がり時期が、第1のクロック信号CLX1の立ち上がり時期よりも、ドットクロックDCの1周期毎に順次ずれたものである。
【0084】
各列のシフトレジスタ120〜150は、それぞれ多段のマスタースレイブ型クロックドインバータを含んで構成されている。第1のシフトレジスタ120の第1段について説明すれば、マスターとなる第1のクロックドインバータ121aと、インバータ121bとが直接に接続され、このインバータ121bの入出力線を結ぶ帰還線に、スレイブとなる第2のクロックドインバータ121cが接続されている。マスターとなるクロックドインバータ121aは、第1クロック信号CLX1がHIGHである時に、入力クロック信号DXを反転して出力する。スレイブとなる第2のクロックドインバータ121cも同様に、第1反転クロック信号/CLX1がHIGHであるときに、インバータ121bの出力信号を反転して出力する。
【0085】
この第1列のシフトレジスタ120における第1段目の動作を、図8(A)のタイミングチャートを参照して説明する。なお、参考までに、走査側駆動回路102により出力される各種信号波形を、図8(B)に示した。
【0086】
入力クロック信号DXがHIGHとなる前半部分(ドットクロックDCの4周期分)においては、第1クロック信号CLX1がHIGHとなり、第1のクロックドインバータ121aの出力として、入力信号DXを反転したLOWが出力される。このLOW信号は、インバータ121bにて反転され、第1列シフトレジスタ120の第1段目の出力としてまず、図8(A)のSR1−OUT1に示すとおり、入力クロック信号DXの前半部分だけHIGHが出力される。
【0087】
入力クロック信号DXの後半部分については、クロック信号CLX1がLOWになるのに対して、スレイブの第2のクロックドインバータ121cに入力される第1反転クロック信号/CLX1がHIGHとなる。この第2クロックドインバータ121cに入力される信号は、インバータ121bからのHIGH信号であり、結果として、第2のクロックドインバータ121cからの出力は、この入力HIGH信号を反転したLOW信号となる。このLOW信号は、インバータ121bにて反転される。したがって、第1列のシフトレジスタ120における第1段目の出力である第1の出力信号SR1−OUT1の後半部分もHIGH信号が出力される。
【0088】
なお、図8(A)のSR1−OUT1、…SR4−OUT1、…SR3−OUT2は、第1〜第4列のシフトレジスタ120〜150の出力を示す。符号のSR1〜SR4はシフトレジスタの第1列〜第4列を示し、符号のOUT1、OUT2…は、各シフトレジスタの第1段番目、第2段目…の出力を示す。
【0089】
第2〜第3の出力信号SR2−OUT1〜SR4−OUT1は、第2列から第4列のシフトレジスタ130〜150の第1段目の動作により、図8(A)に示すとおり、第1の出力信号SR1−OUT1の立ち上がりから、ドットクロックDCの1周期分だけ順次ずれた状態で出力される。
【0090】
第5番目の出力信号SR1−OUT2は、第1列のシフトレジスタ120の第2段目のマスタースレイブ型クロックドインバータを用いて生成される。
【0091】
この第1列〜第4列のシフトレジスタ120〜150の出力信号を、そのままサンプルホールドスイッチ106a,106b…に出力すると、図38〜図40にて説明した従来のゴースト現象が生じてしまう。
【0092】
そこで、この第1実施例においては、第1列〜第4列のシフトレジスタ120〜150と、サンプルホールドスイッチ106a,106b…との間に、ナンド回路160a,160b…と、インバータ162a,162b…とを設けている。
【0093】
このナンド回路とインバータとは、シフトレジスタから出力された2つのタイミング信号の論理積をとる回路として機能する。
【0094】
第1のデータ信号ライン112aに接続されたサンプルホールドスイッチ106aの前段に設けられるナンド回路160aには、第1列のシフトレジスタ120の第1段目からの第1の出力信号SR1−OUT1と、第2段目からの第5の出力信号SR1−OOT2とが入力される。従って、このナンド回路160a及びその後段のインバータ162aを経由して得られるサンプリング期間信号SL1−Data1は、第1の出力信号SR1−OUT1と、第5の出力信号SR1−OUT2との論理積となり、図8(A)に示すとおり、ドットクロックDCの4周期の期間がサンプリング期間として設定されることになる。
【0095】
図8(A)のSL1−Data1、…SL4−Data4、…は、サンプルホールドスイッチ106a、…106d、…のTFTのゲートに印加され、HighレベルのときにそのTFTをオンさせる。その信号をSL(n)−Data(m)で表わしたとき、符号Data(m)のm(m=1〜6)は、その信号によりサンプリングされる相展開信号ラインData1〜6の番号を示す。符号SL(n)のnは、サンプリング期間信号の順番を示す。
【0096】
第2のデータ信号ライン112bに接続されたサンプルホールドスイッチ106bの前段では、ナンド回路160bに対して、第2列のシフトレジスタ130の第1段目からの信号SR2−OUT1と、第2段目からの信号SR2−OUT2とが入力される。従って、このナンド回路160b及びその後段のインバータ162bを経由して得られる第2番目のサンプリング期間信号SL2−Data2は、第1番目のサンプリング期間信号SL1−Data1よりも、ドットクロックDCの1周期だけ立ち上がりが遅れるが、サンプリング期間は同様にドットクロックDCの4周期の期間となる。なお、第3のデータ信号ライン以降のデータ信号ラインの場合も同様である。
【0097】
(データサンプリング動作について)
図9は、各々のサンプルホールドスイッチ106に入力される相展開信号Data1〜Data6と、サンプリング期間信号SL(n)−Data(m)との関係を示している。図9では、相展開信号Data1をサンプリングするサンプリング期間信号SL1−Data1、SL7−Data1及びSL13−Data1を示している。第1のサンプルホールドスイッチ106aには、図9に示すとおり、ドットクロックDCの6周期分のデータ長を有する情報が、このサンプルホールドスイッチ106aを構成するTFTのソースラインに入力される。一方、サンプルホールドスイッチ106aを構成するTFTのゲートには、ナンド回路160a、インバータ162aを経由したサンプリング期間信号SL1−Data1が入力されている。このサンプリング期間信号Sl−Data1は、相展開信号のデータ長がドットクロック信号の6周期分であるのに対して、その前後で1周期分が除去された4周期分のサンプリング期間(Highの期間)に設定されている。
【0098】
このようなサンプリング期間を設定することで、たとえサンプルホールドスイッチ106をTFTにて構成し、このTFTの書き込み能力に限界があったとしても、液晶表示上、前回のデータに影響されない、換言すればゴーストのない液晶表示を行うことができる。
【0099】
この理由は、サンプルホルードスイッチ106を構成するTFTのゲートは、相展開信号線上の画像データが安定した後に、サンプリング期間信号のHighレベルにより開かれることになるからである。しかも、この相展開信号線上のデータが変化しないうちに、TFTのゲートが閉じられるからである。さらに、同じ相展開信号線Data1に接続されるサンプルホールドスイッチ106a、106g、106n…は、SL1−Data1、SL7−Data1、SL13−Data1のHighレベルの期間のずれから明らかなように、ゲートの開閉タイミングをずらして駆動され、複数のゲートが同時に開となることはない。このように、相展開信号のデータ長の中の安定したデータ領域についてのみサンプリング期間を設定することで、前回のデータに影響を受けない安定したデータのみを、データ信号ライン112に送出することができる。このデータは、走査側駆動回路102からの走査信号によりONするスイッチング素子114を介して、液晶層116及び保持容量に書き込まれることになる。
【0100】
以下、同様にして、サンプリングスイッチ106b,106c…を介して、安定したデータが、順次対応するデータ信号ライン112b,112c…に送出され、第1番目の走査信号ライン110aにスイツチング素子114を介して接続された液晶層116への書き込みが点順次駆動により実施される。その後は、走査側駆動回路102からの走査信号により、第2番目以降の走査信号ライン110に接続されたスイッチング素子114を順次ONさせながら、上述のデータの書き込みを繰り返し実施することになる。
【0101】
(プリチャージ動作について)
本実施例装置では、各データ信号ラインについての上述したサンプリング期間の前に、そのサンプリング期間にてサンプリングされる画素データに基づき画素に印加される電圧の極性と同一極性で、各々のデータ信号線をプリチャージしている。
【0102】
このプリチャージの必要性について、図10(A)(B)を用いて簡単に説明する。まず、最初の選択期間にて走査信号線110aを選択し(TFT114aがオン)、データ信号線112aを介して、液晶セル116aに、図10(A)に示す対向基板電極(共通電極)を基準として負の黒レベル電位B1を書き込んで黒表示を行った場合を考える。一水平走査後の次の選択期間にて、走査信号線110bを選択し(TFT114bがオン)、前回と同じデータ信号線112aを介して、液晶セル116bに、正の黒レベル電位B2を書き込んで黒表示を行う。この場合、同じ黒表示であっても極性が反転されているため、図10(A)に示すように、黒レベル電位B1とB2とは最も電位差が大きい。
【0103】
このため、画像信号自体によってデータ信号線の寄生容量Cを充電するには、図10(A)の「R1」に示すように、サンプリング期間TSAM内にデータ信号線の電位を黒レベル電位B1よりB2へと変化させなければならない。
【0104】
ところが、本実施例では、上述した通り従来の図38のサンプリング期間よりもさらに短くしているため、このサンプリング期間TSAM内にデータ信号線を黒レベル電位B1よりB2へ、あるいはその逆で黒レベル電位B2よりB1へと変化させることが困難となる。
【0105】
そこで、図10(A)に示すサンプリング期間TSAMに先立つプリチャージ期間TPREにて、画像信号により画素に印加される電圧の極性と同一極性である第2のプリチャージ電位PV2にて、データ信号線112aをプリチャージしている。こうすると、プリチャージ期間TPREに黒レベル電位B1より第2のプリチャージ電位PV2と比較的短時間にてプリチャージすることができる。その後のサンプリング期間TSAMでは、第2のプリチャージ電位PV2から黒レベル電位B2へと変化させるだけでよい。このプリチャージ期間TPRE及びサンプリング期間TSAMでのデータ信号線の寄生容量Cの充電(放電)量が少ないため、短時間で充放電ができる。
【0106】
本実施例において、プリチャージ駆動回路170にて設定されるプリチャージ期間について、図11を参照して説明する。
【0107】
図11は、一水平走査期間Hnと次の水平走査期間Hn+1とに亘る期間における各々のデータ信号線のサンプリング期間TSAMを示している。プリチャージ期間TPREは、水平走査期間の開始からサンプリング期間TSAMの開始までのいずれかの時期に設定される。
【0108】
各データ信号線について共通のプリチャージ期間を設定するには、水平帰線期間Bn,Bn+1…に設定すればよい。この水平帰線期間Bn,Bn+1…では、いずれのデータ信号線についてもサンプリング期間が設定されないからである。
【0109】
図11から明らかなように、あるデータ信号線について設定されるサンプリング期間の前に設定すべきプリチャージ期間として、他のデータ信号線についてサンプリング期間をそのまま利用することができる。例えば、データ信号線112aのサンプリング期間TSAMa(n)を、図11の破線で示すように、例えばデータ信号線112e又は112fなどのサンプリング期間TSAMe(n),TSAMf(n)の前に設定すべきプリチャージ期間TPREe(n),TPREf(n)として兼用できる。データ信号線112aのサンプリング期間TSAMa(n)は、データ信号線112e,112d…のサンプリング期間TSAMe(n),TSAMf(n)…とオーバーラップしないからである。こうすると、図1に示すデータ側駆動回路104とは別個にプリチャージ回路170を設ける必要がない。なお、データ側駆動回路104及びプリチャージ駆動回路170として機能する一つのデータ線駆動回路を用いた実施例については、図15〜図19に示す第3実施例にて詳細を後述する。
【0110】
(2)第2実施例
この第2実施例は、ドットクロックの6周期分のデータ長を持つ相展開信号と、ドットクロックの3周期分のサンプリング期間を持つサンプリング期間信号とを用いて、液晶表示駆動を実施するものである。
【0111】
図12に示す通り、データ側駆動回路104は、第1〜第3列のシフトレジスタ200〜220を有している。これら各シフトレジスタ200〜220は、図13に示す通り共通のシフトデータとなる入力信号DXを入力する。この入力信号DXは、図13に示すとおり、ドットクロック信号DCの6周期に亘ってHIGHとなる信号とされている。また、第1列のシフトレジスタ200には、図13に示す第1クロック信号CLK1とその第1反転クロツク信号/CKL1とが入力される。第1クロック信号CLK1は、図13に示すとおり、入力信号DXの半パルス幅のパルスが、入力信号DXのパルス幅の周期で繰り返し出力される。同様に、第2列、第3列のシフトレジスタ210,220には、第2、第3クロック信号CLK2、CLK3及びその反転クロック信号/CLK2、/CLK3がそれぞれ入力される。第2、第3のクロック信号CLK2、CLK3は、その立ち上がり時期が、第1のクロック信号CLK1の立ち上がり時期よりも、ドットクロックDCの1周期毎に順次ずれたものである。
【0112】
各列のシフトレジスタ200〜220は、それぞれ多段のマスタースレイブ型クロックドインバータを含んで構成されている。
【0113】
この第1列〜第3列のシフトレジスタ200〜220の出力信号SR1−OUT1、…SR3−OUT2は、図13に示す通りとなる。
【0114】
第1のデータ信号ライン112aに接続されたサンプルホールドスイッチ106aの前段に設けられるナンド回路160aには、第1列のシフトレジスタ200の第1段目からの第1の出力信号SR1−OUT1と、第2段目からの第4の出力信号SR1−OUT2とが入力される。従って、このナンド回路160a及びその後段のインバータ162aを経由して得られるサンプリング期間信号SL1−Data1は、第1の出力信号SR1−OUT1と、第4の出力信号SR4−OUT2との論理積となり、図13に示すとおり、ドットクロックDCの3周期のHigh期間がサンプリング期間として設定されることになる。
【0115】
同様に、第2のデータ信号ライン112bに接続されたサンプルホールドスイッチ106bの前段では、ナンド回路160bに対して、第2列のシフトレジスタ210の第1段目からの信号SR2−OUT1と、第2段目からの信号SR2−OUT2とが入力される。従って、このナンド回路160b及びその後段のインバータ162bを経由して得られる第2番目のサンプリング期間信号SL2−Data2は、第1番目のサンプリング期間信号SL1−Data1よりも、ドットクロックDCの1周期だけ立ち上がりが遅れるが、サンプリング期間は同様にドットクロックDCの3周期のHigh期間となる。なお、第3のデータ信号ライン以降のデータ信号ラインの場合も同様である。
【0116】
なお、図13の7番目のサンプリング期間信号SL7−Data1は、第1番目のサンプリング期間信号SL1−Data1と同一の相展開信号ラインData1をサンプリングする信号である。図13から明らかなように、両者のサンプリング期間はずらして設定される。
【0117】
(データサンプリング動作について)
図14は、各々のサンプリングスイッチ102に入力される相展開信号Data1〜Data6と、サンプリング期間信号SL(n)−Data(m)との関係を示している。この図14は図9と同様の波形を示している。例えば、第1のサンプルホールドスイッチ106aには、図14に示すとおり、ドットクロックDCの6周期のデータ長を有する情報が、このサンプルホールドスイッチ106aを構成するTFTのソースラインに入力される。一方、サンプルホールドスイッチ106aを構成するTFTのゲートには、ナンド回路160a、インバータ162aを経由したサンプリング期間信号SL1−Data1が入力されている。このサンプリング期間信号SL1−Data1は、図14に示す通り、相展開信号のデータ長がドットクロック信号の6周期分であるのに対して、その前後で1.5周期分が除去された3周期分のサンプリング期間に設定されている。従って、第1実施例と同様にして、前回のデータの影響を受けない安定したデータを書き込むことが可能となる。
【0118】
(プリチャージ動作について)
この第2実施例においては、第1実施例に対してサンプリング期間の長さが異なるだけであるので、図11と同様にしてプリチャージ期間を設定することができる。
【0119】
(3)第3実施例
この第3実施例は、ドットクロツクの6周期分のデータ長を持つ相展開信号と、ドットクロツクの2周期分のサンプリング期間を持つサンプリング期間信号とを用いて、液晶表示駆動を実施するものである。
【0120】
第1実施例と異なる点は、図1,図7に示すデータ側駆動回路などを、図15、図16に示すものに変更した点である。すなわち、この第3実施例では、図1,図7に示すデータ側駆動回路104及びプリチャージ駆動回路170を、図15に示す一つのデータ信号線駆動回路180に変更した点である。このデータ信号線駆動回路180は、プリチャージ期間の設定とサンプリング期間の設定とに兼用される。
【0121】
(データ信号線駆動回路の構成について)
図16に示す通り、データ信号線駆動回路180は、第1、第2列のシフトレジスタ300、310を有している。これら各シフトレジスタ300、310に共通に入力されるシフトデータとなる入力信号DXは、図17に示すとおり、ドットクロック信号DCの4周期に亘ってHIGHとなる信号とされている。また、第1列のシフトレジスタ300には、図16に示す第1クロック信号CLK1とその第1反転クロック信号とが入力される。第1クロック信号CLK1は、図17に示すとおり、入力信号DXの半パルス幅のパルスが、入力信号DXのパルス幅の周期で繰り返し出力される。同様に、第2列のシフトレジスタ310には、第2のクロック信号CLK2及びその反転クロック信号がそれぞれ入力される。第2のクロック信号CLK2は、その立ち上がり時期が、第1のクロック信号CLK1の立ち上がり時期よりも、ドットクロックDCの1周期だけずれたものである。
【0122】
各列のシフトレジスタ300、310は、それぞれ多段のマスタースレイブ型クロックドインバータを含んで構成されている。
【0123】
この第1列、第2列のシフトレジスタ300、310の出力信号SR1−OUT1、…SR1−OUT4は、図17に示す通りとなる。
【0124】
第1のデータ信号ライン112aに接続されたサンプルホールドスイッチ106aの前段に設けられるナンド回路160aには、第1列のシフトレジスタ300の第1段目からの第1の出力信号SR1−OUT1と、第2段目からの第3の出力信号SR1−OUT2とが入力される。従って、このナンド回路160a及びその後段のインバータ162aを経由して得られるサンプリング期間信号SL1−Data1は、第1の出力信号SR1−OUT1と、第3の出力信号SR1−OUT2との論理積となり、図17に示すとおり、ドットクロックDCの2周期の期間がサンプリング期間として設定されることになる。
【0125】
