JP3773085B2

JP3773085B2 - Liquid crystal display

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Publication number: JP3773085B2
Application number: JP37710798A
Authority: JP
Inventors: 宗一佐藤
Original assignee: Casio Computer Co Ltd
Current assignee: Casio Computer Co Ltd
Priority date: 1998-12-30
Filing date: 1998-12-30
Publication date: 2006-05-10
Anticipated expiration: 2018-12-30
Also published as: JP2000199885A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶表示装置に関し、特に、モノクロ・アクティブマトリックス液晶表示パネルと、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３色の単色光を発光可能なバックライトとを備え、タイムシーケンシャル駆動によりカラー表示出力を行う液晶表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、情報化社会の進展に伴い、液晶表示装置の普及が著しく、特に、従来の文字情報を中心としたモノクロ表示から、パーソナルコンピュータのモニタやカラーテレビジョンの代替えとして、高精細なカラー表示への要望が高まっている。一般に使用されているカラー表示が可能な液晶表示装置は、ＲＧＢの各色に対応した液晶画素を有する液晶表示パネルと、該液晶表示パネルの前面に設けられ、液晶画素に対応する位置にＲＧＢの各色を有するカラーフィルタとにより構成され、表示データを構成するＲＧＢの各色データに応じて各液晶画素の輝度を調整することにより、ＲＧＢ３色の重ね合わせによって所定の表示色を生成している。
【０００３】
これに対して、モノクロ（白黒）の液晶表示パネルと、ＲＧＢの３色に高速切り替え点灯が可能なバックライトとを有し、通常の１フレーム期間にＲＧＢ各色の表示を時系列的に切り替え、液晶表示パネルに赤の表示データを表示したときには赤色のバックライトを発光させ、緑の表示データを表示したときには緑色のバックライトを発光させ、青の表示データを表示したときには青色のバックライトを発光させる動作を行うことにより、人間の視覚の残像効果を利用して、見かけ上３色が重ね合わさって所定の表示色に見える、というタイムシーケンシャル駆動方式が知られており、種々の研究、開発が進んでいる。
【０００４】
このようなタイムシーケンシャル駆動方式の液晶表示装置によれば、次のような利点がある。
（１）ＲＧＢ３色のフィルタを備え、各色に対応した液晶画素を形成した構成とは異なり、１つの液晶画素によりＲＧＢの３色を表示することができるため、画素密度を向上させることができ、液晶表示パネルの高解像度化を図ることができる。
（２）１つの液晶画素でＲＧＢの３色を表示することができるため、表示データを供給する信号ライン（ドレインライン）の数を１／３に削減することができ、ドライバＩＣの数を削減して、周辺回路を小型化することができる。
（３）ＲＧＢ３色の表示データに対応するバックライトの発光色を調整することにより、カラーバランス調整を容易に行うことができる。
（４）カラーフィルタを備える必要がないため、比較的構造が簡易なモノクロ液晶表示パネルを用いて、高精細なカラー表示を実現することができる。
【０００５】
ここで、従来のタイムシーケンシャル駆動方式の液晶表示装置について、図面を参照して簡単に説明する。
図７は、従来のタイムシーケンシャル駆動方式の液晶表示装置の概略構成を示す図である。
図７において、１０１は液晶表示パネル、１０２はソースドライバ、１０３はゲートドライバ、１０４はバックライト、１０５は画像メモリ、１０６は極性反転回路、１０７は制御回路である。
また、Ｓ１は入力同期信号であって、垂直同期信号ＶＳＹＮと水平同期信号ＨＳＹＮを含んでいる。Ｒ・Ｇ・ＢはＲ、Ｇ、Ｂの各色データから構成される入力表示データ、Ｄ１、Ｄ２はＲＧＢ各色毎の表示データ、ＳＣは極性反転制御信号、ＳＭは画像メモリのバンク切り替え制御信号である。ＳＧは走査ドライバ制御信号であって、垂直制御信号ＶＳと垂直制御クロックＶＣＫを含んでいる。ＳＳは信号ドライバ制御信号であって、水平制御信号ＨＳと水平制御クロックＨＣＫを含んでいる。Ｌはバックライトの点灯制御信号であって、赤色（Ｒ）の単色光の発光を制御するＲ点灯制御信号ＬＲと緑色（Ｇ）の単色光の発光を制御するＧ点灯制御信号ＬＧと青色（Ｂ）の単色光の発光を制御するＢ点灯制御信号ＬＢとを含んでいる。
【０００６】
液晶表示パネル１０１は、図８に示すように、マトリクス状に配置された画素電極Ｅａと、画素電極Ｅａにドレインが接続された、例えば薄膜トランジスタ（Thin Film Transistor；以下、ＴＦＴと略記する。）と、マトリクスの列方向に延伸し、複数のＴＦＴのソースに接続されたソース電極線１０２ａと、マトリクスの行方向に延伸し、複数のＴＦＴのゲートに接続されたゲート電極線１０３ａと、画素電極Ｅａに対向して配置され、コモン電圧が共通配線１０４を介して印加される共通電極（対向電極ともいう。）Ｅｂと、画素電極Ｅａと共通電極Ｅｂの間に液晶が充填された液晶容量Ｃ1Cと、ＴＦＴのドレインに液晶容量Ｃ1Cと並列に付加される蓄積容量（付加容量）Ｃｓにより構成される。ここで、ＴＦＴと液晶容量Ｃ1C、蓄積容量Ｃｓとにより液晶画素を構成する。
ソースドライバ１０２は、制御回路１０７から供給される信号ドライバ制御信号ＳＳに基づいて、画像画像メモリ１０５から出力されるＲＧＢの各色毎の表示データを１行単位で保持し、対応するデジタル信号をソース電極線１０２ａを介して各液晶画素に印加する。
【０００７】
ゲートドライバ１０３は、制御回路１０７から供給される走査ドライバ制御信号ＳＧに基づいて、各ゲート電極線１０３ａに走査信号を順次印加して選択状態とし、上記ソース電極線１０２ａと交差する位置の液晶画素に、上記ソース電極線１０２ａに供給されたデジタル信号の電圧を印加する。
バックライト１０４は、ＲＧＢ各色の単色蛍光灯（冷陰極線）から構成される光源であって、制御回路１０７から供給されるＲＧＢ各色毎の点灯制御信号ＬＲ、ＬＧ、ＬＢにしたがって、液晶画素を駆動している表示データの色データに対応する色の単色光を発光する。
画像メモリ１０５は、制御回路１０７からのバンク切り替え制御信号ＳＭに基づいて、液晶表示パネル１０１に表示される１画面分の入力表示データＲ・Ｇ・Ｂを格納し、Ｒ、Ｇ、Ｂの各色データをより高速な表示データＤ１に周波数変換してソースドライバ１０２に供給する。
【０００８】
極性反転回路１０６は、制御回路１０７からの極性反転制御信号ＳＣに基づいて、表示データＤ１の信号極性を反転処理する。なお、極性反転回路１０６は、交流駆動液晶を用いる場合のみ動作し、直流駆動液晶の場合は単なるバッファとして動作する。
制御回路１０７は、入力同期信号Ｓ１に基づいて、上述した各種の同期信号や制御信号、動作クロックを生成して、ソースドライバ１０２、ゲートドライバ１０３、バックライト１０４、画像メモリ１０５、極性反転回路１０６等へ出力し、液晶表示パネル１０１への表示動作を制御する。
【０００９】
図９は、タイムシーケンシャル駆動方式の液晶表示装置の動作を示すタイムチャートである。