同様に、第2のデータ信号ライン112bに接続されたサンプルホールドスイッチ106bの前段では、ナンド回路160bに対して、第2列のシフトレジスタ310の第1段目からの信号SR2−OUT1と、第2段目からの信号SR2−OUT2とが入力される。従って、このナンド回路160b及びその後段のインバータ162bを経由して得られる第2番目のサンプリング期間信号SL2−Data2は、第1番目のサンプリング期間信号SL1−Data1よりも、ドットブロックDCの1周期だけ立ち上がりが遅れるが、サンプリング期間は同様にドットクロックDCの2周期の期間となる。なお、第3のデータ信号ライン以降のデータ信号ラインの場合も同様である。
【0126】
また、この第3実施例では、図15,図16に示す通り、例えばデータ信号線112aの一端に、サンプルホールドスイッチ106aと、プリチャージ用スイッチ172aとを並列に接続している。他のデータ信号線についても同様である。
【0127】
さらにこの第3実施例では、図16に示す通り、インバータ162aより得られるサンプリング期間信号SL1−Data1を、サンプリング用スイッチ106dと並列接続されたプリチャージ用スイッチ172dの制御端子に入力させている。この結果、データ信号線112aのためのサンプリング期間信号SL1−Data1は、データ信号線172dのためのプリチャージ期間信号として兼用される。このように、第3実施例では、n本目のデータ信号線のためのサンプリング期間信号を、n+3本目のデータ信号線のためのプリチャージ期間信号として兼用している。
【0128】
(データサンプリング動作について)
図18は、各々のサンプリングスイッチ102に入力される相展開信号Data1〜Data6と、サンプリング期間信号SL(n)−Data(m)との関係を示している。この図18は図9と同様の信号の波形を示している。例えば、第1のサンプルホールドスイッチ106aには、同図に示すとおり、ドットクロックDCの6周期分のデータ長を有する情報が、このサンプルホールドスイッチ106aを構成するTFTのソースラインに入力される。一方、サンプルホールドスイッチ106aを構成するTFTのゲートには、ナンド回路160a、インバータ162aを経由したサンプリング期間信号SL1−Data1が入力されている。このサンプリング期間信号SL1−Data1は、相展開信号のデータ長がドットクロック信号DCの6周期分であるのに対して、その前後で2周期分が除去された2周期分のサンプリング期間に設定されている。従って、第1、第2実施例と同様にして、前回のデータの影響を受けない安定したデータを書き込むことが可能となる。
【0129】
(プリチャージ動作について)
このデータサンプリングの前に実施されるプリチャージ動作について、図19を参照して説明する。図19は、各データ信号線について設定されるプリチャージ期間TPREとサンプリング期間TSAMとの関係を示している。
【0130】
上述した通り、データ信号線駆動回路180は、n本目のデータ信号線について設定されるサンプリング期間を、n+3本目のデータ信号線のプリチャージ期間として利用している。すなわち、図19に示す通り、1本目のデータ信号線112aについて設定されたサンプリング期間を4本目のデータ信号線112dのためのプリチャージ期間として兼用している。同様に、2本目のデータ信号線112bについて設定されたサンプリング期間を5本目のデータ信号線112eのためのプリチャージ期間として兼用している。このように、サンプリング期間信号をプリチャージ信号として兼用できるので、図15,図16に示すように、データ信号線の一端側にプリチャージ用スイッチ及びサンプリング用スイッチを並列接続させ、それらのスイッチを駆動するデータ信号線駆動回路180を一つ設けるだけで済む。従って、図1の場合と比較して回路規模が縮小し、回路レイアウトが容易になると共に、回路基板の小型化に寄与できる。
【0131】
ここで、同一のデータ信号線について設定されたプリチャージ期間とサンプリング期間との間には、図18に示すドットクロックDCの1周期分の間隔が設けられる。従って、プリチャージ用スイッチ172a,172b…をオフしてプリチャージが完了したデータ信号線について、サンプリングされたデータ電位を供給することが可能となる。特に、プリチャージ期間を設定するプリチャージ期間信号の供給ラインが引き回され、その供給ラインの寄生容量に起因して遅延が生じても、上述した間隔によりプリチャージ用スイッチとサンプリング用スイッチとが同時にオンされる事態を防止できる。もし、両スイッチが同時にオンされると、本来のデータ以外の電位がサンプリングされ、画質が劣化してしまうが、本実施例はその弊害を防止できる。
【0132】
ここで、第1実施例でのプリチャージ期間を設定を説明した図11においては、プリチャージ期間とサンプリング期間との間に第3実施例と同じ間隔をあけるためには、n本目のデータ信号線のためのサンプリング期間を、n+5本目のデータ信号線のためのプリチャージ期間として設定しなければならない。この点、第3実施例では、サンプリング期間の長さを第1実施例の場合よりも短くすることで、プリチャージ期間信号のラインの引き回し長さを短くでき、回路レイアウトがより簡易となり、プリチャージ期間信号の遅延も少なくなる。
【0133】
(4)第4実施例
この第4実施例は、第1及び第3実施例の点順次駆動を、相展開数と同数の例えば6画素同時駆動に変更したものである。例えばエンジニアリング・ワークステーション(EWS)であると、ドットクロックが高周波数化(例えば130MHz)され、点順次駆動のための位相差は10nsec以下となる。この場合、サンプルホールドスイッチをTFTとすると、到底スイッチングが追従できない。従って、このような場合に複数同時駆動が有効である。以下、この第4実施例を図20〜図22を参照して説明する。
【0134】
(データ処理回路ブロックの構成及び相展開信号について)
第4実施例においては、第1〜第6の相展開信号ラインData1〜Data6に出力される第1〜第6の相展開信号は、6画素同時書き込みを実現するために、各々の画素データの切り換わりの先頭位置が、図22に示すように一致している。
【0135】
このために、この第4実施例では、図20に示すデータ処理ブロック30は、相展開回路32と増幅・反転回路34との間に、サンプルホールド回路36を増設している。相展開回路32にて第1回目のサンプルホールド動作により、図2の通り、各相展開信号の各々の画素データの先頭位置は、ドットクロックDCの1周期ずつずれることになる。しかし、その後段のサンプルホールド回路36にて一括して再度サンプルホールドすることで、図22に示す通り、第1〜第6の相展開信号ラインData1〜Data6に出力される第1〜第6の相展開信号は、各々の画素データの先頭位置が一致する。なお、後段のサンプルホールド回路36として、バッファメモリを用いることができる。また、相展開回路32の前段に、増幅・反転回路34を配置しても良い。
【0136】
(データ側駆動回路の構成及びその動作について)
図20に示す通り、データ側駆動回路104は、第1列のシフトレジスタ400を有している。このシフトレジスタ400に入力されるシフトデータとなる入力信号DX、クロック信号CLK及びその反転クロック信号は、図8(A)に示す第1実施例の入力信号DX、第1クロック信号CLX及びその反転クロック信号と同一である。すなわち、入力信号DXは、図21に示す通り、ドットクロック信号DCの8周期に亘ってHIGHとなる信号とされている。また、クロック信号CLKは、図21に示すとおり、入力信号DXの半パルス幅のパルスが、入力信号DXのパルス幅の周期で繰り返し出力される。
【0137】
シフトレジスタ400は、多段のマスタースレイブ型クロックドインバータを含んで構成されている。このシフトレジスタ400の各段の出力信号SL1、…SL8は、図21に示す通りとなる。
【0138】
そして、この第4実施例では、第1〜第6のデータ信号ライン112a〜112fに接続されたサンプルホールドスイッチ106a〜106fのゲートには、シフトレジスタ400の第1段目からの第1の出力信号SL1が共通して入力される。
【0139】
同様にして、第7〜第12のデータ信号ライン112g〜112lに接続されたサンプルホールドスイッチ106g〜106lのゲートには、シフトレジスタ400の第4段目からの第4の出力信号SL4が共通して入力される。なお、第13のデータ信号ライン以降のデータ信号ラインの場合も同様である。
【0140】
この結果、図22に示すように、ドットクロックDCの6周期のデータ長の相展開信号に対して、ドットクロックDCの4周期の期間がサンプリング期間として共通に設定されることになる。従って、第1〜第3実施例と同様にして、前回のデータの影響を受けない安定したデータを書き込むことが可能となる。
【0141】
なお、この第4実施例では、第1実施例と同じ入力信号DX、クロック信号CLX及びその反転クロック信号を用いたが、第2、第3実施例の対応する信号を用いることができる。第2実施例の信号を用いると、ドットクロックDCの3周期の期間がサンプリング期間として共通に設定される。同様に、第3実施例の信号を用いると、ドットクロックDCの2周期の期間がサンプリング期間として共通に設定される。
【0142】
(プリチャージ動作について)
第4実施例におけるプリチャージのタイミングについて、図23を参照して説明する。この第4実施例では、同時にサンプリングされる6本のデータ信号線112(g)〜112(l)のサンプリング期間TSAM2の前に設定されるプリチャージ期間TPRE2として、同時にサンプリングされる6本のデータ信号線112a〜112hのサンプリング期間TSAM1を兼用している。これに代えて、水平帰線期間内に、全てのデータ信号線をプリチャージすることも可能である。
【0143】
(5)第5実施例
この第5実施例は、第1〜第3実施例の変形例であり、図24に示すとおり、データ処理回路ブロック30にて、まず増幅及び極性反転を行い、その後に6相展開を実施している。この場合、図24に示す通り、増幅・極性反転回路34は一系統だけで済む。従って、図3の場合と比較して回路規模が縮小し、6本の相展開信号ライン間の信号電位のばらつきは、6系統のサンプルホールド回路のDCオフセット分のみとなり少なくなる。なお、図3の場合の6本の相展開信号ライン間の信号電位のばらつきは、6個のビデオアンプでのゲインのばらつきが上乗せされてより大きくなる。図24の増幅・極性反転回路34は図5の構成を用いても良く、下記にて説明する第6実施例以降についても同様である。
【0144】
(6)第6実施例
この第6実施例は、第4実施例の変形例であり、第5実施例と同様に、図25に示すとおり、データ処理回路ブロック30にてまず増幅及び極性反転を行い、その後に6相展開を実施している。この場合、図25に示す通り、増幅・極性反転回路34は一系統だけで済む。従って、図3の場合と比較して回路規模が縮小し、6本の画像信号ラインの信号電位のばらつきもすくなくなる。
【0145】
図26は、図25の回路の動作を説明するタイミングチャートである。図25の相展開回路32の出力が、図26に示す1回目のサンプルホールド出力に対応し、6相展開された信号となるのは上述の通りである。図25のサンプルホールド回路36に設けられたスイッチ550a〜550fは、図26の第2のサンプルホールドクロックSCLK7に基づいて同時にオン・オフ駆動される。この結果、図25のバッファ554a〜554fの出力は、図26の2回目のサンプルホールド出力として示すように、各々の画素データの先頭位置が一致する。プリチャージ動作については、第4実施例と同様に実施できる。
【0146】
(7)第7実施例
この第7実施例は、図25の変形例を示し、図27に示す通り、相展開回路32の後段に、2つのサンプルホールド回路36、38を設けている。図28は、図27の回路の動作を説明するタイミングチャートである。図27の相展開回路32の出力が、図28に示す1回目のサンプルホールド出力に対応し、6相展開された信号となる。図27のサンプルホールド回路36に設けられたスイッチ550a〜550cは、図28のサンプリングクロックSCLK7に基づいて同時にオン・オフ駆動される。この結果、図27のバッファ554a〜554c出力は、図28の2回目のサンプルホールド出力として示すように、各々の画素データの先頭位置が一致する。図27のサンプルホールド回路36に設けられたスイッチ550d〜550fは、図28のサンプリングクロックSCLK8に基づいて同時にオン・オフ駆動される。この結果、図27のバッファ554a〜554c出力は、図28の2回目のサンプルホールド出力として示すように、各々の画素データの先頭位置が一致する。図27の最終段のサンプルホールド回路38に設けられたスイッチ560a〜560fは、図28のサンプリングクロックSCLK9に基づいて同時にオン・オフ駆動される。この結果、図27のバッファ564a〜564fの出力は、図28の3回目のサンプルホールド出力として示すように、各々の画素データの先頭位置が一致する。
【0147】
こうすると、各回のデータサンプリングにおいて、6相展開されたデータ長のデータ領域の端部でない部分を常にサンプリングできる。従って、液晶パネルの表示要素に供給される波形に不要な成分が混入することが防止され、画質が向上する。この場合のプリチャージ動作も、第4実施例と同様にして実施される。
【0148】
(8)第8実施例
この第8実施例は、液晶パネルの1ドット及び1ライン毎の極性反転駆動を可能とし、かつ、6本の相展開信号ライン間での信号のばらつきの偏りを低減するものである。
【0149】
図29に示すとおり、ビデオアンプ510の出力を入力する第1、第2の極性反転回路600、610が設けられている。この第1、第2の極性反転回路600、610の回路構成は図4と同じであり、最終段のスイッチをそれぞれ第1のスイッチSW1、第2のスイッチSW2とする。この第1、第2のスイッチSW1,2は、ドット反転駆動の場合に、互いに異なる極性を選択するように駆動される。ライン反転のみを行う場合には、この第1、第2のスイッチSW1,2は互いに同一極性を選択するように駆動される。
【0150】
第1のスイッチSW1の出力は、相展開回路34の1、3、5番目のスイッチ500a,500c,500eに入力される。第2のスイッチSW2の出力は、相展開回路34の2、4、6番目のスイッチ500b,500d,500fに入力される。
【0151】
1番目から6番目のスイツチ500a〜500fを駆動するサンプリングクロックSHCL1〜SHCL6は、図30に示すように6種類用意され、セレクト信号S1〜S6に基づいてタイミング発生回路ブロック20にて発生される。この装置では、液晶パネル10の駆動の水平同期と垂直同期に基づいて、6種類のサンプリングクロックSHCL1〜SHCL6の供給を、S1〜S6のパターンの中から選択して切り換えている。このために、タイミング発生回路20内には水平同期信号をカウントする6進カウンタが設けられている。6進カウンタがカウントする毎に、換言すれば、図1の走査信号線110が新たに選択される一水平走査(1H)毎に、セレクト信号S1〜S6を順に切り換えて出力する。
【0152】
ここで、相展開回路32の出力となるバッファ504a〜504fの相展開信号出力をそれぞれV1〜V6と略称する。この出力V1〜V6を、画素位置に並べ替えした場合に、図31に示す駆動法が考えられる。
【0153】
図31は、1ライン目はセレクト信号S1、2ライン目はセレクト信号S2、3ライン目はセレクト信号S3、…6ライン目はセレクト信号S6に従ってサンプリング順序を切り換え、以降のラインではこれを繰り返している。図31中の+,−はデータの極性を示し、第1,第2のスイッチSW1,SW2を、タイミング発生回路ブロック20からの信号により切り換えることで、図31の通りのいわゆるドット反転駆動が可能となる。図31の駆動出力は、シリアル画素データa1,a2…(1ライン目)、b1,b2…(2ライン目)で表すと、図32の通りに各画素に供給されなければならない。
【0154】
この第8実施例では、図31の出力を図32の通りに各画素に供給されるように、6本の相展開信号出力ライン505a〜505fと、6本の相展開信号供給ラインData1〜Data6との接続を切り換える接続切換回路(ローテーション回路)700を設けている。この切換は、上述の相展開回路34での相展開順序の切換と同期して行う必要があり、タイミング発生回路ブロック20からの信号に基づいて、図30に示す6通りの中から選ばれる。この切換により、図32に示すドット反転駆動を実現できる。
【0155】
ここで、この第8実施例によれば、6本の相展開信号ライン途中の例えばアンプのゲインのばらつきがあったとしても、例えばある一つのアンプのゲインが高くても、従来のように明るい画素が液晶パネル100の縦方向に連続することがなく、斜め方向にちらばるため、視覚上目立たなくすることができる。
【0156】
(9)第9実施例
上述の各実施例の画像表示装置を用いて構成される電子機器は、図33に示す表示情報出力源1000、表示情報処理回路1002、表示駆動回路1004、液晶パネルなどの表示パネル1006、クロック発生回路1008及び電源回路1010を含んで構成される。表示情報出力源1000は、ROM、RAMなどのメモリ、テレビ信号を同調して出力する同調回路などを含んで構成され、上述のタイミング回路ブロック20に相当するクロック発生回路1008からのクロックに基づいて、ビデオ信号などの表示情報を出力する。表示情報処理回路1002は、上述の各実施例のデータ処理回路ブロック30に相当し、クロック発生回路1008からのクロックに基づいて表示情報を処理して出力する。この表示情報処理回路1002は、上述の増幅・極性反転回路、相展開回路、ローテーション回路等の他、ガンマ補正回路及びクランプ回路等を含むことができる。駆動回路1004は、上述の走査側駆動回路102、データ側駆動回路104及びプリチャージ駆動回路160、あるいはデータ線駆動回路180を含んで構成され、液晶パネル1006を表示駆動する。電源回路1010は、上述の各回路に電力を供給する。
【0157】
このような構成の電子機器として、図34に示す液晶プロジェクタ、図35に示すマルチメディア対応のパーソナルコンピュータ(PC)及びエンジニアリング・ワークステーション(EWS)、図36に示すページャ、あるいは携帯電話、ワードプロセッサ、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、電子手帳、電子卓上計算機、カーナビゲーション装置、POS端末、タッチパネルを備えた装置などを挙げることができる。
【0158】
図34に示す液晶プロジェクタは、透過型液晶パネルをライトバルブとして用いた投写型プロジェクタであり、例えば3板プリズム方式の光学系を用いている。 図34において、プロジェクタ1100では、白色光源のランプユニット1102から射出された投写光がライトガイド1104の内部で、複数のミラー1106および2枚のダイクロイックミラー1108によってR、G、Bの3原色に分けられ、それぞれの色の画像を表示する3枚のアクティブマトリクス型液晶パネル1110R、1110Gおよび1110Bに導かれる。そして、それぞれの液晶パネル1110R、1110Gおよび1110Bによって変調された光は、ダイクロイックプリズム1112に3方向から入射される。ダイクロイックプリズム1112では、レッドRおよびブルーBの光が90°曲げられ、グリーンGの光が直進するので各色の画像が合成され、投写レンズ1114を通してスクリーンなどにカラー画像が投写される。
【0159】
図35に示すパーソナルコンピュータ1200は、キーボード1202を備えた本体部1204と、液晶表示画面1206とを有する。
【0160】
図36に示すページャ1300は、金属製フレーム1302内に、液晶表示基板1304、バックライト1306aを備えたライトガイド1306、回路基板1308、第1,第2のシールド板1310,1312、2つの弾性導電体1314,1316、及びフィルムキャリアテープ1318を有する。2つの弾性導電体1314,1316、及びフィルムキャリアテープ1318は、液晶表示基板1304と回路基板1308とを接続するものである。
【0161】
ここで、液晶表示基板1304は、2枚の透明基板1304a,1304bの間に液晶を封入したもので、これにより少なくとも液晶表示パネルが構成される。一方の透明基板に、図33に示す駆動回路1004、あるいはこれに加えて表示情報処理回路1002を形成することができる。液晶表示基板1304に搭載されない回路は、液晶表示基板の外付け回路とされ、図29の場合には回路基板1308に搭載できる。
【0162】
図36はページャの構成を示すものであるから回路基板1308が必要となる。しかし、電子機器用の一部品として液晶表示装置が使用される場合であって、透明基板に表示駆動回路などが搭載される場合には、その液晶表示装置の最小単位は液晶表示基板1304である。あるいは、液晶表示基板1304を筺体としての金属フレーム1302に固定したものを、電子機器用の一部品である液晶表示装置として使用することもできる。さらに、バックライト式の場合には、金属製フレーム1302内に、液晶表示基板1304と、バックライト1306aを備えたライトガイド1306とを組み込んで、液晶表示装置を構成することができる。これらに代えて、図37に示すように、液晶表示基板1304を構成する2枚の透明基板1304a,1304bの一方に、金属の導電膜が形成されたポリイミドテープ1322にICチップ1324を実装したTCP(Tape Carrier Package)1320を接続して、電子機器用の一部品である液晶表示装置として使用することもできる。
【0163】
なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内で種々の変形実施が可能である。例えば、本発明は上述の各種の液晶パネルの駆動に適用されるものに限らず、エレクトロルミネッセンス、プラズマディスプレー装置、CRT等を用いた画像表示装置にも適用可能である。また、相展開数、相展開信号のデータ長及びそれに対するサンプリング期間の長さ、あるいはプリチャージ期間の設定位置及び長さ等は、上記実施例以外の各種の変形が可能である。
【0164】
また、上記実施例においては、アナログ画像信号を相展開してサンプルホールドする例に基づいて説明したが、実施例における相展開やサンプリングのための容量をデジタルメモリとすることができる。この場合、デジタル画像信号を、並列な4ビットのデータとしてData1−1〜1−4、…Data6−1〜6−4の相展開信号に変換し、Data1−1〜1−4を同一サンプリング期間信号によりラッチ回路にてサンプリングする。ラッチ回路の出力は、D/A変換やパルス幅変調されて、データ信号線に出力され、スイッチング素子114を介して液晶層116に供給される。
【0165】
また、上記実施例においては、TFTを画素のスイッチング素子として用いた例を説明したが、スイッチング素子はMIM等の2端子素子でもよい。この場合、走査信号線とデータ信号線との間に2端子素子と液晶層とが直列接続されて画素が構成されるので、両信号線の差電圧が画素に供給される。
【0166】
また、上記実施例においては、TFTをスイッチング素子として用い、液晶パネルの素子が形成された基板をガラスや石英の基板としたが、これに代えて半導体基板を用いることもできる。この場合、TFTではなく、MOSトランジスタがスイッチング素子となる。
【0167】
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、本発明の第1実施例に係るアクティブマトリクス型液晶表示装置の概略説明図である。
【図2】図2は、6相展開駆動を説明するための概略説明図である。
【図3】図3は、図1のデータ処理回路ブロックの回路構成例を示す回路図である。
【図4】図4は、図3に示す増幅・極性反転回路の具体例を示す回路図である。
【図5】図5は、図3に示す増幅・極性反転回路の他の具体例を示す回路図である。
【図6】図6は、図3の相展開回路の動作を示すタイミングチャートである。
【図7】図7は、第1実施例のデータ側駆動回路の詳細を示す回路図である。
【図8】図8(A)は図7に示すデータ側駆動回路のタイミングチャート、図8(B)は走査側駆動回路のタイミングチャートである。
【図9】図9は、第1実施例の相展開信号のデータ長と、サンプリング期間の関係を示す特性図である。
【図10】図10(A)(B)は、プリチャージ動作を説明するための概略説明図である。
【図11】図11は、第1実施例でのプリチャージ期間を説明するための概略説明図である。
【図12】図12は、本発明の第2実施例のデータ側駆動回路の詳細を示す回路図である。
【図13】図13は、図12に示すデータ側処理回路のタイミングチャートである。
【図14】図14は、第2実施例の相展開信号のデータ長と、サンプリング期間の関係を示す特性図である。
【図15】図15は、第2実施例でのプリチャージ期間を説明するための概略説明図である。
【図16】図16は、本発明の第3実施例のデータ信号線駆動回路の詳細を示す回路図である。
【図17】図17は、図16に示すデータ信号線駆動回路のタイミングチャートである。
【図18】図18は、第3実施例の相展開信号のデータ長と、サンプリング期間の関係を示す特性図である。
【図19】図19は、第3実施例でのプリチャージ期間を説明するための概略説明図である。
【図20】図20は、本発明の第4実施例のデータ側駆動回路及びデータ処理回路ブロックの詳細を示す回路図である。
【図21】図21は、図20に示すデータ側駆動回路のタイミングチャートである。
【図22】図22は、第4実施例の相展開信号のデータ長と、サンプリング期間の関係を示す特性図である。
【図23】図23は、第4実施例でのプリチャージ期間を説明するための概略説明図である。
【図24】図24は、本発明の第5実施例のデータ処理回路ブロックの構成例を示す回路図である。
【図25】図25は、本発明の第6実施例のデータ処理回路ブロックの構成例を示す回路図である。
【図26】図26は、図25の回路での相展開動作を示すタイミングチャートである。
【図27】図27は、本発明の第7実施例のデータ処理回路ブロックの構成例を示す回路図である。
【図28】図28は、図27の回路での相展開動作を示すタイミングチャートである。
【図29】図29は、本発明の第8実施例のデータ処理回路ブロックの構成例を示す回路図である。
【図30】図30は、図29に示す相展開回路に入力されるサンプリング期間信号の種類と、それに対応して接続切換回路にて切り換えられるライン接続状態を説明するための概略説明図である。
【図31】図31は、ドット毎の極性反転駆動の際の図29に示すバッファ出力を画素位置に並び替えた概略説明図である。
【図32】図32は、図31の駆動により達成されるドット毎の極性反転駆動の際の画素データの極性を示す概略説明図である。
【図33】図33は、本発明の第9実施例に係る電子機器のブロック図である。
【図34】図34は、本発明が適用されるプロジェクタの概略説明図である。
【図35】図35は、本発明が適用されるパーソナルコンピュータの外観図である。
【図36】図36は、本発明が適用されるページャの分解斜視図である。
【図37】図37は、外付け回路を備えた液晶表示装置の一例を示す概略斜視図である。
【図38】図38は、相展開したときの問題点を説明するための概略説明図である。
【図39】図39は、図38の相展開信号を用いて画像表示したときのゴーストの発生を説明するための概略説明図である。
【図40】図40は、図39のゴーストが生ずる波形であって、液晶層に供給される電圧波形を模式的に示す波形図である。
【符号の説明】
10 液晶パネルブロック
20 タイミング回路ブロック
30 データ処理ブロック
32 相展開回路
34 増幅・反転回路
36 サンプルホールド回路
100 液晶パネル
102 走査側駆動回路
104 データ側駆動回路
106 サンプルホールドスイッチ
110 走査信号ライン
112 データ信号ライン
114 スイッチング素子
116 液晶層
120〜150 シフトレジスタ
170 プリチャージ駆動回路
172a,b プリチャージ用スイッチ
174a,b 第1,第2のプリチャージライン
180 データ信号線駆動回路
300,310 シフトレジスタ
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an image display device such as an active matrix liquid crystal display device, an image display method, a display drive device, and an electronic apparatus using the same.
[0002]
[Background Art and Problems to be Solved by the Invention]
For example, in an active matrix liquid crystal display device, an operation of writing data to the liquid crystal layer of each pixel is performed by dot sequential driving via a plurality of switching elements such as TFTs (thin film transistors) connected to one scanning signal line. ing.
[0003]
By the way, in order to respond to the recent demands for multimedia, for example, when displaying a natural image such as a video signal on a personal computer (PC) or an engineering work station (EWS), for example, there are a large number of 256 gradations. A response to gradation is desired.
[0004]
In order to realize this multi-gradation correspondence with a conventional digital driver, the number of input signals is increased by a number of bits. For example, in the case of 256 gradation color display, the number of input signals is 3 (R, G, B) × 8 bits = 24.
[0005]
On the other hand, with an analog driver, only three input signals are required for color display, and one input signal is required for monochrome display. Further, the gradation characteristics of digital drivers are discrete, whereas the gradation characteristics of analog drivers are continuous, which is advantageous for display based on normal video signals.
[0006]
By the way, in the active matrix liquid crystal display device, it is necessary to sample and hold data in an image signal by a TFT switch or the like for the above-described dot sequential driving. At this time, there arises a problem that switching characteristics such as TFT cannot sufficiently follow the frequency of the input image signal. In the case of a display device with a built-in driver, the capability of the sample-and-hold TFT is lower than in the case of a display device using an external driver, and the problem becomes more prominent. Further, in the case of a high-definition display device having a large number of pixels, the above problem becomes more noticeable because the frequency of the input image signal becomes high.
[0007]
Therefore, as shown in FIG. 38, a technique has been proposed in which the input image signal is phase-expanded into, for example, six parallel signals, the data length per pixel is increased, and the signal frequency input to the liquid crystal panel is decreased. (Japanese Patent Application No. 6-316988).
[0008]
By this phase development, for example, even if the frequency characteristics of the TFT as the sample hold switch are not sufficient, the data length per pixel can be increased and the resolution can be increased.
[0009]
As shown in FIG. 38, the data length of each of the phase expansion signals that are expanded in six phases and output in parallel is the length of six cycles of the reference clock.
[0010]
When this is sampled by a sample hold switch such as a TFT, for example, a sampling period set by a sampling period signal input to the gate of the TFT is initially set to 8 reference clock cycles as shown in FIG. Tried to set to length.
[0011]
This is because a sufficient sampling period is set for the data length in the phase expansion signal in consideration of the followability of switching of the TFT. Further, the sampling period signal having this sampling period can be easily generated by using only the shift register.
[0012]
However, according to the experiment of the present inventor, as schematically shown in FIG. 39, for example, when the arrow 1 is to be displayed on the screen 2, a ghost 3 indicated by a broken line is generated at the subsequent stage of the arrow 1 in the scanning direction. Turned out to be.
[0013]
In addition, in order to eliminate display unevenness due to the bias of voltage applied to the liquid crystal and to prevent deterioration of the liquid crystal due to direct current applied to the liquid crystal, polarity inversion driving is performed to invert the polarity of the voltage applied to the liquid crystal at a predetermined timing. Yes. The polarity inversion drive is a drive in which a voltage having a different polarity (positive or negative polarity) is applied to one end of the liquid crystal with reference to a potential applied to the other end of the liquid crystal. In addition, the polarity in this specification means the polarity of the voltage applied to the both ends of a liquid crystal. For polarity inversion driving, in the active matrix type, the potential applied to the common electrode facing the pixel electrode across the liquid crystal is changed, or the intermediate potential of the voltage amplitude of the image signal applied to the pixel electrode is used as a reference. As described above, the potential level of the image signal is changed.