図９に示すように、まず、入力表示データＲ・Ｇ・Ｂは、１フィールド期間中に画像メモリ１０５にＲ、Ｇ、Ｂの各色の表示データとして一旦格納される。次いで、格納された表示データＤ１を、１フィールド期間内にＲ、Ｇ、Ｂの順番で書き込んだ時間より高速に１画面分の表示データを順次取り出し、ソースドライバ１０２を介して液晶表示パネルの所定の画素電極に印加して（書き込んで）表示駆動する。そして、この液晶表示パネルの駆動タイミングに同期して、表示駆動されている色データ（表示データ）に対応するＲＧＢいずれかの単色光のバックライトを点灯することにより、１フィールド期間内に液晶表示パネルの１画面分の各液晶画素が順次Ｒ、Ｇ、Ｂの各色で発光して、視覚の残像効果により見かけ上３色が重ね合わさって所定のカラー表示が実現されるものである。
このように、タイムシーケンシャル駆動を実現するためには、１フィールド期間内に液晶表示パネルの各液晶画素へＲＧＢの３色の表示データを順次書き込み、高速駆動する技術の確立、及び、１フィールド期間内にバックライトの発光色を高速で３色に切り替えて点灯制御する技術の確立が必須条件とされている。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のモノクロ液晶表示パネルの構造をそのまま利用して、タイムシーケンシャル駆動を試みた場合、次の様な問題を有している。
（ａ）従来の液晶表示パネルにおいては、１画面分の全液晶画素に表示データを書き込んだ後、一斉に表示駆動させる必要があるため、各液晶画素への表示データの書き込みに時間がかかり、表示データの書き換え後の表示可能な時間が短くなって、バックライトを瞬間的に高輝度で点灯させる必要が生じる。そのためには、バックライトに瞬時的に電流を集中させる必要があるが、バックライトの駆動回路の電流容量を大きくしたり、高輝度バックライトを使用しなければならず、バックライト及びその制御回路への負担が大きくなる。
（ｂ）１フィールド期間中にＲＧＢ３色の表示データを時系列的に液晶画素に書き込むためには、入力表示データ転送速度よりも高速で書き込みを行う必要がある。そのためには、表示データを一旦、周波数変換するために画像メモリに蓄える必要があり、コストアップの要因となっている。
（ｃ）各液晶画素への表示データの書き込み時間を短縮する必要があるとともに、１フィールド期間（１６．７ｍｓ）中にＲＧＢ３色を切り換えたときに、前色の残像が完全になくなっている必要があるため、超高速の応答性を有する液晶材料（例えば、強誘電性液晶）を適用しなければならず、液晶材料選択の幅が狭まって、表示品質の向上が難しくなる。また、高速書き込みを実現するためには、液晶画素毎のＴＦＴのサイズを大きくして、駆動能力を向上させる必要があるが、その一方で表示画面の開口率が低下する。
【００１１】
そこで、本発明は、このような問題を解決することを目的とし、タイムシーケンシャル駆動方式によるカラー表示において、回路規模の縮小を図りつつ、十分な表示可能時間を確保し、良好な画面表示を実現することができる液晶表示装置を提供するものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の液晶表示装置は、マトリクス状に配置された複数の液晶画素を有する液晶表示パネルと、該液晶表示パネルを背面側から照明するバックライトとを備えてタイムシーケンシャル駆動によりカラー表示を行う液晶表示装置において、前記液晶画素を構成する画素領域の各々に、前記液晶画素を駆動するＲ、Ｇ、Ｂの各色の表示データを各色毎に個別に一時保持するデータ保持手段を有し、前記データ保持手段は、前記各色の表示データを保持する縦続接続された複数段のラッチ回路を有し、１フィールド期間内に初段の前記ラッチ回路に前記各色の表示データが保持され、帰線期間に前記各色の表示データを最終段の前記ラッチ回路に転送し、最終段の該ラッチ回路に保持された前記各色の表示データにより前記液晶画素を順次駆動するタイミングに同期して、前記バックライトから前記各色の表示データに対応する単色光を順次発光させることを特徴とする。請求項２記載の液晶表示装置は、マトリクス状に配置された複数の液晶画素を有する液晶表示パネルと、該液晶表示パネルを背面側から照明するバックライトとを備え、前記液晶画素にＲ、Ｇ、Ｂの各色の表示データを順次印加するとともに、表示データの印加のタイミングに同期して、前記バックライトから前記表示データに対応するＲ、Ｇ、Ｂの各単色光を順次発光させる液晶表示装置において、前記液晶画素を構成する画素領域に、前記Ｒ、Ｇ、Ｂの各色の表示データを個別に一時保持するデータ保持手段を有し、前記データ保持手段は、前記Ｒ、Ｇ、Ｂの各色の表示データを個別に保持する複数の縦続接続された複数段のラッチ回路を有し、１フィールド期間内に初段の前記各ラッチ回路に前記各色の表示データが個別に保持され、帰線期間に前記Ｒ、Ｇ、Ｂの各色の表示データを最終段の前記各ラッチ回路に転送し、次のフィールドにおいて、最終段の該ラッチ回路に保持された前記Ｒ、Ｇ、Ｂの各色の表示データを順次読み出して、前記液晶画素を駆動するタイミングに同期して、前記表示データに対応する前記単色光を順次発光させるとともに、当該フィールドの前記各色の表示データを初段の前記各ラッチ回路に読み込んで個別に保持することを特徴とする。
【００１３】
請求項３記載の液晶表示装置は、請求項１又は２記載の液晶表示装置において、前記データ保持手段の最終段の前記ラッチ回路に一時保持された前記表示データを増幅して前記液晶画素に印加する増幅手段を有することを特徴とする。請求項４記載の液晶表示装置は、請求項３記載の液晶表示装置において、前記前記増幅手段への電源の供給を制御する電源制御手段を有し、前記表示データにより前記液晶画素を駆動するタイミングに同期して、前記増幅手段への電源の供給を行うことを特徴とする。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る液晶表示装置について、実施の形態を示して具体的に説明する。
本発明に係る液晶表示装置の一実施形態について、図面を参照して説明する。
図１は、本発明に係る液晶表示装置の一実施形態を示す概略図である。ここで、従来技術と同等の構成については、その説明を簡略化する。
図１において、１０は液晶表示パネル、２０はデータドライバ、３０は制御ドライバ、４０はバックライト、５０は極性反転回路、６０は制御回路である。
【００１５】
以下、各構成について説明する。
（１）液晶表示パネル１０
図２は、本実施形態に係る液晶表示装置に適用される液晶表示パネルの概略構成を示す図であり、図３は、各画素領域に形成される保持手段の具体例を示す図である。
図２に示すように、液晶表示パネル１０は、内部に画素電極Ｅａとデータ保持手段１０ａが形成され、マトリクス状に配置された複数の画素領域と、マトリクスの列方向に延伸し、各データ保持手段にＲＧＢの各表示データを供給するデータライン２０ａと、マトリクスの行方向に延伸し、各データ保持手段を選択して各表示データの取り込み、保持を制御する走査ライン３０ａと、マトリクスの行方向に延伸し、各データ保持手段を選択して保持された各表示データの出力、画素電極への印加を制御する表示制御ライン３０ｂと、を有して構成されている。
すなわち、通常の液晶画素においては、従来技術（図８参照）において説明したように、１つのＴＦＴと、それに接続された画素電極及び共通電極からなる画素容量を有して構成されるが、本実施形態においては、ＴＦＴに代えて各色毎の表示データを個別に保持するラッチ回路やサンプルホールド回路等のデータ保持手段を画素電極の前段に形成し、表示データを一旦データ保持手段に保持した後、画素電極に印加するように構成されている。