[0014]
Here, a so-called line inversion in which polarity inversion is performed every time a scanning signal line is selected, or a polarity inversion driving method in which dot inversion is combined with this is known. In this case, even when, for example, the same black is written sequentially on two pixels connected to the same data signal line and connected to different scanning signal lines, each black image data signal is used for polarity inversion driving. The level is different. At this time, since the data signal line itself has a parasitic capacitance, it takes time to change the potential of the data signal line from the positive black potential to the negative black potential.
[0015]
According to the prior art, since a sufficient sampling period is set for the data length in the phase expansion signal, it is possible to secure a sufficient time for charging and discharging the data signal line. However, since the above-mentioned ghost problem cannot be solved, there is room for improvement in the setting of the sampling period. At the same time, it is necessary to charge and discharge the data signal line until the data potential becomes the data potential during the sampling period. .
[0016]
Therefore, an object of the present invention is to reduce or prevent ghosts while phase-expanding an input image signal, and to secure a sufficient time for charging / discharging the data signal line, Another object of the present invention is to provide an image display device, an image display method, a display drive device, and an electronic apparatus using the same, which can improve the image quality by supplying a voltage faithful to the pixel data to the pixel.
[0017]
Another object of the present invention is to enable display driving while reducing or preventing ghosts even when dot-sequential driving cannot follow sample-and-hold operation as the dot clock speeds up, and is a voltage that is faithful to the pixel data of the image signal. It is to provide an image display device, an image display method, a display drive device, and an electronic apparatus using the same, which can improve the image quality by supplying a pixel to the pixel.
[0018]
[Means for Solving the Problems]
The image display device according to the present invention includes an image display unit in which pixels are arranged at pixel positions formed by intersections of a plurality of data signal lines and a plurality of scanning signal lines. The scanning signal line selection unit sequentially supplies scanning signals to the scanning signal lines. Here, the polarity of the voltage applied to the pixel is inverted and driven every predetermined period. The phase expansion means samples an image signal having data corresponding to each pixel position in time series, and outputs in parallel a plurality of phase expansion signals converted to a data length longer than the sampling period. A plurality of sampling means respectively connected to each of the data signal lines receives one of the plurality of phase expansion signals as an input, samples the data in the phase expansion signals, and outputs data to the data signal lines. Supply as a signal. The data signal line driving unit generates a sampling period signal having a sampling period shorter than the period corresponding to the data length of the phase expansion signal, and supplies the sampling period signal to the sampling switching unit.
[0019]
The plurality of precharge switching means are configured to detect the pixel based on pixel data sampled in the sampling period in a precharge period before the sampling period for supplying the data signal to each of the data signal lines. Each data signal line is precharged with the same polarity as the polarity of the voltage applied to.
[0020]
The present invention functions as follows in order to reduce or prevent ghost, which is one of the problems of the present invention.
[0021]
First, the present inventor analyzed that the cause of the ghost is that unnecessary components are mixed in the waveform supplied to the pixels via the sampling means as shown in FIG. As shown in FIG. 38, the mixing of unnecessary components into the waveform is that the data length of the phase expansion signal is 6 periods of the dot clock, whereas the sampling period is as long as 8 periods of the dot clock. It is due to that.
[0022]
Therefore, for example, in the case of the video n signal line in FIG. 38, the sampling period signals S / H (n), S / H (n + 6), and S / H (n + 12) each have an overlap period. Therefore, for example, at the initial stage of the sampling period of S / H (n + 6), even the data sampled by the sampling period signal S / H (n) is sampled by the sampling period signal of S / H (n + 6).
[0023]
The phenomenon in this case was observed and observed with a potential waveform supplied to the liquid crystal layer. As a result, depending on the writing capability of the sampling means, as shown in FIG. 40, an unnecessary component is mixed in the waveform under the influence of the data written by the arrow 1 once, and the level should be lowered originally. It has been found that the level becomes higher at the position corresponding to the ghost 3 in the figure.
[0024]
In the present invention, as symbolically shown in FIG. 9, FIG. 14, FIG. 18 and FIG. 22, the sampling period can always be set shorter than the data length of the phase expansion signal. And ghost can be reduced or prevented.
[0025]
As another object of the present invention, in order to charge / discharge the data signal line to the data potential within the sampling period, the present invention functions as follows.
[0026]
That is, in the precharge period before the sampling period for supplying the data signal to each data signal line, the same polarity as the voltage applied to the pixel based on the pixel data sampled in the sampling period The data signal lines are precharged. Therefore, since the potential of the data signal line has already reached the precharge potential in the precharge period, the data signal line may be charged / discharged until the data potential is changed from the precharge potential in the sampling period. In particular, as described above, in the present invention, the sampling period for sampling the potential of the phase expansion signal is shorter than that of the prior art. However, by performing precharging, the above-described charging / discharging is achieved even in this short sampling period. it can. Therefore, the image data can be accurately sampled during the sampling period, and the data signal line can be reliably charged / discharged with the sampled data potential, thereby improving the image quality.
[0027]
In the present invention, it is preferable that a plurality of sampling switching means and a plurality of precharge switching means are connected in parallel to one end of each of the data signal lines.
[0028]
Compared with the case where each switching means is connected to both ends of the data signal line, the circuit layout becomes easier.
[0029]
In this case, the data signal line driving unit generates a precharge period signal for turning on the plurality of precharge switching units over the precharge period based on the sampling period signal, and supplies the precharge period signal to the plurality of precharge switching units. It is preferable to do.
[0030]
In this way, the circuit for setting the sampling period and the precharge period is shared, the length of the line for the period signal can be shortened, and the delay of the period signal due to the parasitic capacitance of the line can be shortened. Thereby, the sampling period and the precharge period can be set almost as designed, and both periods can be prevented from overlapping due to signal delay.
[0031]
The phase expansion means of the present invention sequentially shifts the head position of the pixel data of the N phase expansion signals based on the reference clock, and outputs the N phase expansion signals to the N phase expansion signal lines in parallel. Can do. In this case, the data signal line driving means generates a sampling period signal that is set by sequentially shifting the start timing of the sampling period. As a result, the pixels connected to one scanning signal can be driven dot-sequentially. Further, the data signal driving means also uses a sampling period signal for setting a sampling period for one data signal line as a sampling period signal for setting a precharge period for another data signal line. This reduces the circuit scale of the data signal line drive circuit and facilitates circuit layout.
[0032]
In the present invention, the data signal line driving means has a plurality of stages for sequentially shifting the input signal, and the output signal of each stage is output at a timing at which the output signal of the next stage partially overlaps with the output signal. A plurality of AND circuits connected to each sampling switching means, wherein the two output signals whose signal phases overlap each other from the shift register are input, and the logical product is output to the sampling switching means as a sampling period signal And can have.
[0033]
More specifically, the shift register sequentially shifts and sends out an input signal having a pulse width that is 2K (K is a natural number) times one period of the reference clock. In the example of FIG. 8A, K = 4 and the pulse width of the input signal DX is eight times the period of the dot clock DC. In the example of FIG. 13, K = 3 and the pulse width of the input signal DX is six times the period of the dot clock DC. In the example of FIG. 17, K = 2, and the pulse width of the input signal DX is four times the period of the dot clock DC.
[0034]
Further, the AND circuit connected to each sampling switching unit receives two outputs having different shift amounts from the shift register, and outputs the logical product to the sampling switching unit as a sampling period signal.
[0035]
As a result, the AND circuit connected to the k (1 ≦ k ≦ total number of pixels on one scanning signal line) -th sampling switching means has the k-th and (k + K) -th in one horizontal scanning period. The sampling period based on the sampling period signal that is the output of the shift register and is the logical product of them is K times the period of the reference clock.
[0036]
In FIG. 7 showing an embodiment in which K = 4, for example, if k = 1, the first and fifth shift register outputs are input to the AND circuit 160a, and the sampling period is one of the dot clocks DC as shown in FIG. It is 4 (= K) times the period.
[0037]
In FIG. 12, which is an embodiment of K = 3, for example, if k = 1, the first and fourth shift register outputs are input to the AND circuit 160a, and the sampling period is one of the dot clocks DC as shown in FIG. It is 3 (= K) times the period.
[0038]
In FIG. 16, which is an embodiment of K = 2, for example, if k = 1, the first and third shift register outputs are input to the AND circuit 160a, and the sampling period is one of the dot clocks DC as shown in FIG. It is 2 (= K) times the period.
[0039]
In this case, the data signal line driving means supplies the sampling period signal generated based on the outputs of the plurality of AND circuits to the sampling switching means, and the sampling period signal is supplied to the sampling circuit to which the signal is supplied. This is supplied to a precharge switch not connected in parallel with the switch for use. As a result, the sampling period signal can also be used as the precharge period signal.
[0040]
In the present invention, the phase expansion means can output the N phase expansion signals in parallel to the N phase expansion signal lines by matching the heads of the pixel data of the N phase expansion signals. Thereby, as symbolically shown in FIG. 22, a plurality of pixels connected to one scanning signal line can be simultaneously driven by the total number N of phase development signal lines. In this case, the data signal line driving means supplies a common sampling period signal in which the sampling period start times coincide with each other to the N sampling switching means. Further, the data signal line driving means supplies the common sampling period signal as a common precharge period signal to the other N precharging switching means that are not in parallel with the N sampling switching means. . Thereby, the sampling period signal can also be used as the precharge period signal.
[0041]
Further, the data signal line driving means has a shift register that sequentially shifts and sends out the input signal for each period of the reference clock, and m (1 ≦ m ≦ total number of pixels on one scanning signal line / the phase expansion) (Total number of signal lines) The (3m-2) th shift register output in one horizontal scanning period is supplied as a sampling period signal to N sampling switching units connected to the data signal line that is driven at the same time. be able to. More specifically, this shift register sequentially shifts and sends out an input signal having a pulse width 2K (K is a natural number) times one period of the reference clock.
[0042]
In the example of FIG. 21, K = 4 and the pulse width of the input signal DX is eight times the period of the dot clock DC.
[0043]
In this way, at the time of m (1 ≦ m ≦ total number of pixels on one scanning signal line / total number of phase development signal lines) th simultaneous driving, the (3m−2) th shift register output in one horizontal scanning period is The sampling period input to the plurality of sampling switching means and set in the sampling switching means is K times one cycle of the reference clock.
[0044]
In the example of FIG. 20, for example, in m = 1st simultaneous driving, 3m−2 = 1st shift register output is input to N = 6 sampling switching means 106. Similarly, in m = 2 second simultaneous drive, 3m−2 = 4th shift register output is input to the next six sampling means 106, and in m = third simultaneous drive, 3m−2 = 7 The output of the first shift register is input to the next six sampling switching means 106. Further, the (3m-2) th shift register output can be supplied to other N precharge switching means connected to the (m + 1) th simultaneously driven data signal line. Thereby, the sampling period signal can also be used as the precharge period signal.
[0045]
In the present invention, the precharge period for all data signal lines may be set within the horizontal blanking period. Thus, the generation of the timing signal for setting the precharge period can be easily generated based on the horizontal synchronization signal.
[0046]
The image display unit of the present invention can be composed of a liquid crystal panel in which liquid crystal is interposed between a pair of substrates. In this case, the plurality of sampling switching means can be composed of a plurality of thin film transistors formed on one substrate. A sampling period signal from the data signal line driving means is supplied to the gate of each thin film transistor.
[0047]
Although the TFT has a limited writing capability, a sufficient sampling period can be secured by inputting a phase expansion signal having pixel data with a long data length, and the previous pixel data is not written during the sampling period. Therefore, unnecessary components are reduced from being mixed in the waveform, and ghosting can be effectively prevented.
[0048]
In the present invention, the first polarity image signal for driving the pixel with the first polarity with respect to the polarity reversal reference potential from the input image signal and the polarity opposite to the first polarity are provided before the phase expansion means. And a second polarity image signal for driving the pixel with the second polarity and outputting either one of the first and second polarity signals to the phase developing means. At this time, the phase development means outputs the first and second polarity phase development signals based on the first and second polarity image signals.
[0049]
Further, the polarity inversion means includes a first polarity inversion means for outputting one of the first and second polarity image signals, and a second polarity inversion means for outputting the other of the first and second polarity image signals. Can have.
[0050]
In the present invention, a plurality of polarity inversion means can be provided in the subsequent stage of the phase expansion means. In this case, the plurality of polarity inversion means includes a first polarity phase development signal for driving the pixel with a first polarity with respect to the polarity inversion reference potential from one of the plurality of phase development signals, and the first polarity. A second polarity phase development signal for driving the pixel with the second polarity of the opposite polarity is generated, and one of the first and second polarity phase development signals is output to the plurality of sampling units.
[0051]
Each of these polarity inversion means includes a first polarity inversion means for outputting one of the first and second polarity phase development signals, and a second polarity inversion means for outputting the other of the first and second polarity phase development signals. And can have.
[0052]
In the present invention, switching means for switching a plurality of phase development signals (or first and second polarity phase development signals) to supply to a plurality of sampling means, changing the development order in the phase development means, and controlling the development order. And a change control means for changing and controlling the supply destination of a plurality of phase development signals (or first and second polarity phase development signals) by the switching means. In this way, it is possible to prevent, for example, variations in DC offset components that occur for each phase development signal from being emphasized by the vertical lines of the screen.
[0053]
In the present invention, the scanning signal line is selected between the first precharge potential for precharging the data signal line with the first polarity and the second precharge potential for precharging the data signal line with the second polarity. It is possible to further provide precharge potential supply means for switching to each of the plurality of precharge switching means for switching.
[0054]
Thus, every time a scanning signal line is selected, the precharge potential can be switched between the first and second polarities.
[0055]
In the present invention, the first precharge line connected to the odd number of the plurality of precharge switching means, the second precharge line connected to the even number of the plurality of precharge switching means, Precharge potential supply means for switching to each time a scanning signal line is selected between the first precharge potential and the second precharge potential and supplying the scan signal line to the first and second precharge lines is further provided. it can. In this way, so-called polarity inversion driving for each dot becomes possible.
[0056]
In the present invention, the display driving device that drives the image display unit may be an external circuit for the image display unit.
[0057]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments in which the present invention is applied to an active matrix type liquid crystal display device will be specifically described below with reference to the drawings.
[0058]
(1) First embodiment
(Schematic configuration of the device)
FIG. 1 shows an overall outline of the liquid crystal display device according to the first embodiment. As shown in the figure, this liquid crystal display device is a small liquid crystal display device used as a light valve of an electronic device such as a liquid crystal projector, and is roughly divided into a liquid crystal panel block 10, a timing circuit block 20, and a data processing block 30. Is done.
[0059]
The timing circuit block 20 receives the clock signal CLK and the synchronization signal SYNC and outputs a predetermined timing signal.
[0060]
The data processing circuit block 30 includes a phase expansion circuit 32 and an amplification / inversion circuit 34. The phase development circuit 32 receives a single image signal (in this embodiment, black and white grayscale display and one image signal) Data, and develops pixel information into N phases (N = 6 phases in FIG. 1). The N-phase phase expansion signal is output in parallel. When the liquid crystal panel 100 in the liquid crystal panel block 10 is a color liquid crystal panel having color filters of three primary colors, three image signals R, G, and B are input to the phase expansion circuit 32, For example, six phase development signals can be generated from the three image signals. This N phase expansion will be described later.
[0061]
The amplification / inversion circuit 34 amplifies the N phase expansion signals to a voltage necessary for driving the liquid crystal panel, and inverts the polarity with reference to the polarity inversion reference potential as necessary. Note that the positions of the amplification / inversion circuit 34 and the phase expansion circuit 32 shown in FIG. 1 may be reversed. That is, the image signal may be amplified and inverted by the amplification / inversion circuit 34 and then phase-expanded by the phase expansion circuit 32.
[0062]
Since the output line of the data processing circuit block 30 of the present embodiment performs six-phase expansion, it is branched into six lines of Data1 to Data6 as shown in FIG.
[0063]
The liquid crystal panel block 10 includes a liquid crystal panel 100, a scanning side driving circuit 102, a data side driving circuit 104, and a precharge driving circuit 170 on the same circuit board. These drive circuits may be configured as external ICs separately from the liquid crystal panel substrate.