【００１６】
具体的には、図３に示すように、保持手段１０ａは、Ｒ、Ｇ、Ｂの各色毎の表示データを保持する複数段（図では２段）のラッチ回路１１と、制御ドライバ３０から供給される走査信号及び制御クロックに基づいて、データライン２０ａを介して時系列的に供給される表示データをＲＧＢの各色毎に初段（１段目）のラッチ回路１１Ｒａ、１１Ｇａ、１１Ｂａに個別に取り込み、保持、出力するための動作タイミングを制御するシフトレジスタ１２と、１段目のラッチ回路１１Ｒａ、１１Ｇａ、１１Ｂａから転送された各表示データを保持する最終段（２段目）のラッチ回路１１Ｒｂ、１１Ｇｂ、１１Ｂｂから各表示データをＲＧＢの順番で選択的に取り出すセレクタ回路１３と、セレクタ回路１３により取り出された各表示データを電流増幅して、画素電極Ｅａに印加するアンプ回路１４と、表示制御ライン３０ｂを介して供給される表示制御信号に基づいて、２段目のラッチ回路１１Ｒｂ、１１Ｇｂ、１１Ｂｂの動作タイミングを制御するとともに、セレクタ回路１３における表示データの取り出しタイミング、及び、アンプ回路１４の動作タイミングを制御するシリアル・パラレル変換回路１５と、を有して構成されている。なお、アンプ回路１４は、ラッチ回路１１から読み出された表示データの電流増幅を行い、画素電極への書き込み速度を向上させるためのものであって、さらに、アンプ回路１４の電源線には、ＦＥＴスイッチ（電源制御手段）が設けられ、画素電極Ｅａへの表示データの書き込み時以外は、アンプ回路１４への電源の供給を遮断して、消費電力を減らすものである。
【００１７】
（２）データドライバ２０
図４は、本実施形態に係る液晶表示装置に適用されるデータドライバの構成を示す図である。
図４に示すように、データドライバ２０は、制御回路６０からの水平制御クロックＨＣＫに基づいて、入力表示データＲ・Ｇ・ＢからＲＧＢの各表示データを一組として順次取り込むためのサンプリングクロックを生成するシフトレジスタ２１と、シフトレジスタ２１から供給されるサンプリングクロックに基づいて、表示データをＲ、Ｇ、Ｂ各色毎に順次取り込んで、１行分のＲＧＢの各表示データを保持するサンプルホールド回路２２（２２Ｒ、２２Ｇ、２２Ｂ）と、保持した一組のＲＧＢの各表示データを時系列的にひとまとめにして（パケット化して）シリアルデータ化するマルチプレクサ回路２３と、を有して構成されている。
【００１８】
（３）制御ドライバ３０
図５は、本実施形態に係る液晶表示装置に適用される制御ドライバの構成を示す図である。
図５に示すように、制御ドライバ３０は、垂直制御信号ＶＳ及び垂直制御クロックＶＣＫに基づいて、走査ライン３０ａに接続された液晶画素を選択状態とする走査信号を生成するとともに、１段目のラッチ回路１１Ｒａ、１１Ｇａ、１１Ｂａへの表示データの取り込み、保持、出力を制御するための制御クロック信号を生成するタイミング発生回路３１と、２段目のラッチ回路１１Ｒｂ、１１Ｇｂ、１１Ｂｂの動作タイミング、及び、セレクタ回路１３における表示データの取り出しタイミング、アンプ回路１４の動作タイミングを制御する表示制御信号を生成し、シリアルデータとして表示制御ライン３０ｂを介して出力するシーケンシャル表示制御信号回路３２と、を有して構成されている。
【００１９】
（４）バックライト４０
バックライト４０は、従来技術において示したものと同様に、ＲＧＢ各色の単色蛍光灯から構成される光源であり、制御回路６０から供給される点灯制御信号ＬＲ、ＬＧ、ＬＢに基づいて、画素電極に印加されるＲＧＢのいずれかの表示データの色データに対応する色の単色光を発光する。
（５）極性反転回路５０
極性反転回路５０は、制御回路６０からの極性反転制御信号ＳＣに基づいて、入力表示データＲ・Ｇ・Ｂの信号極性を反転処理する。なお、極性反転回路５０は、交流駆動液晶を用いる場合のみ動作する。
（６）制御回路６０
制御回路６０は、図５に示すように、入力同期信号Ｓ１に基づいて、上述した各種の同期信号や制御信号、動作クロックを生成して、データドライバ２０、制御ドライバ３０、バックライト４０、極性反転回路５０等へ出力し、タイムシーケンシャル駆動による表示動作を制御する。
【００２０】
次に、上述した液晶表示装置の具体的な動作について、図面を参照して説明する。
図６は、本実施形態の液晶表示装置の動作を示すタイムチャートである。
図６に示すように、まず、データドライバ２０によりシリアルデータ化されたＲＧＢ表示データをデータライン２０ａを介して供給するとともに、制御ドライバ３０により走査スタート信号を走査ライン３０ａに印加する。
これにより、データライン２０ａに時系列的に供給されたＲＧＢの各表示データは、１フィールド期間内にＲ、Ｇ、Ｂの順序で１段目の各々のラッチ回路１１Ｒａ、１１Ｇａ、１１Ｂａに個別に保持される。
【００２１】
次いで、１画面を構成する全ての走査ライン３０ａについて、上記と同様の処理を順次行って、１画面全体の画素領域に形成された１段目の各々のラッチ回路１１Ｒａ、１１Ｇａ、１１ＢａにＲ、Ｇ、Ｂの各表示データが保持される。そして、帰線期間中に制御ドライバ３０から表示制御ライン３０ｂを介して送出される表示制御信号に基づいて、２段目の各々のラッチ回路１１Ｒｂ、１１Ｇｂ、１１Ｂｂを選択することにより、１段目のラッチ回路１１Ｒａ、１１Ｇａ、１１Ｂａに保持されていた各表示データが２段目のラッチ回路１１Ｒｂ、１１Ｇｂ、１１Ｂｂに転送され、保持される。
次いで、表示制御信号に基づいて、セレクタ回路１３のＲ選択信号をＯＮとするとともに、アンプ回路１４への電源制御信号ＳをＯＮとすることにより２段目のラッチ回路１１Ｒｂに保持されたＲの表示データが画素電極Ｅａに印加される。そして、この動作タイミングに同期して制御回路６０からバックライト４０に点灯制御信号ＬＲが送出され、赤の単色光を点灯させることにより、液晶表示パネル１０に表示データに対応した赤色の画面が表示される。以上の動作は、１フィールド期間の１／３時間内に実行される。
【００２２】
次いで、１／３フィールド期間経過後、表示制御信号に基づいてセレクタ回路１３のＲ選択信号がＯＦＦされ、Ｇ選択信号がＯＮされるとともに、アンプ回路１４への電源制御信号ＳをＯＮとすることにより２段目のラッチ回路１１Ｇｂに保持されたＧの表示データが画素電極Ｅａに印加される。そして、この動作タイミングに同期して制御回路６０からバックライト４０に点灯制御信号ＬＧが送出され、緑の単色光を点灯させることにより、液晶表示パネルに表示データに対応した緑色の画面が表示される。以上の動作も、１フィールド期間の１／３時間内に実行される。
さらに、１／３フィールド期間経過後、すなわち、開始から２／３フィールド経過後、再び表示制御信号に基づいてセレクタ回路１３のＧ選択信号がＯＦＦされ、Ｂ選択信号がＯＮされるとともに、アンプ回路１４への電源制御信号ＳをＯＮとすることにより２段目のラッチ回路１１Ｂｂに保持されたＢの表示データが画素電極Ｅａに印加される。そして、この動作タイミングに同期して制御回路６０からバックライト４０に点灯制御信号ＬＢが送出され、青の単色光を点灯させることにより、液晶表示パネルに表示データに対応した青色の画面が表示される。
【００２３】
このようにして、１フィールド期間内に、赤、緑、青の各単色光による画面表示が実行され、視覚の残像効果により、これらＲＧＢ３色が合成された色調によりカラー表示が実現される。
ところで、上述したＲ、Ｇ、Ｂの各表示データの２段目のラッチ回路１１Ｒｂ、１１Ｇｂ、１１Ｂｂからの読み出し、画素電極Ｅａへの印加に同期して、データライン２０ａに時系列的に供給された次のＲＧＢの表示データが、Ｒ、Ｇ、Ｂの順序で１段目の各々のラッチ回路１１Ｒａ、１１Ｇａ、１１Ｂａに個別に保持される。
【００２４】
すなわち、従来技術において説明したように、タイムシーケンシャル駆動を実現するためには、１画面の全液晶画素に所定色、例えば赤ならＲの表示データを全部書き込んで、その後バックライトにより赤色の単色光を照射しなければならないので、従来の液晶表示パネルの場合では、表示が切り替わるタイミングで、その都度、各色毎の表示データを画素電極に出力して書き込まなければならなかったが、本実施形態によれば、画素領域内にＲ、Ｇ、Ｂの３色の表示データを個別に保持するラッチ回路を有しているため、最初の書き込み動作を除いて、次のフィールドからは、各表示データを１段目及び２段目のラッチ回路に順次保持、転送することにより、２段目のラッチ回路から画素電極に表示データを出力して、表示動作をしている間に、次のフィールドの表示データを読み込んで、１段目のラッチ回路に保持することができる。
【００２５】
したがって、一番初めだけを除けば、表示動作は一つ前のタイミングで保持された表示データを表示出力しているだけで、表示の切り替わりタイミングで、１画面の全ての画素電極に表示データを書き込む必要がないので、表示可能期間を実質的に長くすることができ、応答の遅い液晶材料を用いた液晶表示パネルにおいてもタイムシーケンシャル駆動を良好に実現することできる。
また、画素領域内に表示データを保持するようにしたので、液晶表示パネル外に画像メモリを設ける必要がなく、コストの低減を図ることができる。
なお、本実施形態においては、保持手段として、２段のラッチ回路を設けた構成を示したが、本発明はこれに限定されるものではない。要するに、最終段のラッチ回路に保持された表示データを読み出して画素電極に書き込む動作タイミングに同期して、初段のラッチ回路に次の表示データを取り込む動作、及び、下位のラッチ回路から上位のラッチ回路へと保持した表示データを転送する動作を実行するものであれば、他の構成を有するものであっても良いことは言うまでもない。
また、上述した実施形態においては、タイムシーケンシャル駆動方式の液晶表示装置についてのみ説明したが、本発明は液晶画素の画素領域内に表示データの保持手段を設けた新規な構成を提示することを特徴とするものであって、これに限定されるものではない。したがって、タイムシーケンシャル駆動方式以外の通常の駆動方式を有する液晶表示装置に適用するものであってもよいことは言うまでもない。
【００２６】
【発明の効果】
請求項１に係る液晶表示装置によれば、各画素領域内にＲ、Ｇ、Ｂの各色の表示データを各色毎に個別に一時保持するデータ保持手段を有し、データ保持手段は縦続接続された複数段のラッチ回路を有し、信号ドライバから出力される各色の表示データを１フィールド期間にデータ保持手段の初段のラッチ回路に一時保持した後、帰線期間に各色の表示データを最終段のラッチ回路に転送し、最終段のラッチ回路に保持された各色の表示データを所定のタイミングで順次読み出して画素電極に印加し、液晶画素を駆動するとともに、そのタイミングに同期して各色の表示データに対応する単色光をバックライトから順次発光させて照明することができるため、従来表示データの保持のために液晶表示パネルの周辺に設けられていた画像メモリを必要とせず、周辺回路を安価かつ簡易に構成することができるとともに、表示可能時間を実質的に長くすることができ、高速応答性を有する液晶の採用や画素ＴＦＴの駆動能力の向上等、特殊な構成を必要とすることなく、良好にタイムシーケンシャル駆動を実現してカラー表示出力を行うことができる。請求項２に係る液晶表示装置によれば、各画素領域内にＲ、Ｇ、Ｂ各色の表示データを個別に保持する手段を有し、データ保持手段は、Ｒ、Ｇ、Ｂの各色の表示データを個別に保持する複数の縦続接続された複数段のラッチ回路を有し、１フィールド期間内に初段の各ラッチ回路に各色の表示データが個別に保持され、帰線期間にＲ、Ｇ、Ｂの各色の表示データを最終段の各ラッチ回路に転送し、次のフィールドにおいて、最終段の該ラッチ回路に一時保持された各色の表示データを所定のタイミングで順次読み出して画素電極に印加して液晶画素を駆動し、そのタイミングに同期して各色の表示データに対応する単色光を有するバックライトを発光させて照明するとともに、当該フィールドの前記各色の表示データを初段の前記各ラッチ回路に読み込んで個別に保持することができるため、従来表示データの保持のために液晶表示パネルの周辺に設けられていた画像メモリを必要とせず、周辺回路を安価かつ簡易に構成することができるとともに、表示可能時間を実質的に長くすることができ、高速応答性を有する液晶の採用や画素ＴＦＴの駆動能力の向上等、特殊な構成を必要とすることなく、良好にタイムシーケンシャル駆動を実現してカラー表示出力を行うことができる。
【００２７】
請求項３記載の液晶表示装置によれば、データ保持回路の最終段のラッチ回路に保持された表示データを増幅手段により増幅して液晶画素に印加することができるため、液晶画素への表示データの書き込み時間を短くして、液晶画素の駆動を速くすることができ、バックライトの点灯制御に関する負担を軽減することができる。請求項４記載の液晶表示装置によれば、増幅手段への電源供給を制御する電源制御手段により、液晶画素を駆動するタイミングにおいてのみ、増幅手段に電源を供給し、それ以外では電源の供給を遮断することができるため、増幅手段における消費電力の低減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る液晶表示装置の一実施形態を示す概略図である。
【図２】本実施形態に係る液晶表示装置に適用される液晶表示パネルの概略構成を示す図である。
【図３】各画素領域に形成される保持手段の具体例を示す図である。
【図４】本実施形態に係る液晶表示装置に適用されるデータドライバの構成を示す図である。
【図５】本実施形態に係る液晶表示装置に適用される制御ドライバの構成を示す図である。
【図６】本実施形態の液晶表示装置の動作を示すタイムチャートである。
【図７】従来のタイムシーケンシャル駆動方式の液晶表示装置の概略構成を示す図である。
【図８】液晶表示パネルの概略構成を示す等価回路図である。
【図９】タイムシーケンシャル駆動方式の液晶表示装置の動作を示すタイムチャートである。
【符号の説明】
１０液晶表示パネル
１０ａデータ保持手段
１１ラッチ回路
１２シフトレジスタ
１３セレクタ回路
１４アンプ回路
２０データドライバ
２１シフトレジスタ
２２サンプルホールド回路
２３マルチプレクサ回路
３０制御ドライバ
３１タイミング発生回路
３２シーケンシャル表示制御信号回路
４０バックライト
５０極性反転回路
６０制御回路[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a liquid crystal display device, and in particular, includes a monochrome active matrix liquid crystal display panel and a backlight capable of emitting single-color light of three colors of red (R), green (G), and blue (B), The present invention relates to a liquid crystal display device that performs color display output by time sequential driving.