[0064]
On the liquid crystal panel 100, for example, a plurality of scanning signal lines 110 extending along the row direction in FIG. 1 and a plurality of data signal lines 112 extending along the column direction, for example, are formed. In this embodiment, the total number of scanning signal lines 110 is 492, and the total number of data signal lines 112 is 652. At the pixel position formed by the intersection of the lines 110 and 112, the switching element 114 and the liquid crystal layer 116 are connected in series to form a display element, which forms a pixel. A period during which the switching element 114 is turned on is referred to as a selection period, and a period during which the switching element 114 is turned off is referred to as a non-selection period. A storage capacitor (not shown) that holds the voltage supplied to the liquid crystal layer 116 via the switching element 114 in the selection period in the non-selection period is connected to the liquid crystal layer 116. In this embodiment, the switching element 114 is, for example, a three-terminal switching element, and is configured by, for example, a TFT. Not limited to this, a two-terminal switching element such as an MIM (metal-insulating layer-metal) element, an MIS (metal-insulating layer-semiconductor layer) element, or the like can be used. The liquid crystal panel 100 of the present embodiment is not limited to an active matrix liquid crystal display panel using two-terminal or three-terminal switching, but may be other various liquid crystal panels such as a simple matrix liquid crystal display panel. There may be. The liquid crystal panel 100 of the present embodiment has a first substrate on which scanning signal lines 110, data signal lines 112, and TFTs connected thereto are formed. The first substrate further includes a pixel electrode connected to the TFT and a storage capacitor having the pixel electrode as one electrode. The liquid crystal panel 100 further includes a second substrate that is disposed to face the first substrate and on which a common electrode is formed. Then, liquid crystal is sealed between the first and second substrates to form the liquid crystal panel 100. The liquid crystal layer at each pixel position is applied with an electric field by both electrodes with one end being a pixel electrode and the other end being a common electrode.
[0065]
The scanning side drive circuit 102 outputs a scanning signal in which a selection period for sequentially selecting the scanning signal lines 110 from the plurality of scanning signal lines 110a, 110b.
[0066]
The data side driving circuit 104 is a sample and hold switch disposed between the six phase development signal lines Data1 to Data6 that are output lines of the data processing circuit block 30 and the data signal lines 112a, 112b. A sampling period signal for driving the liquid crystal panel 100 in a dot sequential manner is output to 106.
[0067]
The first phase development signal line Data1 is connected to the first data signal line 112a via the sample hold switch 106a. Similarly, the second to sixth phase development signal lines Data2 to Data6 are connected to the second to sixth data signal lines 112b to 112f via the sample hold switches 106b to 106f, respectively. The first phase development signal line Data1 is also connected to the seventh data signal line 112g via the sample hold switch 106g. In the same manner, the first phase development signal line Data1 is connected to the data signal line 112 ahead by six. Similarly, the second to sixth phase development signal lines Data2 to Data6 are sequentially connected to the respective data signal lines that are an integral multiple of six than the second to sixth data signal lines 112b to 112f.
[0068]
The precharge drive circuit 170 turns on the precharge switches 172a, 172b,... At a predetermined timing, and turns the first precharge line 174a or the second precharge line 174b into the data signal lines 112a, 112b,. To precharge the data signal line 112. A first precharge potential PV1 and a second precharge potential PV2 are switched to the first and second precharge lines 174a and 174b each time a scanning signal line is selected via a switch 190. Supplied. In this embodiment, since dot inversion driving is performed, the odd-numbered data signal lines 172a, 172c... Are connected to the first precharge line 174a, and the even-numbered data signal lines 172b, 172d. It is connected to the charge line 174b. Details of this precharge operation will be described later.
[0069]
(N-phase deployment operation)
Next, the operation of N-phase expansion, for example, six-phase expansion, in the phase expansion circuit 32 in the data processing circuit block 30 will be described with reference to FIG.
[0070]
As shown in FIG. 2, the image signal input to the data processing circuit block 30 is an analog signal having data corresponding to each pixel of the liquid crystal panel 100 in time series. The phase expansion circuit 32 that performs six-phase expansion samples this image signal with a reference clock, for example, a dot clock DC. Then, the image signal is sampled, and six phase expansion signals converted to a data length longer than the sampling period are generated. In this embodiment, the dot clock DC is expanded to a data length that is an integral multiple of one period of the dot clock DC, and is expanded into six parallel phase expansion signals. In this sense, the phase expansion circuit 32 has a function of extending the data length and a function of serial-parallel conversion of a serial image signal into a parallel image signal. For example, the first phase development signal output to the first phase development signal line Data1 is, for example, data of the first, seventh, and thirteenth pixels of the image signal, each being 6 times the period of the dot clock DC. The data length is expanded. Similarly, data of 6 pixels ahead is sequentially expanded to the data length.
[0071]
Similarly, in the second phase development signal output to the second phase development signal line Data2, data of the second, eighth, and fourteenth pixels are expanded to the data length and output.
[0072]
In this embodiment, this expansion and expansion operation is performed using an analog interface IC, and an analog image signal is expanded into six phases.
[0073]
In the first embodiment, in the first to sixth phase development signals output to the first to sixth phase development signal lines Data1 to Data6, the head position of each pixel data is one of the dot clock DC. It is output in a state that is sequentially shifted by the period.
[0074]
(Description of specific examples of 6-phase expansion circuit and polarity inversion circuit)
3, 4, and 5 show specific examples of the 6-phase expansion circuit and the polarity inversion circuit. In FIG. 3, the phase expansion circuit 32 includes switches 500a to 500f, capacitors 502a to 502f, and buffers 504a to 504f. For example, sampling clocks SCLK1 to SCLK6 whose phases are shifted as shown in FIG. 6 are input to the switches 500a to 500f in a one-to-one correspondence. When each of the switches 500a to 500f is turned on by the clock, it samples data and charges the capacitors 502a to 502f in the subsequent stage with data charges. Each switch 500a to 500f holds the data potential while being turned off by the clock. Thereby, as shown in FIG. 6, a 6-phase expansion signal is obtained via the buffers 504a to 504f.
[0075]
Amplifying circuits 506a to 506f and polarity inversion circuits 508a to 508f are provided at the subsequent stage of each of the buffers 504a to 504f. An example of the amplifier circuit and the polarity inverting circuit is shown in FIGS.
[0076]
As shown in FIG. 4, the amplifier circuit is composed of, for example, a video amplifier (which may be an operational amplifier) 510. The polarity inverting circuit includes a polarity inverting unit 520 including resistors R1 and R2 and a first transistor TR1, a buffer 530 including a resistor R3 and a second transistor TR2, a resistor R4, and a third transistor TR3. And a switch SW1 that selectively selects the output of the buffers 530 and 540.
[0077]
For convenience of explanation, the case where the output of the video amplifier 510 is a rectangular wave as shown in FIG. 4 will be described. Here, the resistance values of the resistors R1 and R2 in FIG. 4 are substantially equal, and Vdd is 12V. In this case, the potentials at point A and point B in FIG. 4 are substantially line-symmetrical with respect to an intermediate potential, for example, 6 V, as shown in FIG. 4, for example. The potential at point A is, for example, 11V for the black level and 7V for the white level, and the potential at point B is, for example, 1V for the black level and 5V for the white level. As described above, the polarities of the two image signals appearing at the points A and B are inverted with reference to the polarity inversion reference potential between the black levels of both signals. In this embodiment, a signal appearing at the point B is a negative image signal, and a signal appearing at the point A is a positive image signal. Note that the reference potential for polarity inversion is the center potential of the power supply potential Vdd and the ground potential GND, that is, the amplitude center potential Vref of the analog image signal.
[0078]
A negative signal appearing at the point B is output to the terminal C via the buffer 540, and a positive signal appearing at the point A appears at the terminal D via the buffer 530. One of these positive polarity and negative polarity phase development signals is selected and output by the switch SW1 that is switched based on the polarity inversion timing signal.
[0079]
In this embodiment, as shown in FIG. 32, polarity inversion driving is performed for each dot in the extending direction of the scanning signal line, and polarity inversion driving is performed for each line in the extending direction of the data line signal line. The polarity inversion timing is determined so as to match this. Note that the case where precharge is necessary means that polarity inversion driving is performed at least for each line, and dot inversion is not indispensable.
[0080]
FIG. 5 shows another example of the amplifier circuits 506a to 506f and the polarity inversion circuits 508a to 508f shown in FIG. In FIG. 5, an amplifier circuit 510 and differential amplifier circuits 550 and 560 are provided. The level of the image signal input to the differential amplifier circuit 550 through the amplifier circuit 510 is set to a positive potential with respect to the amplitude center potential Vref described above, and is output from the differential amplifier circuit 550 to the terminal C. . Similarly, the level of the image signal input to the differential amplifier circuit 560 via the amplifier circuit 510 is set to a negative potential with respect to the above-described amplitude center potential Vref, and is supplied from the differential amplifier circuit 560 to the terminal D. Is output. The potentials of the terminals C and D are selected and output by switching the switch SW1 based on the polarity inversion timing signal.
[0081]
In the example of FIG. 3, since amplification and polarity inversion are performed after phase expansion, six systems of amplifier circuits 506a to 506f and six systems of polarity inversion circuits 508a to 508f are required. However, since the charge of the signal can be charged to the capacitors 502a to 502f at a stage where the signal amplitude before signal amplification is small, there is an advantage that the charging time is fast and the speed can be increased.
[0082]
(Data sampling configuration)
Next, details of the data side driving circuit 104 which is a characteristic configuration of the present embodiment will be described with reference to a circuit diagram of FIG. 7 and a timing chart of FIG.
[0083]
As shown in FIG. 7, the data side driving circuit 104 includes first to fourth column shift registers 120 to 150. Each of these shift registers 120 to 150 receives an input signal DX that is common shift data shown in FIG. As shown in FIG. 8A, the input signal DX is a signal that becomes HIGH over eight periods of the dot clock signal DC. Further, the first clock signal CLX1 shown in FIG. 7 and the first inverted clock signal thereof are input to the shift register 120 in the first column. As shown in FIG. 8A, the first clock signal CLX1 is repeatedly output with a pulse having a half pulse width of the input signal DX in a cycle of the pulse width of the input signal DX. Similarly, the second to fourth clock signals CLX2 to CLX4 and their inverted clock signals are input to the shift registers 130 to 150 in the second to fourth columns, respectively. The rising timings of the second to fourth clock signals CLX2 to CLX4 are sequentially shifted for each period of the dot clock DC from the rising timing of the first clock signal CLX1.
[0084]
Each of the shift registers 120 to 150 in each column includes a multi-stage master-slave clocked inverter. The first stage of the first shift register 120 will be described. The master first clocked inverter 121a and the inverter 121b are directly connected, and the feedback line connecting the input / output lines of the inverter 121b is connected to the slave line. A second clocked inverter 121c is connected. The master clocked inverter 121a inverts and outputs the input clock signal DX when the first clock signal CLX1 is HIGH. Similarly, the second clocked inverter 121c serving as a slave inverts and outputs the output signal of the inverter 121b when the first inverted clock signal / CLX1 is HIGH.
[0085]
The operation of the first stage in the shift register 120 in the first column will be described with reference to the timing chart of FIG. For reference, various signal waveforms output from the scanning side drive circuit 102 are shown in FIG.
[0086]
In the first half of the input clock signal DX being HIGH (for four periods of the dot clock DC), the first clock signal CLX1 is HIGH, and the LOW obtained by inverting the input signal DX is output as the output of the first clocked inverter 121a. Is output. This LOW signal is inverted by the inverter 121b, and as the first stage output of the first column shift register 120, first, only the first half of the input clock signal DX is HIGH as shown by SR1-OUT1 in FIG. Is output.
[0087]
In the second half of the input clock signal DX, the clock signal CLX1 becomes LOW, while the first inverted clock signal / CLX1 input to the slave second clocked inverter 121c becomes HIGH. The signal input to the second clocked inverter 121c is a HIGH signal from the inverter 121b. As a result, the output from the second clocked inverter 121c is a LOW signal obtained by inverting the input HIGH signal. This LOW signal is inverted by the inverter 121b. Therefore, the HIGH signal is also output in the second half of the first output signal SR1-OUT1 that is the output of the first stage in the shift register 120 in the first column.
[0088]
SR1-OUT1,... SR4-OUT1,... SR3-OUT2 in FIG. 8A indicate the outputs of the shift registers 120 to 150 in the first to fourth columns. Reference numerals SR1 to SR4 indicate the first to fourth columns of the shift register, and reference numerals OUT1, OUT2,... Indicate the outputs of the first, second,.
[0089]
As shown in FIG. 8A, the second to third output signals SR2-OUT1 to SR4-OUT1 are generated by the first stage operation of the shift registers 130 to 150 in the second column to the fourth column, as shown in FIG. Are output in a state of being sequentially shifted by one cycle of the dot clock DC from the rising edge of the output signal SR1-OUT1.
[0090]
The fifth output signal SR1-OUT2 is generated using the second-stage master-slave clocked inverter of the shift register 120 in the first column.
[0091]
When the output signals of the shift registers 120 to 150 in the first to fourth columns are output as they are to the sample and hold switches 106a, 106b,..., The conventional ghost phenomenon described with reference to FIGS.
[0092]
Therefore, in the first embodiment, NAND circuits 160a, 160b,..., Inverters 162a, 162b,... Are provided between the shift registers 120-150 in the first to fourth columns and the sample hold switches 106a, 106b. And are provided.
[0093]
The NAND circuit and the inverter function as a circuit that takes the logical product of two timing signals output from the shift register.
[0094]
A NAND circuit 160a provided in front of the sample and hold switch 106a connected to the first data signal line 112a includes a first output signal SR1-OUT1 from the first stage of the shift register 120 in the first column, and The fifth output signal SR1-OOT2 from the second stage is input. Accordingly, the sampling period signal SL1-Data1 obtained via the NAND circuit 160a and the inverter 162a at the subsequent stage is a logical product of the first output signal SR1-OUT1 and the fifth output signal SR1-OUT2. As shown in FIG. 8A, four periods of the dot clock DC are set as the sampling period.
[0095]
In FIG. 8A, SL1-Data1,... SL4-Data4,... Are applied to the gates of the TFTs of the sample hold switches 106a,. When the signal is represented by SL (n) -Data (m), m (m = 1 to 6) of the code Data (m) indicates the number of the phase development signal lines Data1 to 6 sampled by the signal. . The symbol SL (n) n indicates the order of the sampling period signals.
[0096]
In the previous stage of the sample hold switch 106b connected to the second data signal line 112b, the signal SR2-OUT1 from the first stage of the shift register 130 in the second column and the second stage of the NAND circuit 160b. The signal SR2-OUT2 is input. Therefore, the second sampling period signal SL2-Data2 obtained via the NAND circuit 160b and the subsequent inverter 162b is only one period of the dot clock DC than the first sampling period signal SL1-Data1. Although the rise is delayed, the sampling period is similarly a period of four cycles of the dot clock DC. The same applies to the data signal lines after the third data signal line.
[0097]
(About data sampling operation)
FIG. 9 shows the relationship between the phase expansion signals Data1 to Data6 input to each sample and hold switch 106 and the sampling period signal SL (n) -Data (m). FIG. 9 shows sampling period signals SL1-Data1, SL7-Data1, and SL13-Data1 for sampling the phase expansion signal Data1. As shown in FIG. 9, information having a data length corresponding to six periods of the dot clock DC is input to the first sample hold switch 106a to the source line of the TFTs constituting the sample hold switch 106a. On the other hand, the sampling period signal SL1-Data1 that has passed through the NAND circuit 160a and the inverter 162a is input to the gate of the TFT constituting the sample hold switch 106a. The sampling period signal Sl-Data1 has a sampling period (High period) in which the data length of the phase expansion signal is six periods of the dot clock signal, whereas one period is removed before and after that. ) Is set.
[0098]
By setting such a sampling period, even if the sample hold switch 106 is configured by a TFT and the writing capability of the TFT is limited, it is not affected by the previous data on the liquid crystal display, in other words, A liquid crystal display without ghosting can be performed.