[0002]
[Prior art]
In recent years, with the progress of the information society, the spread of liquid crystal display devices has been remarkable, especially from monochrome display centering on conventional character information to high-definition color display as an alternative to personal computer monitors and color televisions. The demand is growing. A commonly used liquid crystal display device capable of color display includes a liquid crystal display panel having liquid crystal pixels corresponding to each color of RGB, and each color of RGB provided at the front surface of the liquid crystal display panel and corresponding to the liquid crystal pixels. A predetermined display color is generated by superimposing the three RGB colors by adjusting the luminance of each liquid crystal pixel according to the RGB color data constituting the display data.
[0003]
On the other hand, it has a monochrome (black and white) liquid crystal display panel and a backlight that can be switched to three colors of RGB at high speed, and the display of each color of RGB is switched in time series during a normal one frame period. Red display light is emitted when red display data is displayed on the LCD panel, green backlight is emitted when green display data is displayed, and blue backlight is emitted when blue display data is displayed. A time sequential drive system is known that uses the afterimage effect of human vision to make it appear as a predetermined display color by superimposing three colors. Progressing.
[0004]
Such a time sequential drive type liquid crystal display device has the following advantages.
(1) Unlike the configuration in which the liquid crystal pixels corresponding to the respective colors are formed with the RGB three-color filters, the three colors of RGB can be displayed by one liquid crystal pixel, so that the pixel density can be improved, The resolution of the liquid crystal display panel can be increased.
(2) Since one liquid crystal pixel can display three colors of RGB, the number of signal lines (drain lines) for supplying display data can be reduced to 1/3, and the number of driver ICs can be reduced. Thus, the peripheral circuit can be reduced in size.
(3) Color balance adjustment can be easily performed by adjusting the emission color of the backlight corresponding to the display data of RGB three colors.
(4) Since it is not necessary to provide a color filter, high-definition color display can be realized using a monochrome liquid crystal display panel having a relatively simple structure.
[0005]
Here, a conventional time-sequential driving type liquid crystal display device will be briefly described with reference to the drawings.
FIG. 7 is a diagram showing a schematic configuration of a conventional time sequential drive type liquid crystal display device.
In FIG. 7, 101 is a liquid crystal display panel, 102 is a source driver, 103 is a gate driver, 104 is a backlight, 105 is an image memory, 106 is a polarity inversion circuit, and 107 is a control circuit.
S1 is an input synchronization signal, and includes a vertical synchronization signal VSYN and a horizontal synchronization signal HSYN. R, G, and B are input display data composed of R, G, and B color data, D1 and D2 are display data for each RGB color, SC is a polarity inversion control signal, and SM is a bank switching control signal of the image memory. is there. SG is a scanning driver control signal and includes a vertical control signal VS and a vertical control clock VCK. SS is a signal driver control signal and includes a horizontal control signal HS and a horizontal control clock HCK. L is a backlight lighting control signal, which is an R lighting control signal LR that controls the emission of red (R) monochromatic light, a G lighting control signal LG that controls the emission of green (G) monochromatic light, and blue ( B) and a B lighting control signal LB for controlling the emission of monochromatic light.
[0006]
As shown in FIG. 8, the liquid crystal display panel 101 includes pixel electrodes Ea arranged in a matrix, and, for example, thin film transistors (hereinafter abbreviated as TFTs) having drains connected to the pixel electrodes Ea. The source electrode line 102a extending in the column direction of the matrix and connected to the sources of the plurality of TFTs, the gate electrode line 103a extending in the row direction of the matrix and connected to the gates of the plurality of TFTs, and the pixel electrode Ea A common electrode (also referred to as a counter electrode) Eb to which a common voltage is applied via the common wiring 104, and a liquid crystal capacitor C1C in which liquid crystal is filled between the pixel electrode Ea and the common electrode Eb. The storage capacitor (addition capacitor) Cs is added to the drain of the TFT in parallel with the liquid crystal capacitor C1C. Here, the TFT, the liquid crystal capacitor C1C, and the storage capacitor Cs constitute a liquid crystal pixel.
Based on the signal driver control signal SS supplied from the control circuit 107, the source driver 102 holds the display data for each color of RGB output from the image image memory 105 in units of one line, and supplies the corresponding digital signal as a source. The voltage is applied to each liquid crystal pixel via the electrode line 102a.
[0007]
Based on the scanning driver control signal SG supplied from the control circuit 107, the gate driver 103 sequentially applies scanning signals to the respective gate electrode lines 103a to be in a selected state, and the liquid crystal pixels at positions intersecting the source electrode lines 102a. Further, the voltage of the digital signal supplied to the source electrode line 102a is applied.
The backlight 104 is a light source composed of RGB single-color fluorescent lamps (cold cathode rays), and drives liquid crystal pixels in accordance with the lighting control signals LR, LG, and LB for each RGB color supplied from the control circuit 107. Emits monochromatic light of a color corresponding to the color data of the display data being displayed.
The image memory 105 stores input display data R, G, and B for one screen displayed on the liquid crystal display panel 101 based on the bank switching control signal SM from the control circuit 107, and each color of R, G, and B The data is frequency-converted into faster display data D1 and supplied to the source driver 102.
[0008]
The polarity inversion circuit 106 inverts the signal polarity of the display data D1 based on the polarity inversion control signal SC from the control circuit 107. Note that the polarity inversion circuit 106 operates only when an AC drive liquid crystal is used, and operates as a simple buffer when the DC drive liquid crystal is used.
The control circuit 107 generates the above-described various synchronization signals, control signals, and operation clocks based on the input synchronization signal S1, and the source driver 102, the gate driver 103, the backlight 104, the image memory 105, and the polarity inversion circuit 106. The display operation on the liquid crystal display panel 101 is controlled.
[0009]
FIG. 9 is a time chart showing the operation of the time sequential drive type liquid crystal display device.