[0099]
This is because the gate of the TFT constituting the sample hold switch 106 is opened by the high level of the sampling period signal after the image data on the phase development signal line is stabilized. In addition, the gate of the TFT is closed before the data on the phase development signal line changes. Further, the sample hold switches 106a, 106g, 106n,... Connected to the same phase development signal line Data1 open and close the gates as is apparent from the shift in the high level period of SL1-Data1, SL7-Data1, SL13-Data1. Driven at different timings, a plurality of gates are not opened simultaneously. Thus, by setting the sampling period only for the stable data region in the data length of the phase development signal, only stable data that is not affected by the previous data can be sent to the data signal line 112. it can. This data is written into the liquid crystal layer 116 and the storage capacitor via the switching element 114 that is turned on by the scanning signal from the scanning side driving circuit 102.
[0100]
In the same manner, stable data is sequentially sent to the corresponding data signal lines 112b, 112c,... Via the sampling switches 106b, 106c, and the first scanning signal line 110a via the switching element 114. Writing to the connected liquid crystal layer 116 is performed by dot sequential driving. Thereafter, the above-described data writing is repeatedly performed while the switching elements 114 connected to the second and subsequent scanning signal lines 110 are sequentially turned on by the scanning signal from the scanning side driving circuit 102.
[0101]
(About precharge operation)
In this embodiment apparatus, each data signal line has the same polarity as the voltage applied to the pixel based on the pixel data sampled in the sampling period before the above-described sampling period for each data signal line. Is precharged.
[0102]
The necessity of this precharge will be briefly described with reference to FIGS. First, the scanning signal line 110a is selected in the first selection period (TFT 114a is turned on), and the counter substrate electrode (common electrode) shown in FIG. 10A is used as a reference via the data signal line 112a to the liquid crystal cell 116a. Assuming that black display is performed by writing a negative black level potential B1. In the next selection period after one horizontal scan, the scanning signal line 110b is selected (TFT 114b is turned on), and the positive black level potential B2 is written to the liquid crystal cell 116b through the same data signal line 112a as the previous time. Displays black. In this case, since the polarity is inverted even in the same black display, the black level potentials B1 and B2 have the largest potential difference as shown in FIG.
[0103]
Therefore, in order to charge the parasitic capacitance C of the data signal line by the image signal itself, as shown by “R1” in FIG. SAM In addition, the potential of the data signal line must be changed from the black level potential B1 to B2.
[0104]
However, in the present embodiment, as described above, the sampling period T is shorter than the conventional sampling period of FIG. SAM It is difficult to change the data signal line from the black level potential B1 to B2 or vice versa.
[0105]
Therefore, the sampling period T shown in FIG. SAM Precharge period T prior to PRE Thus, the data signal line 112a is precharged at the second precharge potential PV2 having the same polarity as the voltage applied to the pixel by the image signal. In this way, the precharge period T PRE In addition, the second precharge potential PV2 can be precharged in a relatively short time from the black level potential B1. Subsequent sampling period T SAM Then, it is only necessary to change the second precharge potential PV2 to the black level potential B2. This precharge period T PRE And sampling period T SAM Since the amount of charge (discharge) of the parasitic capacitance C of the data signal line is small, charging / discharging can be performed in a short time.
[0106]
In this embodiment, a precharge period set by the precharge drive circuit 170 will be described with reference to FIG.
[0107]
FIG. 11 shows one horizontal scanning period H n And the next horizontal scanning period H n + 1 Sampling period T of each data signal line in a period extending to SAM Is shown. Precharge period T PRE Is the sampling period T from the start of the horizontal scanning period SAM It is set at any time until the start of.
[0108]
In order to set a common precharge period for each data signal line, a horizontal blanking period B n , B n + 1 It should be set to…. This horizontal blanking period B n , B n + 1 This is because the sampling period is not set for any of the data signal lines.
[0109]
As is apparent from FIG. 11, the sampling period can be used as it is for the other data signal lines as the precharge period to be set before the sampling period set for a certain data signal line. For example, the sampling period T of the data signal line 112a SAM As indicated by a broken line in FIG. 11, a (n) is a sampling period T such as a data signal line 112e or 112f. SAM e (n), T SAM Precharge period T to be set before f (n) PRE e (n), T PRE It can also be used as f (n). Sampling period T of data signal line 112a SAM a (n) is the sampling period T of the data signal lines 112e, 112d. SAM e (n), T SAM This is because it does not overlap with f (n). In this case, it is not necessary to provide the precharge circuit 170 separately from the data side driving circuit 104 shown in FIG. Details of an embodiment using one data line driving circuit functioning as the data side driving circuit 104 and the precharge driving circuit 170 will be described later in a third embodiment shown in FIGS.
[0110]
(2) Second embodiment
In the second embodiment, liquid crystal display driving is performed using a phase expansion signal having a data length corresponding to six periods of the dot clock and a sampling period signal having a sampling period corresponding to three periods of the dot clock. is there.
[0111]
As shown in FIG. 12, the data side drive circuit 104 includes first to third columns of shift registers 200 to 220. Each of the shift registers 200 to 220 receives an input signal DX as common shift data as shown in FIG. As shown in FIG. 13, the input signal DX is a signal that becomes HIGH over the six periods of the dot clock signal DC. Further, the first clock signal CLK1 and its first inverted clock signal / CKL1 shown in FIG. 13 are input to the shift register 200 in the first column. As shown in FIG. 13, the first clock signal CLK1 is repeatedly output with a pulse having a half pulse width of the input signal DX in a cycle of the pulse width of the input signal DX. Similarly, the second and third clock signals CLK2 and CLK3 and their inverted clock signals / CLK2 and / CLK3 are input to the shift registers 210 and 220 in the second and third columns, respectively. The rising timings of the second and third clock signals CLK2 and CLK3 are sequentially shifted for each period of the dot clock DC from the rising timing of the first clock signal CLK1.
[0112]
The shift registers 200 to 220 in each column are configured to include multi-stage master slave clocked inverters.
[0113]
The output signals SR1-OUT1,... SR3-OUT2 of the shift registers 200 to 220 in the first to third columns are as shown in FIG.
[0114]
A NAND circuit 160a provided in front of the sample and hold switch 106a connected to the first data signal line 112a has a first output signal SR1-OUT1 from the first stage of the shift register 200 in the first column, and The fourth output signal SR1-OUT2 from the second stage is input. Therefore, the sampling period signal SL1-Data1 obtained via the NAND circuit 160a and the inverter 162a at the subsequent stage is a logical product of the first output signal SR1-OUT1 and the fourth output signal SR4-OUT2. As shown in FIG. 13, three periods of the dot clock DC are set as the sampling period.
[0115]
Similarly, in the previous stage of the sample and hold switch 106b connected to the second data signal line 112b, the signal SR2-OUT1 from the first stage of the shift register 210 of the second column and the second stage shift register 210 are compared with the NAND circuit 160b. The signal SR2-OUT2 from the second stage is input. Therefore, the second sampling period signal SL2-Data2 obtained via the NAND circuit 160b and the subsequent inverter 162b is only one period of the dot clock DC than the first sampling period signal SL1-Data1. Although the rise is delayed, the sampling period is similarly a high period of three periods of the dot clock DC. The same applies to the data signal lines after the third data signal line.
[0116]
Note that the seventh sampling period signal SL7-Data1 in FIG. 13 is a signal for sampling the same phase development signal line Data1 as the first sampling period signal SL1-Data1. As apparent from FIG. 13, the sampling periods of both are set to be shifted.
[0117]
(About data sampling operation)
FIG. 14 shows the relationship between the phase expansion signals Data1 to Data6 input to each sampling switch 102 and the sampling period signal SL (n) -Data (m). FIG. 14 shows a waveform similar to FIG. For example, as shown in FIG. 14, information having a data length of six periods of the dot clock DC is input to the first sample hold switch 106a to the source line of the TFT constituting the sample hold switch 106a. On the other hand, the sampling period signal SL1-Data1 that has passed through the NAND circuit 160a and the inverter 162a is input to the gate of the TFT constituting the sample hold switch 106a. As shown in FIG. 14, the sampling period signal SL1-Data1 has three periods in which the data length of the phase expansion signal is six periods of the dot clock signal, and 1.5 periods are removed before and after the sampling period signal SL1-Data1. A sampling period of minutes is set. Therefore, as in the first embodiment, it is possible to write stable data that is not affected by the previous data.
[0118]
(About precharge operation)
In the second embodiment, the length of the sampling period is different from that of the first embodiment, so that the precharge period can be set in the same manner as in FIG.
[0119]
(3) Third embodiment
In the third embodiment, liquid crystal display driving is performed using a phase expansion signal having a data length corresponding to six periods of the dot clock and a sampling period signal having a sampling period corresponding to two periods of the dot clock.
[0120]
The difference from the first embodiment is that the data side drive circuit shown in FIGS. 1 and 7 is changed to that shown in FIGS. That is, in the third embodiment, the data side drive circuit 104 and the precharge drive circuit 170 shown in FIGS. 1 and 7 are changed to one data signal line drive circuit 180 shown in FIG. The data signal line driving circuit 180 is used both for setting the precharge period and setting the sampling period.
[0121]
(About the configuration of the data signal line drive circuit)
As shown in FIG. 16, the data signal line driving circuit 180 includes first and second columns of shift registers 300 and 310. As shown in FIG. 17, the input signal DX serving as shift data input in common to each of the shift registers 300 and 310 is a signal that becomes HIGH over four periods of the dot clock signal DC. Further, the first clock signal CLK1 and its first inverted clock signal shown in FIG. 16 are input to the shift register 300 in the first column. As shown in FIG. 17, the first clock signal CLK1 is repeatedly output with a pulse having a half pulse width of the input signal DX in a cycle of the pulse width of the input signal DX. Similarly, the second clock signal CLK2 and its inverted clock signal are input to the shift register 310 in the second column. The rising timing of the second clock signal CLK2 is shifted by one cycle of the dot clock DC from the rising timing of the first clock signal CLK1.
[0122]
Each of the shift registers 300 and 310 in each column includes a multi-stage master-slave clocked inverter.
[0123]
The output signals SR1-OUT1,... SR1-OUT4 of the shift registers 300, 310 in the first column and the second column are as shown in FIG.
[0124]
A NAND circuit 160a provided before the sample and hold switch 106a connected to the first data signal line 112a includes a first output signal SR1-OUT1 from the first stage of the shift register 300 in the first column, and The third output signal SR1-OUT2 from the second stage is input. Accordingly, the sampling period signal SL1-Data1 obtained via the NAND circuit 160a and the inverter 162a at the subsequent stage is a logical product of the first output signal SR1-OUT1 and the third output signal SR1-OUT2. As shown in FIG. 17, a period of two cycles of the dot clock DC is set as the sampling period.
[0125]
Similarly, in the previous stage of the sample and hold switch 106b connected to the second data signal line 112b, the signal SR2-OUT1 from the first stage of the shift register 310 in the second column and the second stage shift register 310 are compared with the NAND circuit 160b. The signal SR2-OUT2 from the second stage is input. Therefore, the second sampling period signal SL2-Data2 obtained via the NAND circuit 160b and the subsequent inverter 162b is only one period of the dot block DC than the first sampling period signal SL1-Data1. Although the rise is delayed, the sampling period is similarly a period of two cycles of the dot clock DC. The same applies to the data signal lines after the third data signal line.
[0126]
In the third embodiment, as shown in FIGS. 15 and 16, for example, one end of the data signal line 112a is connected in parallel with a sample hold switch 106a and a precharge switch 172a. The same applies to the other data signal lines.
[0127]
Further, in the third embodiment, as shown in FIG. 16, the sampling period signal SL1-Data1 obtained from the inverter 162a is inputted to the control terminal of the precharge switch 172d connected in parallel with the sampling switch 106d. As a result, the sampling period signal SL1-Data1 for the data signal line 112a is also used as a precharge period signal for the data signal line 172d. Thus, in the third embodiment, the sampling period signal for the nth data signal line is also used as the precharge period signal for the (n + 3) th data signal line.
[0128]
(About data sampling operation)
FIG. 18 shows the relationship between the phase expansion signals Data1 to Data6 input to each sampling switch 102 and the sampling period signal SL (n) -Data (m). FIG. 18 shows a waveform of a signal similar to that in FIG. For example, as shown in the figure, information having a data length corresponding to six periods of the dot clock DC is input to the first sample hold switch 106a to the source line of the TFT constituting the sample hold switch 106a. On the other hand, the sampling period signal SL1-Data1 that has passed through the NAND circuit 160a and the inverter 162a is input to the gate of the TFT constituting the sample hold switch 106a. The sampling period signal SL1-Data1 is set to a sampling period for two periods in which the data length of the phase expansion signal is six periods of the dot clock signal DC, but two periods before and after that are removed. ing. Therefore, as in the first and second embodiments, it is possible to write stable data that is not affected by the previous data.
[0129]
(About precharge operation)
A precharge operation performed before the data sampling will be described with reference to FIG. FIG. 19 shows a precharge period T set for each data signal line. PRE And sampling period T SAM Shows the relationship.
[0130]
As described above, the data signal line driving circuit 180 uses the sampling period set for the nth data signal line as the precharge period for the n + 3th data signal line. That is, as shown in FIG. 19, the sampling period set for the first data signal line 112a is also used as the precharge period for the fourth data signal line 112d. Similarly, the sampling period set for the second data signal line 112b is also used as a precharge period for the fifth data signal line 112e. Thus, since the sampling period signal can also be used as a precharge signal, a precharge switch and a sampling switch are connected in parallel to one end of the data signal line as shown in FIGS. It is only necessary to provide one data signal line driving circuit 180 for driving. Therefore, the circuit scale is reduced as compared with the case of FIG. 1, the circuit layout is facilitated, and the circuit board can be reduced in size.
[0131]
Here, an interval corresponding to one cycle of the dot clock DC shown in FIG. 18 is provided between the precharge period and the sampling period set for the same data signal line. Therefore, the sampled data potential can be supplied to the data signal lines that have been precharged by turning off the precharge switches 172a, 172b. In particular, even if a supply line for a precharge period signal for setting a precharge period is routed and a delay occurs due to the parasitic capacitance of the supply line, the precharge switch and the sampling switch are It is possible to prevent a situation in which they are turned on at the same time. If both switches are turned on at the same time, a potential other than the original data is sampled and the image quality is deteriorated, but this embodiment can prevent the adverse effects.
[0132]
Here, in FIG. 11 illustrating the setting of the precharge period in the first embodiment, the nth data signal is used in order to leave the same interval as that in the third embodiment between the precharge period and the sampling period. The sampling period for the line must be set as the precharge period for the n + 5th data signal line. In this regard, in the third embodiment, by making the length of the sampling period shorter than that in the first embodiment, the length of the precharge period signal line can be shortened, the circuit layout becomes simpler, and the pre- The delay of the charge period signal is also reduced.
[0133]
(4) Fourth embodiment
In the fourth embodiment, the dot sequential driving in the first and third embodiments is changed to the same number of phase expansions, for example, 6 pixel simultaneous driving. For example, in the case of an engineering workstation (EWS), the dot clock is increased in frequency (for example, 130 MHz), and the phase difference for dot sequential driving is 10 nsec or less. In this case, if the sample hold switch is a TFT, switching cannot be followed. Therefore, multiple simultaneous driving is effective in such a case. Hereinafter, the fourth embodiment will be described with reference to FIGS.
[0134]
(Configuration of data processing circuit block and phase expansion signal)
In the fourth embodiment, the first to sixth phase development signals output to the first to sixth phase development signal lines Data1 to Data6 are used for each pixel data in order to realize 6 pixel simultaneous writing. The head position of switching is coincident as shown in FIG.
[0135]
Therefore, in the fourth embodiment, the data processing block 30 shown in FIG. 20 has a sample hold circuit 36 added between the phase expansion circuit 32 and the amplification / inversion circuit 34. By the first sample and hold operation in the phase development circuit 32, as shown in FIG. 2, the head position of each pixel data of each phase development signal is shifted by one period of the dot clock DC. However, the sample hold circuit 36 at the subsequent stage collectively samples and holds again, so that the first to sixth phase output signal lines Data1 to Data6 output to the first to sixth phase development signal lines Data1 to Data6 as shown in FIG. In the phase development signal, the head positions of the respective pixel data coincide. A buffer memory can be used as the sample and hold circuit 36 in the subsequent stage. In addition, an amplification / inversion circuit 34 may be arranged before the phase expansion circuit 32.
[0136]
(Configuration and operation of data side drive circuit)
As shown in FIG. 20, the data side drive circuit 104 includes a shift register 400 in the first column. The input signal DX, the clock signal CLK, and its inverted clock signal, which are the shift data input to the shift register 400, are the input signal DX, the first clock signal CLX, and its inverted signal of the first embodiment shown in FIG. It is the same as the clock signal. That is, as shown in FIG. 21, the input signal DX is a signal that becomes HIGH over 8 periods of the dot clock signal DC. Further, as shown in FIG. 21, the clock signal CLK is repeatedly output with a pulse having a half pulse width of the input signal DX in a cycle of the pulse width of the input signal DX.
[0137]
The shift register 400 includes a multi-stage master-slave clocked inverter. The output signals SL1,... SL8 at each stage of the shift register 400 are as shown in FIG.
[0138]
In the fourth embodiment, the first output from the first stage of the shift register 400 is connected to the gates of the sample hold switches 106a to 106f connected to the first to sixth data signal lines 112a to 112f. The signal SL1 is input in common.
[0139]
Similarly, the fourth output signal SL4 from the fourth stage of the shift register 400 is common to the gates of the sample hold switches 106g to 106l connected to the seventh to twelfth data signal lines 112g to 112l. Is input. The same applies to the data signal lines after the thirteenth data signal line.
[0140]
As a result, as shown in FIG. 22, a period of four periods of the dot clock DC is set in common as a sampling period for a phase expansion signal having a data length of six periods of the dot clock DC. Accordingly, as in the first to third embodiments, it is possible to write stable data that is not affected by the previous data.
[0141]
In the fourth embodiment, the same input signal DX, clock signal CLX and its inverted clock signal as those in the first embodiment are used, but the corresponding signals in the second and third embodiments can be used. When the signal of the second embodiment is used, a period of three periods of the dot clock DC is set in common as a sampling period. Similarly, when the signal of the third embodiment is used, two periods of the dot clock DC are set in common as the sampling period.
[0142]
(About precharge operation)
The precharge timing in the fourth embodiment will be described with reference to FIG. In the fourth embodiment, the sampling period T of the six data signal lines 112 (g) to 112 (l) sampled simultaneously. SAM Precharge period T set before 2 PRE 2, the sampling period T of the six data signal lines 112 a to 112 h sampled simultaneously. SAM 1 is also used. Alternatively, all data signal lines can be precharged within the horizontal blanking period.
[0143]
(5) Fifth embodiment
The fifth embodiment is a modification of the first to third embodiments. As shown in FIG. 24, the data processing circuit block 30 first performs amplification and polarity inversion, and then performs six-phase development. ing. In this case, as shown in FIG. 24, only one system of amplification / polarity inversion circuit 34 is required. Therefore, the circuit scale is reduced as compared with the case of FIG. 3, and the variation in the signal potential between the six phase development signal lines is reduced only by the DC offset of the six sample hold circuits. Note that the variation in the signal potential between the six phase development signal lines in the case of FIG. 3 becomes larger due to the addition of the gain variation in the six video amplifiers. The amplifier / polarity inverting circuit 34 shown in FIG. 24 may use the configuration shown in FIG. 5, and the same applies to the sixth and subsequent embodiments described below.
[0144]
(6) Sixth embodiment
The sixth embodiment is a modification of the fourth embodiment. As in the fifth embodiment, as shown in FIG. 25, the data processing circuit block 30 first performs amplification and polarity inversion, and then the six-phase operation. Deployment is in progress. In this case, as shown in FIG. 25, only one system of the amplification / polarity inversion circuit 34 is required. Therefore, the circuit scale is reduced as compared with the case of FIG. 3, and variations in the signal potentials of the six image signal lines are reduced.
[0145]
FIG. 26 is a timing chart for explaining the operation of the circuit of FIG. As described above, the output of the phase expansion circuit 32 in FIG. 25 corresponds to the first sample-hold output shown in FIG. The switches 550a to 550f provided in the sample hold circuit 36 of FIG. 25 are simultaneously turned on / off based on the second sample hold clock SCLK7 of FIG. As a result, the output positions of the buffers 554a to 554f in FIG. 25 coincide with the start positions of the respective pixel data as shown as the second sample hold output in FIG. The precharge operation can be performed in the same manner as in the fourth embodiment.
[0146]
(7) Seventh embodiment
The seventh embodiment shows a modification of FIG. 25. As shown in FIG. 27, two sample and hold circuits 36 and 38 are provided in the subsequent stage of the phase expansion circuit 32. FIG. 28 is a timing chart for explaining the operation of the circuit of FIG. The output of the phase expansion circuit 32 in FIG. 27 corresponds to the first sample hold output shown in FIG. The switches 550a to 550c provided in the sample hold circuit 36 of FIG. 27 are simultaneously turned on / off based on the sampling clock SCLK7 of FIG. As a result, the output positions of the buffers 554a to 554c in FIG. 27 coincide with each other at the head position of each pixel data as shown as the second sample hold output in FIG. The switches 550d to 550f provided in the sample hold circuit 36 of FIG. 27 are simultaneously turned on / off based on the sampling clock SCLK8 of FIG. As a result, the output positions of the buffers 554a to 554c in FIG. 27 coincide with each other at the head position of each pixel data as shown as the second sample hold output in FIG. The switches 560a to 560f provided in the sample-and-hold circuit 38 in the final stage of FIG. 27 are simultaneously turned on / off based on the sampling clock SCLK9 of FIG. As a result, the outputs of the buffers 564a to 564f in FIG. 27 coincide with the start positions of the respective pixel data as shown as the third sample hold output in FIG.
[0147]
In this way, in each data sampling, it is possible to always sample the portion that is not the end of the data area of the data length that has been expanded into six phases. Therefore, unnecessary components are prevented from being mixed into the waveform supplied to the display element of the liquid crystal panel, and the image quality is improved. The precharge operation in this case is also performed in the same manner as in the fourth embodiment.
[0148]
(8) Eighth embodiment
In the eighth embodiment, the polarity inversion driving for each dot and each line of the liquid crystal panel is possible, and the deviation of the signal variation among the six phase development signal lines is reduced.
[0149]
As shown in FIG. 29, first and second polarity inversion circuits 600 and 610 for inputting the output of the video amplifier 510 are provided. The circuit configurations of the first and second polarity inversion circuits 600 and 610 are the same as those in FIG. 4, and the last-stage switches are referred to as a first switch SW1 and a second switch SW2, respectively. The first and second switches SW1 and SW2 are driven so as to select different polarities in the case of dot inversion driving. When only line inversion is performed, the first and second switches SW1 and SW2 are driven so as to select the same polarity.
[0150]
The output of the first switch SW1 is input to the first, third, and fifth switches 500a, 500c, and 500e of the phase expansion circuit 34. The output of the second switch SW2 is input to the second, fourth, and sixth switches 500b, 500d, and 500f of the phase expansion circuit 34.
[0151]
Six types of sampling clocks SHCL1 to SHCL6 for driving the first to sixth switches 500a to 500f are prepared as shown in FIG. 30, and are generated by the timing generation circuit block 20 based on the select signals S1 to S6. In this apparatus, the supply of six types of sampling clocks SHCL1 to SHCL6 is selected and switched from the patterns of S1 to S6 based on horizontal synchronization and vertical synchronization of driving of the liquid crystal panel 10. For this purpose, a hex counter for counting the horizontal synchronizing signal is provided in the timing generation circuit 20. In other words, every time the hex counter counts, in other words, for each horizontal scan (1H) in which the scanning signal line 110 in FIG. 1 is newly selected, the select signals S1 to S6 are sequentially switched and output.
[0152]
Here, the phase expansion signal outputs of the buffers 504a to 504f which are the outputs of the phase expansion circuit 32 are abbreviated as V1 to V6, respectively. When the outputs V1 to V6 are rearranged at the pixel positions, the driving method shown in FIG. 31 can be considered.
[0153]
In FIG. 31, the first line is the select signal S1, the second line is the select signal S2, the third line is the select signal S3,... The sixth line is switched in accordance with the select signal S6, and this is repeated for the subsequent lines. Yes. In FIG. 31, + and − indicate the polarity of data, and so-called dot inversion drive as shown in FIG. 31 is possible by switching the first and second switches SW1 and SW2 by a signal from the timing generation circuit block 20. It becomes. 31 are represented by serial pixel data a1, a2,... (First line), b1, b2,... (Second line), they must be supplied to each pixel as shown in FIG.
[0154]
In the eighth embodiment, six phase development signal output lines 505a to 505f and six phase development signal supply lines Data1 to Data6 are provided so that the output of FIG. 31 is supplied to each pixel as shown in FIG. A connection switching circuit (rotation circuit) 700 is provided for switching the connection to. This switching needs to be performed in synchronism with the switching of the phase expansion sequence in the phase expansion circuit 34 described above, and is selected from the six patterns shown in FIG. 30 based on the signal from the timing generation circuit block 20. By this switching, the dot inversion driving shown in FIG. 32 can be realized.
[0155]
Here, according to the eighth embodiment, even if there is a variation in the gain of the amplifier, for example, in the middle of the six phase development signal lines, for example, even if the gain of a certain amplifier is high, it is bright as in the prior art. Since the pixels do not continue in the vertical direction of the liquid crystal panel 100 and are scattered in an oblique direction, it can be visually inconspicuous.
[0156]
(9) Ninth embodiment
An electronic apparatus configured using the image display devices of the above-described embodiments includes a display information output source 1000, a display information processing circuit 1002, a display driving circuit 1004, a display panel 1006 such as a liquid crystal panel, and a clock generator shown in FIG. A circuit 1008 and a power supply circuit 1010 are included. The display information output source 1000 is configured to include a memory such as a ROM and a RAM, a tuning circuit that tunes and outputs a television signal, and the like, based on a clock from the clock generation circuit 1008 corresponding to the timing circuit block 20 described above. Display information such as video signals. The display information processing circuit 1002 corresponds to the data processing circuit block 30 of each of the above-described embodiments, and processes and outputs display information based on the clock from the clock generation circuit 1008. The display information processing circuit 1002 can include a gamma correction circuit, a clamp circuit, and the like in addition to the above-described amplification / polarity inversion circuit, phase expansion circuit, rotation circuit, and the like. The drive circuit 1004 includes the above-described scan side drive circuit 102, data side drive circuit 104, precharge drive circuit 160, or data line drive circuit 180, and drives the liquid crystal panel 1006 to display. The power supply circuit 1010 supplies power to each of the circuits described above.
[0157]
As an electronic apparatus having such a configuration, a liquid crystal projector shown in FIG. 34, a personal computer (PC) and engineering workstation (EWS) corresponding to multimedia shown in FIG. 35, a pager shown in FIG. 36, a mobile phone, a word processor, Examples include a television, a viewfinder type or a monitor direct view type video tape recorder, an electronic notebook, an electronic desk calculator, a car navigation device, a POS terminal, and a device equipped with a touch panel.
[0158]
The liquid crystal projector shown in FIG. 34 is a projection type projector using a transmissive liquid crystal panel as a light valve, and uses, for example, a three-plate prism type optical system. In FIG. 34, in the projector 1100, the projection light emitted from the lamp unit 1102 of the white light source is divided into three primary colors R, G, and B by a plurality of mirrors 1106 and two dichroic mirrors 1108 inside the light guide 1104. And led to three active matrix liquid crystal panels 1110R, 1110G, and 1110B that display images of the respective colors. The light modulated by the respective liquid crystal panels 1110R, 1110G, and 1110B is incident on the dichroic prism 1112 from three directions. In the dichroic prism 1112, the red R and blue B lights are bent by 90 °, and the green G light travels straight, so that images of the respective colors are synthesized, and a color image is projected onto a screen or the like through the projection lens 1114.
[0159]
A personal computer 1200 shown in FIG. 35 includes a main body 1204 provided with a keyboard 1202 and a liquid crystal display screen 1206.
[0160]
A pager 1300 shown in FIG. 36 includes a liquid crystal display substrate 1304, a light guide 1306 provided with a backlight 1306a, a circuit substrate 1308, first and second shield plates 1310 and 1312, and two elastic conductors in a metal frame 1302. It has a body 1314, 1316 and a film carrier tape 1318. The two elastic conductors 1314 and 1316 and the film carrier tape 1318 connect the liquid crystal display substrate 1304 and the circuit substrate 1308.
[0161]
Here, the liquid crystal display substrate 1304 is obtained by enclosing liquid crystal between two transparent substrates 1304a and 1304b, and thereby at least a liquid crystal display panel is configured. A driving circuit 1004 shown in FIG. 33 or a display information processing circuit 1002 can be formed on one transparent substrate. A circuit that is not mounted on the liquid crystal display substrate 1304 is an external circuit of the liquid crystal display substrate, and can be mounted on the circuit substrate 1308 in the case of FIG.
[0162]
Since FIG. 36 shows the configuration of the pager, the circuit board 1308 is necessary. However, when a liquid crystal display device is used as a component for an electronic device and a display driving circuit or the like is mounted on a transparent substrate, the minimum unit of the liquid crystal display device is a liquid crystal display substrate 1304. . Alternatively, a liquid crystal display substrate 1304 fixed to a metal frame 1302 as a housing can be used as a liquid crystal display device which is a component for electronic equipment. Further, in the case of the backlight type, a liquid crystal display device can be configured by incorporating a liquid crystal display substrate 1304 and a light guide 1306 provided with a backlight 1306a in a metal frame 1302. Instead of these, as shown in FIG. 37, a TCP in which an IC chip 1324 is mounted on a polyimide tape 1322 having a metal conductive film formed on one of two transparent substrates 1304a and 1304b constituting a liquid crystal display substrate 1304. (Tape Carrier Package) 1320 can be connected to be used as a liquid crystal display device which is one component for electronic equipment.
[0163]
In addition, this invention is not limited to the said Example, A various deformation | transformation implementation is possible within the range of the summary of this invention. For example, the present invention is not limited to those applied to driving the above-described various liquid crystal panels, but can also be applied to an image display device using electroluminescence, a plasma display device, a CRT, or the like. The number of phase expansion, the data length of the phase expansion signal and the length of the sampling period corresponding to the number of phase expansion signals, or the setting position and length of the precharge period can be variously modified other than the above embodiments.
[0164]
In the above embodiment, the analog image signal is phase-expanded and sampled and held, but the capacity for phase expansion and sampling in the embodiment can be a digital memory. In this case, the digital image signal is converted as parallel 4-bit data into data 1-1 to 1-4,..., Data6-1 to 6-4, and the data 1-1 to 1-4 are converted into the same sampling period. Sampling is performed by a latch circuit according to a signal. The output of the latch circuit is D / A converted or pulse width modulated, output to the data signal line, and supplied to the liquid crystal layer 116 via the switching element 114.
[0165]
In the above-described embodiments, the example in which the TFT is used as the switching element of the pixel has been described. However, the switching element may be a two-terminal element such as an MIM. In this case, since the two-terminal element and the liquid crystal layer are connected in series between the scanning signal line and the data signal line to configure the pixel, the voltage difference between the two signal lines is supplied to the pixel.
[0166]
In the above embodiment, the TFT is used as a switching element, and the substrate on which the liquid crystal panel element is formed is a glass or quartz substrate, but a semiconductor substrate can be used instead. In this case, not a TFT but a MOS transistor serves as a switching element.
[0167]
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic explanatory diagram of an active matrix liquid crystal display device according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a schematic explanatory diagram for explaining a six-phase deployment drive.
FIG. 3 is a circuit diagram showing a circuit configuration example of a data processing circuit block in FIG. 1;
4 is a circuit diagram showing a specific example of the amplifier / polarity inverting circuit shown in FIG. 3; FIG.
FIG. 5 is a circuit diagram showing another specific example of the amplifier / polarity inversion circuit shown in FIG. 3;
FIG. 6 is a timing chart showing the operation of the phase expansion circuit of FIG. 3;
FIG. 7 is a circuit diagram illustrating details of a data side driving circuit according to the first embodiment;
8A is a timing chart of the data side driving circuit shown in FIG. 7, and FIG. 8B is a timing chart of the scanning side driving circuit.
FIG. 9 is a characteristic diagram showing the relationship between the data length of the phase expansion signal and the sampling period in the first embodiment.
FIGS. 10A and 10B are schematic explanatory diagrams for explaining a precharge operation. FIGS.