As shown in FIG. 9, first, the input display data R, G, and B are temporarily stored as display data of R, G, and B colors in the image memory 105 during one field period. Next, the display data for one screen is sequentially taken out at a higher speed than the time in which the stored display data D1 is written in the order of R, G, and B within one field period, and the predetermined display of the liquid crystal display panel is supplied via the source driver 102. The pixel electrode is applied (written) to drive display. Then, in synchronism with the drive timing of the liquid crystal display panel, a single color RGB backlight corresponding to the color data (display data) being driven for display is turned on to display a liquid crystal display within one field period. Each liquid crystal pixel for one screen of the panel emits light sequentially in each of R, G, and B colors, and a predetermined color display is realized by superimposing three colors apparently by the visual afterimage effect.
In this way, in order to realize time sequential driving, the establishment of a technique for sequentially writing display data of three colors of RGB to each liquid crystal pixel of a liquid crystal display panel within one field period and driving at high speed, and one field period In particular, it is essential to establish a technique for controlling lighting by switching the emission color of the backlight to three colors at high speed.
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
However, when time sequential driving is attempted using the structure of a conventional monochrome liquid crystal display panel as it is, the following problems are encountered.
(A) In the conventional liquid crystal display panel, it is necessary to drive the display all at once after writing the display data to all the liquid crystal pixels for one screen, so it takes time to write the display data to each liquid crystal pixel, The displayable time after rewriting the display data is shortened, and the backlight needs to be turned on with high brightness instantaneously. For this purpose, it is necessary to concentrate current instantaneously on the backlight. However, the current capacity of the backlight drive circuit must be increased or a high-brightness backlight must be used. The burden on is increased.
(B) In order to write the display data of three colors of RGB into the liquid crystal pixels in one field period, it is necessary to perform writing at a speed higher than the input display data transfer speed. For this purpose, the display data needs to be temporarily stored in the image memory for frequency conversion, which causes an increase in cost.
(C) It is necessary to shorten the display data writing time to each liquid crystal pixel, and when the three colors of RGB are switched during one field period (16.7 ms), the afterimage of the previous color must be completely eliminated. Therefore, it is necessary to apply a liquid crystal material (for example, ferroelectric liquid crystal) having an ultrafast response, narrowing the range of selection of the liquid crystal material and making it difficult to improve display quality. Further, in order to realize high-speed writing, it is necessary to increase the driving capability by increasing the size of the TFT for each liquid crystal pixel, but on the other hand, the aperture ratio of the display screen decreases.
[0011]
Therefore, the present invention aims to solve such problems, and in color display by the time sequential drive method, while ensuring a sufficient display possible time while reducing the circuit scale, it realizes a good screen display. The present invention provides a liquid crystal display device that can be used.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
The liquid crystal display device according to claim 1 includes a liquid crystal display panel having a plurality of liquid crystal pixels arranged in a matrix and a backlight for illuminating the liquid crystal display panel from the back side, and performs color display by time sequential driving. In the liquid crystal display device to be performed, the liquid crystal pixel is driven in each of the pixel regions constituting the liquid crystal pixelR, G, BData holding means for temporarily holding color display data individually for each color, the data holding means has a plurality of cascaded latch circuits for holding the display data of each color, and one field period The display data of each color is held in the latch circuit in the first stage, and the display data of each color is transferred to the latch circuit in the last stage in the blanking period, and the color data held in the latch circuit in the last stage is transferred. The monochromatic light corresponding to the display data of each color is sequentially emitted from the backlight in synchronization with the timing of sequentially driving the liquid crystal pixels according to the display data. The liquid crystal display device according to claim 2 is provided with a liquid crystal display panel having a plurality of liquid crystal pixels arranged in a matrix and a backlight for illuminating the liquid crystal display panel from the back side. , B sequentially applies display data of each color, and sequentially emits R, G, B monochromatic lights corresponding to the display data from the backlight in synchronization with the application timing of the display data. And a data holding means for temporarily holding display data of each of the R, G, and B colors individually in a pixel region that constitutes the liquid crystal pixel, and the data holding means includes the colors of the R, G, and B colors. The display data of each color is individually held in each latch circuit of the first stage within one field period, and a plurality of cascaded latch circuits of a plurality of stages for individually holding display data of The transferred R, G, and colors of the display data of B in the respective latch circuits in the final stage in a line period,In the next field,The display data of each color of R, G, and B held in the latch circuit at the final stage is sequentially read, and the monochromatic light corresponding to the display data is sequentially emitted in synchronization with the timing of driving the liquid crystal pixels. LetIn addition, the display data of each color in the field is read into the latch circuits in the first stage and held individually.It is characterized by that.
[0013]
Claim3The liquid crystal display device according to claim 1.Or3. The liquid crystal display device according to 2, wherein the data holding means.The latch circuit of the last stage ofAnd amplifying means for amplifying the display data temporarily held in the liquid crystal and applying it to the liquid crystal pixels. Claim4The liquid crystal display device according to claim3The liquid crystal display device according to claim 1, further comprising power control means for controlling power supply to the amplifying means, and supplying power to the amplifying means in synchronization with a timing of driving the liquid crystal pixels by the display data. It is characterized by performing.
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the liquid crystal display device according to the present invention will be specifically described with reference to embodiments.
An embodiment of a liquid crystal display device according to the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic view showing an embodiment of a liquid crystal display device according to the present invention. Here, the description of the configuration equivalent to that of the prior art is simplified.
In FIG. 1, 10 is a liquid crystal display panel, 20 is a data driver, 30 is a control driver, 40 is a backlight, 50 is a polarity inversion circuit, and 60 is a control circuit.
[0015]
Each configuration will be described below.
(1) Liquid crystal display panel 10
FIG. 2 is a diagram showing a schematic configuration of a liquid crystal display panel applied to the liquid crystal display device according to the present embodiment, and FIG. 3 is a diagram showing a specific example of holding means formed in each pixel region.
As shown in FIG. 2, the liquid crystal display panel 10 has pixel electrodes Ea and data holding means 10a formed therein, and a plurality of pixel regions arranged in a matrix and extending in the column direction of the matrix to hold each data. A data line 20a for supplying each display data of RGB to the means, a scanning line 30a extending in the row direction of the matrix, selecting each data holding means and controlling fetching and holding of each display data, and a row direction of the matrix And a display control line 30b for controlling the output of each display data held by selecting each data holding means and the application to the pixel electrode.
That is, a normal liquid crystal pixel is configured to have a pixel capacitor composed of one TFT, a pixel electrode connected to the TFT, and a common electrode as described in the related art (see FIG. 8). In the embodiment, a data holding unit such as a latch circuit or a sample hold circuit that individually holds display data for each color instead of the TFT is formed in the previous stage of the pixel electrode, and the display data is once held in the data holding unit. The pixel electrode is configured to be applied.