FIG. 11 is a schematic explanatory diagram for explaining a precharge period in the first embodiment;
FIG. 12 is a circuit diagram showing details of a data side driving circuit according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 13 is a timing chart of the data side processing circuit shown in FIG. 12;
FIG. 14 is a characteristic diagram showing the relationship between the data length of the phase expansion signal and the sampling period in the second embodiment.
FIG. 15 is a schematic explanatory diagram for explaining a precharge period in the second embodiment;
FIG. 16 is a circuit diagram showing details of a data signal line driving circuit according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 17 is a timing chart of the data signal line driver circuit shown in FIG. 16;
FIG. 18 is a characteristic diagram showing the relationship between the data length of the phase expansion signal and the sampling period in the third embodiment.
FIG. 19 is a schematic explanatory diagram for explaining a precharge period in the third embodiment;
FIG. 20 is a circuit diagram showing details of a data side driving circuit and a data processing circuit block according to a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 21 is a timing chart of the data side driving circuit shown in FIG. 20;
FIG. 22 is a characteristic diagram showing the relationship between the data length of the phase expansion signal and the sampling period in the fourth embodiment.
FIG. 23 is a schematic explanatory diagram for explaining a precharge period in the fourth embodiment;
FIG. 24 is a circuit diagram showing a configuration example of a data processing circuit block according to a fifth embodiment of the present invention.
FIG. 25 is a circuit diagram showing a configuration example of a data processing circuit block according to a sixth embodiment of the present invention.
FIG. 26 is a timing chart showing a phase expansion operation in the circuit of FIG.
FIG. 27 is a circuit diagram showing a configuration example of a data processing circuit block according to a seventh embodiment of the present invention.
28 is a timing chart showing a phase expansion operation in the circuit of FIG. 27. FIG.
FIG. 29 is a circuit diagram showing a configuration example of a data processing circuit block according to an eighth embodiment of the present invention.
30 is a schematic explanatory diagram for explaining the types of sampling period signals input to the phase expansion circuit shown in FIG. 29 and the line connection state switched by the connection switching circuit correspondingly. .
FIG. 31 is a schematic explanatory diagram in which the buffer output shown in FIG. 29 at the time of polarity inversion driving for each dot is rearranged to pixel positions.
FIG. 32 is a schematic explanatory diagram showing the polarity of pixel data in the polarity inversion driving for each dot achieved by the driving of FIG. 31;
FIG. 33 is a block diagram of an electronic apparatus according to a ninth embodiment of the present invention.
FIG. 34 is a schematic explanatory diagram of a projector to which the present invention is applied.
FIG. 35 is an external view of a personal computer to which the present invention is applied.
FIG. 36 is an exploded perspective view of a pager to which the present invention is applied.
FIG. 37 is a schematic perspective view showing an example of a liquid crystal display device including an external circuit.
FIG. 38 is a schematic explanatory diagram for explaining a problem at the time of phase expansion.
FIG. 39 is a schematic explanatory diagram for explaining the generation of a ghost when an image is displayed using the phase development signal of FIG.
40 is a waveform diagram in which the ghost of FIG. 39 is generated and schematically shows the voltage waveform supplied to the liquid crystal layer.
[Explanation of symbols]
10 LCD panel block
20 Timing circuit block
30 data processing blocks
32 phase expansion circuit
34 Amplification / Inversion Circuit
36 Sample hold circuit
100 LCD panel
102 Scanning side drive circuit
104 Data side drive circuit
106 Sample hold switch
110 Scanning signal line
112 Data signal line
114 Switching element
116 Liquid crystal layer
120-150 shift register
170 Precharge drive circuit
172a, b Precharge switch
174a, b First and second precharge lines
180 Data signal line driving circuit
300, 310 shift register

Claims (7)

複数のデータ信号線と複数の走査信号線の交差により形成される画素位置に、画素を配置して成る画像表示部と、
走査信号を順次前記走査信号線に供給する走査信号線選択手段と、
を有する画像表示装置において、
各々の前記画素位置に対応する画素データを時系列的に有する画像信号をサンプリングして、そのサンプリング周期よりも長い時間長に変換されたN個の相展開信号をN本の相展開信号線に並列に出力する相展開手段と、
各々の前記データ信号線にそれぞれ接続され、前記N個の相展開信号の一つをそれぞれ入力とし、該相展開信号中の前記画素データをサンプリング期間にサンプリングして、前記データ信号線にデータ信号として供給する複数のサンプリング用スイッチング手段と、
前記相展開信号の時間長に相当する期間よりも短い前記サンプリング期間に対応するサンプリング期間信号を、前記サンプリング用スイッチング手段に供給するデータ信号線動手段と、
各々の前記データ信号線に前記データ信号を供給するための前記サンプリング期間の前のプリチャージ期間に、各々の前記データ信号線をプリチャージする複数のプリチャージ用スイッチング手段と、
を有し、
前記複数のサンプリング用スイッチング手段及び前記複数のプリチャージ用スイッチング手段とは、各々の前記データ信号線の一端側に並列接続され、
前記相展開手段は、N個の前記相展開信号の各々の前記画素データの切り換え位置を一致させるように、N本の前記相展開信号線にN個の前記相展開信号を並列に出力し、
前記データ信号線駆動手段は、
入力信号を基準クロックの一周期ずつ順次シフトして送出するシフトレジスタを有し、
前記シフトレジスタの出力信号に基づき前記サンプリング期間の開始時期を一致させるように共通のサンプリング期間信号を生成して、前記複数のサンプリング用スイッチング手段に供給し、
前記シフトレジスタの出力信号に基づきプリチャージ期間の開始時期を一致させるように共通のプリチャージ期間信号を生成して、前記複数のプリチャージ用スイッチに供給してなり、
m(1≦m≦一本の走査信号線上の総画素数/前記相展開信号線の総数)番目に同時駆動されるデータ信号線に接続されたN個の前記サンプリング用スイッチング手段に、一水平走査期間内の(3m−2)番目の前記シフトレジスタ出力をサンプリング期間信号として供給し、
該(3m−2)番目の前記シフトレジスタ出力を、(m+1)番目に同時駆動されるデータ信号線に接続された他のN個のプリチャージ用スイッチング手段に供給することを特徴とする画像表示装置。
An image display unit in which pixels are arranged at pixel positions formed by intersections of a plurality of data signal lines and a plurality of scanning signal lines;
Scanning signal line selection means for sequentially supplying scanning signals to the scanning signal lines;
In an image display device having
An image signal having pixel data corresponding to each of the pixel positions in time series is sampled, and N phase expansion signals converted to a time length longer than the sampling period are applied to N phase expansion signal lines. Phase expansion means for outputting in parallel;
Each of the N phase expansion signals is connected to each of the data signal lines, and one of the N phase expansion signals is input. The pixel data in the phase expansion signal is sampled during a sampling period, and the data signal line is A plurality of sampling switching means supplied as:
A data signal switching means for supplying a sampling period signal corresponding to the sampling period shorter than a period corresponding to the time length of the phase expansion signal to the sampling switching means;
A plurality of precharge switching means for precharging each data signal line during a precharge period prior to the sampling period for supplying the data signal to each data signal line;
Have
The plurality of sampling switching means and the plurality of precharge switching means are connected in parallel to one end side of each of the data signal lines,
The phase expansion means outputs the N phase expansion signals in parallel to the N phase expansion signal lines so as to match the switching positions of the pixel data of each of the N phase expansion signals,
The data signal line driving means includes:
It has a shift register that sequentially shifts and sends out the input signal by one cycle of the reference clock,
A common sampling period signal is generated so as to match the start timing of the sampling period based on the output signal of the shift register, and supplied to the plurality of sampling switching means,
A common precharge period signal is generated so as to match the start timing of the precharge period based on the output signal of the shift register, and supplied to the plurality of precharge switches,
m (1 ≦ m ≦ total number of pixels on one scanning signal line / total number of phase development signal lines) N sampling switching units connected to the data signal line to be driven simultaneously are connected to one horizontal line. A (3m-2) th shift register output in a scanning period is supplied as a sampling period signal;
The (3m-2) th shift register output is supplied to other N precharge switching means connected to the (m + 1) th simultaneously driven data signal line. apparatus.
請求項1において、
前記画像表示部は、一対の基板間に液晶を介在させた液晶パネルであり、
複数の前記サンプリング用スイッチング手段は、一方の前記基板上に形成された複数の薄膜トランジスタで構成され、
前記データ信号線駆動手段からの前記サンプリング期間信号は、各々の前記薄膜トランジスタのゲートに供給されることを特徴とする画像表示装置。
In claim 1,
The image display unit is a liquid crystal panel in which liquid crystal is interposed between a pair of substrates,
The plurality of sampling switching means is composed of a plurality of thin film transistors formed on one of the substrates,
The image display device, wherein the sampling period signal from the data signal line driving means is supplied to the gate of each thin film transistor.
請求項1において
前記画像表示部は、一対の基板間に液晶を介在させた液晶パネルであって、前記データ信号線を介して前記画素の一端に印加される電圧と、該画素の他端に印加される電圧との差電圧を前記画素位置の前記液晶に印加し、かつ前記液晶に印加される電界の極性を反転して駆動するものであり、
前記相展開手段の前段に、入力される画像信号から、極性反転基準電位に対して第1の極性で前記画素を駆動する第1極性画像信号と、前記第1の極性とは逆極性の第2の極性で前記画素を駆動する第2極性画像信号とを生成して、前記第1、第2極性画像信号のいずれか一方を極性反転タイミング信号に基づいて前記相展開手段に出力する極性反転手段がさらに設けられ、
前記相展開手段は、前記第1、第2極性画像信号を相展開して、第1、第2極性相展開信号を出力することを特徴とする画像表示装置。
In claim 1 ,
The image display unit is a liquid crystal panel in which a liquid crystal is interposed between a pair of substrates, and a voltage applied to one end of the pixel via the data signal line and a voltage applied to the other end of the pixel Is applied to the liquid crystal at the pixel position, and the polarity of the electric field applied to the liquid crystal is reversed and driven.
A first polarity image signal for driving the pixel with a first polarity with respect to a polarity inversion reference potential, and a first polarity having a polarity opposite to the first polarity, from an input image signal before the phase development means A second polarity image signal for driving the pixel with a polarity of 2, and outputting either one of the first or second polarity image signal to the phase expansion means based on a polarity inversion timing signal Means are further provided,
The image display apparatus, wherein the phase expansion means phase-expands the first and second polarity image signals and outputs first and second polarity phase expansion signals.
請求項1において
前記画像表示部は、一対の基板間に液晶を介在させた液晶パネルであって、前記データ信号線を介して前記画素の一端に印加される電圧と、該画素の他端に印加される電圧との差電圧を前記画素位置の前記液晶に印加し、かつ前記液晶に印加される電界の極性を反転して駆動するものであり、
前記相展開手段の後段に、前記N個の相展開信号の一つから、極性反転基準電位に対して第1の極性で前記画素を駆動する第1極性相展開信号と、前記第1の極性とは逆極性の第2の極性で前記画素を駆動する第2極性相展開信号とを生成して、前記第1、第2極性相展開信号のいずれか一方を極性反転タイミング信号に基づいて出力する極性反転手段がさらに設けられたことを特徴とする画像表示装置。
In claim 1 ,
The image display unit is a liquid crystal panel in which a liquid crystal is interposed between a pair of substrates, and a voltage applied to one end of the pixel via the data signal line and a voltage applied to the other end of the pixel Is applied to the liquid crystal at the pixel position, and the polarity of the electric field applied to the liquid crystal is reversed and driven.
A first polarity phase development signal for driving the pixel with a first polarity with respect to a polarity inversion reference potential from one of the N phase development signals and a first polarity after the phase development means And a second polarity phase development signal for driving the pixel with a second polarity opposite to that of the first polarity, and outputting one of the first and second polarity phase development signals based on a polarity inversion timing signal An image display device, further comprising polarity reversing means for performing the above operation.
請求項1乃至4のいずれかにおいて、
前記データ信号線を前記第1の極性でプリチャージする第1のプリチャージ電位と、前記データ信号線を前記第2の極性でプリチャージする第2のプリチャージ電位とを、前記走査信号線を選択する毎に切り換えて前記複数のプリチャージ用スイッチング手段に供給するプリチャージ電位供給手段をさらに設けたことを特徴とする画像表示装置。
In any one of Claims 1 thru | or 4 ,
A first precharge potential that precharges the data signal line with the first polarity, and a second precharge potential that precharges the data signal line with the second polarity. An image display device, further comprising precharge potential supply means for switching to each of the plurality of precharge switching means for selection.
複数のデータ信号線と複数の走査信号線の交差により形成される画素位置に、画素を配置して成る画像表示部と、
走査信号を順次前記走査信号線に供給する走査信号線選択手段と、
を有し、前記画素に印加される電圧の極性を極性反転基準電位に対して所定期間毎に反転させて駆動する画像表示装置において、
各々の前記画素位置に対応する画素データを時系列的に有する画像信号をサンプリングして、そのサンプリング周期よりも長い時間長に変換されたN個の相展開信号をN本の相展開信号線に並列に出力する相展開手段と、
各々の前記データ信号線にそれぞれ接続され、前記N個の相展開信号の一つをそれぞれ入力とし、該相展開信号中の前記画素データをサンプリング期間にサンプリングして、前記データ信号線にデータ信号として供給する複数のサンプリング用スイッチング手段と、
前記相展開信号の時間長に相当する期間よりも短い前記サンプリング期間に対応するサンプリング期間信号を、前記サンプリング用スイッチング手段に供給するデータ信号線駆動手段と、
各々の前記データ信号線に前記データ信号を供給するための前記サンプリング期間の前のプリチャージ期間に、各々の前記データ信号線をプリチャージする複数のプリチャージ用スイッチング手段と、
を有し、
前記複数のサンプリング用スイッチング手段及び前記複数のプリチャージ用スイッチング手段とは、各々の前記データ信号線の一端側に並列接続され、
前記複数のプリチャージ用スイッチング手段の奇数番目に接続された第1のプリチャージラインと、
前記複数のプリチャージ用スイッチング手段の偶数番目に接続された第2のプリチャージラインと、
前記データ信号線を極性反転基準電位に対して第1の極性でプリチャージする第1のプリチャージ電位と、前記データ信号線を前記極性反転基準電位に対して第2の極性でプリチャージする第2のプリチャージ電位とを、前記走査信号線を選択する毎に切り換えて、前記第1,第2のプリチャージラインに供給するプリチャージ電位供給手段と、
をさらに設けたことを特徴とする画像表示装置。
An image display unit in which pixels are arranged at pixel positions formed by intersections of a plurality of data signal lines and a plurality of scanning signal lines;
Scanning signal line selection means for sequentially supplying scanning signals to the scanning signal lines;
In the image display device that is driven by inverting the polarity of the voltage applied to the pixel at a predetermined period with respect to the polarity inversion reference potential,
An image signal having pixel data corresponding to each of the pixel positions in time series is sampled, and N phase expansion signals converted to a time length longer than the sampling period are applied to N phase expansion signal lines. Phase expansion means for outputting in parallel;
Each of the N phase expansion signals is connected to each of the data signal lines, and one of the N phase expansion signals is input. The pixel data in the phase expansion signal is sampled during a sampling period, and the data signal line is A plurality of sampling switching means supplied as:
A data signal line driving means for supplying a sampling period signal corresponding to the sampling period shorter than a period corresponding to the time length of the phase development signal to the sampling switching means;
A plurality of precharge switching means for precharging each data signal line during a precharge period prior to the sampling period for supplying the data signal to each data signal line;
Have
The plurality of sampling switching means and the plurality of precharge switching means are connected in parallel to one end side of each of the data signal lines,
A first precharge line connected to an odd number of the plurality of precharge switching means;
A second precharge line connected to an even number of the plurality of precharge switching means;
A first precharge potential that precharges the data signal line with a first polarity with respect to a polarity inversion reference potential, and a first precharge potential that precharges the data signal line with a second polarity with respect to the polarity inversion reference potential. A precharge potential supply means for switching the precharge potential of 2 each time the scanning signal line is selected and supplying the precharge potential to the first and second precharge lines;
An image display device further comprising:
請求項1乃至6のいずれかに記載の画像表示装置を有することを特徴とする電子機器。An electronic apparatus comprising the image display device according to claim 1 .
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