[0016]
Specifically, as illustrated in FIG. 3, the holding unit 10 a is supplied from a plurality of stages (two stages in the drawing) of the latch circuit 11 that holds display data for each color of R, G, and B, and the control driver 30. Display data supplied in time series via the data line 20a based on the scanning signal and the control clock to be individually fetched into the first stage (first stage) latch circuits 11Ra, 11Ga, and 11Ba for each color of RGB. , A shift register 12 that controls the operation timing for holding and outputting, and a final stage (second stage) latch circuit 11Rb that holds display data transferred from the first stage latch circuits 11Ra, 11Ga, and 11Ba, A selector circuit 13 that selectively extracts each display data from 11 Gb and 11 Bb in the order of RGB, and each display data extracted by the selector circuit 13 Then, based on the amplifier circuit 14 applied to the pixel electrode Ea and the display control signal supplied via the display control line 30b, the operation timing of the second-stage latch circuits 11Rb, 11Gb, 11Bb is controlled. A serial-parallel conversion circuit 15 that controls the display data extraction timing in the selector circuit 13 and the operation timing of the amplifier circuit 14 is provided. The amplifier circuit 14 is for amplifying the current of display data read from the latch circuit 11 and improving the writing speed to the pixel electrode. Further, the power line of the amplifier circuit 14 includes: An FET switch (power supply control means) is provided, and the power supply to the amplifier circuit 14 is cut off to reduce power consumption except when display data is written to the pixel electrode Ea.
[0017]
(2) Data driver 20
FIG. 4 is a diagram illustrating a configuration of a data driver applied to the liquid crystal display device according to the present embodiment.
As shown in FIG. 4, the data driver 20 uses a horizontal control clock HCK from the control circuit 60 to generate a sampling clock for sequentially capturing RGB display data as a set from the input display data R, G, B. A shift register 21 to be generated, and a sample hold circuit that sequentially captures display data for each color of R, G, and B based on a sampling clock supplied from the shift register 21 and holds RGB display data for one row 22 (22R, 22G, 22B), and a multiplexer circuit 23 that converts the stored set of RGB display data into a serial data in a time series (packetized). .
[0018]
(3) Control driver 30
FIG. 5 is a diagram illustrating a configuration of a control driver applied to the liquid crystal display device according to the present embodiment.
As shown in FIG. 5, the control driver 30 generates a scanning signal for selecting the liquid crystal pixels connected to the scanning line 30a based on the vertical control signal VS and the vertical control clock VCK, and the first stage. A timing generation circuit 31 that generates a control clock signal for controlling the capture, holding, and output of display data into the latch circuits 11Ra, 11Ga, and 11Ba; and the operation timings of the second-stage latch circuits 11Rb, 11Gb, and 11Bb; A sequential display control signal circuit 32 that generates a display control signal for controlling the display data extraction timing in the selector circuit 13 and the operation timing of the amplifier circuit 14 and outputs the display control signal as serial data via the display control line 30b. Configured.
[0019]
(4) Backlight 40
The backlight 40 is a light source composed of single color fluorescent lamps for each color of RGB, similar to the one shown in the prior art, and is based on the lighting control signals LR, LG, LB supplied from the control circuit 60. Emits monochromatic light of a color corresponding to the color data of any of the RGB display data applied to.
(5) Polarity inversion circuit 50
The polarity inversion circuit 50 inverts the signal polarity of the input display data R / G / B based on the polarity inversion control signal SC from the control circuit 60. Note that the polarity inversion circuit 50 operates only when an AC drive liquid crystal is used.
(6) Control circuit 60
As shown in FIG. 5, the control circuit 60 generates the above-described various synchronization signals, control signals, and operation clocks based on the input synchronization signal S1, and the data driver 20, the control driver 30, the backlight 40, the polarity It outputs to the inversion circuit 50 etc. and controls the display operation by time sequential drive.
[0020]
Next, specific operations of the above-described liquid crystal display device will be described with reference to the drawings.
FIG. 6 is a time chart showing the operation of the liquid crystal display device of this embodiment.
As shown in FIG. 6, first, RGB display data converted into serial data by the data driver 20 is supplied via the data line 20a, and a scanning start signal is applied to the scanning line 30a by the control driver 30.
Thereby, the RGB display data supplied to the data line 20a in time series are individually supplied to the latch circuits 11Ra, 11Ga, and 11Ba in the first stage in the order of R, G, and B within one field period. Retained.
[0021]
Next, the same processing as described above is sequentially performed for all the scanning lines 30a constituting one screen, and R and R are respectively applied to the latch circuits 11Ra, 11Ga, and 11Ba in the first stage formed in the pixel area of the entire screen. Each display data of G and B is held. Then, by selecting the latch circuits 11Rb, 11Gb, and 11Bb in the second stage based on the display control signal sent from the control driver 30 through the display control line 30b during the blanking period, the first stage is selected. The display data held in the latch circuits 11Ra, 11Ga, and 11Ba are transferred to and held in the second-stage latch circuits 11Rb, 11Gb, and 11Bb.
Next, based on the display control signal, the R selection signal of the selector circuit 13 is turned ON, and the power supply control signal S to the amplifier circuit 14 is turned ON to turn on the R held in the second-stage latch circuit 11Rb. Display data is applied to the pixel electrode Ea. Then, in synchronization with this operation timing, a lighting control signal LR is sent from the control circuit 60 to the backlight 40 to turn on the red monochromatic light, whereby a red screen corresponding to the display data is displayed on the liquid crystal display panel 10. Is done. The above operation is executed within 1/3 hour of one field period.
[0022]
Next, after the lapse of the 1/3 field period, the R selection signal of the selector circuit 13 is turned off based on the display control signal, the G selection signal is turned on, and the power supply control signal S to the amplifier circuit 14 is turned on. Thus, the G display data held in the second-stage latch circuit 11Gb is applied to the pixel electrode Ea. Then, in synchronization with this operation timing, a lighting control signal LG is sent from the control circuit 60 to the backlight 40 to turn on the green monochromatic light, whereby a green screen corresponding to the display data is displayed on the liquid crystal display panel. The The above operation is also executed within 1/3 hour of one field period.
Further, after the 1/3 field period has elapsed, that is, after the 2/3 field has elapsed from the start, the G selection signal of the selector circuit 13 is turned off again based on the display control signal, the B selection signal is turned on, and the amplifier circuit When the power supply control signal S to 14 is turned ON, the B display data held in the second-stage latch circuit 11Bb is applied to the pixel electrode Ea. Then, in synchronization with this operation timing, a lighting control signal LB is sent from the control circuit 60 to the backlight 40 to turn on the blue monochromatic light, whereby a blue screen corresponding to the display data is displayed on the liquid crystal display panel. The
[0023]
In this way, the screen display is performed with each single color light of red, green, and blue within one field period, and the color display is realized by the color tone obtained by synthesizing these RGB three colors by the visual afterimage effect.
By the way, the above-described display data of R, G, B are read out from the second stage latch circuits 11Rb, 11Gb, 11Bb and supplied to the data line 20a in time series in synchronization with the application to the pixel electrode Ea. The next RGB display data is individually held in each latch circuit 11Ra, 11Ga, 11Ba in the first stage in the order of R, G, B.
[0024]
That is, as described in the prior art, in order to realize time sequential driving, all display data of a predetermined color, for example, R is written in all liquid crystal pixels of one screen, and then red monochromatic light is emitted by the backlight. In the case of a conventional liquid crystal display panel, the display data for each color had to be output and written to the pixel electrode each time the display was switched. Accordingly, since the pixel area has a latch circuit for individually holding display data of three colors R, G, and B, each display data is transferred from the next field except for the first writing operation. By sequentially holding and transferring the data to the first and second latch circuits, display data is output from the second latch circuit to the pixel electrode to perform a display operation. In, it reads the display data of the next field, can be held in the latch circuit of the first stage.
[0025]
Therefore, except for the very beginning, the display operation only displays the display data held at the previous timing, and the display data is displayed on all the pixel electrodes on one screen at the display switching timing. Since it is not necessary to write data, the displayable period can be substantially lengthened, and time-sequential driving can be satisfactorily realized even in a liquid crystal display panel using a liquid crystal material having a slow response.
Further, since the display data is held in the pixel area, it is not necessary to provide an image memory outside the liquid crystal display panel, and the cost can be reduced.
In the present embodiment, a configuration in which a two-stage latch circuit is provided as the holding means is shown, but the present invention is not limited to this. In short, in synchronization with the operation timing of reading the display data held in the last-stage latch circuit and writing it to the pixel electrode, the operation to fetch the next display data into the first-stage latch circuit, and the upper latch from the lower latch circuit Needless to say, any other configuration may be used as long as it performs an operation of transferring display data held in a circuit.
In the above-described embodiments, only the time sequential drive type liquid crystal display device has been described. However, the present invention presents a novel configuration in which display data holding means is provided in the pixel region of the liquid crystal pixel. However, the present invention is not limited to this. Therefore, it goes without saying that the present invention may be applied to a liquid crystal display device having a normal driving method other than the time sequential driving method.
[0026]
【The invention's effect】
According to the liquid crystal display device according to claim 1, each pixel region includesR, G, BData holding means for temporarily holding color display data for each color individually, the data holding means has a plurality of stages of latch circuits connected in cascade, and display data for each color output from the signal driver in one field After temporarily holding in the latch circuit of the first stage of the data holding means during the period, the display data of each color is transferred to the latch circuit of the last stage during the blanking period, and the display data of each color held in the latch circuit of the last stage is Conventional display is possible because the liquid crystal pixels are driven by sequentially reading at the timing and applied to the pixel electrodes, and the monochromatic light corresponding to the display data of each color is sequentially emitted from the backlight in synchronization with the timing. The image memory provided in the periphery of the liquid crystal display panel for data retention is not required, and the peripheral circuit can be configured inexpensively and easily. The displayable time can be substantially extended, and time-sequential driving can be realized well without the need for special configurations such as the adoption of liquid crystal with high-speed response and the improvement of pixel TFT driving capability. Color display output. According to the liquid crystal display device of the second aspect, each pixel region has means for individually holding display data of R, G, and B colors, and the data holding means displays each color of R, G, and B. It has a plurality of cascaded latch circuits that hold data individually, and display data of each color is individually held in each latch circuit in the first stage within one field period, and R, G, Transfer the display data of each color of B to each latch circuit in the final stage,In the next field,The display data of each color temporarily held in the latch circuit at the final stage is sequentially read out at a predetermined timing and applied to the pixel electrode.TheDriving liquid crystal pixelsShiIn synchronization with the timing, a backlight having monochromatic light corresponding to the display data of each color is emitted and illuminated.At the same time, the display data of each color in the field is read into each latch circuit in the first stage and held individually.Therefore, an image memory provided around the liquid crystal display panel for holding display data in the related art is not required, and the peripheral circuit can be configured inexpensively and easily, and the displayable time is substantially reduced. To achieve color display output with good time-sequential driving without the need for special configuration such as adoption of liquid crystal with high-speed response and improvement of pixel TFT driving capability. Can do.
[0027]
Claim3According to the described liquid crystal display device, the data holding circuitLast stage latch circuitThe display data held in the display can be amplified by the amplifying means and applied to the liquid crystal pixel. Therefore, the display data writing time to the liquid crystal pixel can be shortened to drive the liquid crystal pixel.fastIt is possible to reduce the burden on the backlight lighting control. Claim4According to the described liquid crystal display device, the power supply control means for controlling the power supply to the amplification means supplies power to the amplification means only at the timing of driving the liquid crystal pixels, and otherwise cuts off the power supply. Therefore, power consumption in the amplifying means can be reduced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic view showing an embodiment of a liquid crystal display device according to the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing a schematic configuration of a liquid crystal display panel applied to the liquid crystal display device according to the embodiment.
FIG. 3 is a diagram showing a specific example of holding means formed in each pixel region.
FIG. 4 is a diagram showing a configuration of a data driver applied to the liquid crystal display device according to the present embodiment.
FIG. 5 is a diagram showing a configuration of a control driver applied to the liquid crystal display device according to the present embodiment.
FIG. 6 is a time chart showing the operation of the liquid crystal display device of the present embodiment.
FIG. 7 is a diagram showing a schematic configuration of a conventional time-sequential drive type liquid crystal display device.
FIG. 8 is an equivalent circuit diagram showing a schematic configuration of a liquid crystal display panel.
FIG. 9 is a time chart showing the operation of a time sequential drive type liquid crystal display device.
[Explanation of symbols]
10 Liquid crystal display panel
10a Data holding means
11 Latch circuit
12 Shift register
13 Selector circuit
14 Amplifier circuit
20 Data driver
21 Shift register
22 Sample hold circuit
23 Multiplexer circuit
30 Control driver
31 Timing generator
32 Sequential display control signal circuit
40 Backlight
50 Polarity inversion circuit
60 Control circuit

Claims

In a liquid crystal display device having a liquid crystal display panel having a plurality of liquid crystal pixels arranged in a matrix and a backlight for illuminating the liquid crystal display panel from the back side and performing color display by time sequential driving,
Each pixel region constituting the liquid crystal pixel has data holding means for temporarily holding display data of each color of R, G, and B for driving the liquid crystal pixel individually for each color,
The data holding means includes a plurality of cascaded latch circuits that hold the display data of each color, and the display data of each color is held in the latch circuit of the first stage within one field period. The display data of each color is transferred to the latch circuit in the final stage, and the liquid crystal pixels are sequentially driven by the display data of each color held in the latch circuit in the final stage, from the backlight. A liquid crystal display device that emits monochromatic light corresponding to the display data of each color sequentially.

A liquid crystal display panel having a plurality of liquid crystal pixels arranged in a matrix and a backlight for illuminating the liquid crystal display panel from the back side, and sequentially applying display data of each color of R, G, B to the liquid crystal pixels In addition, in a liquid crystal display device that sequentially emits R, G, and B monochromatic lights corresponding to the display data from the backlight in synchronization with the application timing of the display data,
The pixel area constituting the liquid crystal pixel has data holding means for temporarily holding display data of each color of R, G, and B individually,
The data holding means includes a plurality of cascaded multiple-stage latch circuits that individually hold display data of each color of R, G, and B, and each latch circuit in the first stage within one field period. The display data for each color is held individually, and the display data for each color of R, G, B is transferred to each latch circuit in the final stage during the blanking period, and is held in the latch circuit in the final stage in the next field has been the R, G, sequentially reads out the color of the display data of B, the synchronization with the timing of driving the liquid crystal pixel, sequentially emit light the monochromatic light corresponding to the display data Rutotomoni, wherein the corresponding field a liquid crystal display device comprising that you hold individually reads the display data of each color to the first stage of the respective latch circuits.

3. The liquid crystal display device according to claim 1, further comprising an amplifying unit that amplifies the display data temporarily held in the latch circuit at the final stage of the data holding unit and applies the amplified display data to the liquid crystal pixels.

The power supply control means for controlling the supply of power to the amplification means, and the power supply to the amplification means is performed in synchronization with the timing of driving the liquid crystal pixels by the display data. Item 4. A liquid crystal display device according to item 3.