JP4043371B2

JP4043371B2 - Liquid crystal display

Info

Publication number: JP4043371B2
Application number: JP2003008405A
Authority: JP
Inventors: 功西野; 成一郎森; 博之村井
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2003-01-16
Filing date: 2003-01-16
Publication date: 2008-02-06
Anticipated expiration: 2023-01-16
Also published as: TW200304116A; CN1328620C; CN1517768A; KR100522642B1; JP2004219824A; TW583638B; KR20040065966A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は液晶表示装置に関し、特に、画像信号に従って画像を表示する液晶表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のカラー液晶表示装置では、低温時における画質の劣化を防止するため、低温時に複数の走査線を２本ずつ順次選択することにより、画像信号に応じた本来の階調電位で液晶セルを充電する前に、その液晶セルの１行以上前の同じ色配列の液晶セルに対応する階調電位でその液晶セルを予備充電していた（たとえば特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１０−１８６３２６号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来のカラー液晶表示装置では、低温時に複数の走査線を２本ずつ選択していたので、消費電力が大きくなり、構成が複雑になるという問題があった。
【０００５】
それゆえに、この発明の主たる目的は、消費電力が小さく、構成が簡単で、良好な画像を得ることが可能な液晶表示装置を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る液晶表示装置は、画像信号に従って画像を表示する液晶表示装置であって、液晶パネル、温度検出回路、垂直走査回路、および水平走査回路を備える。液晶パネルは、複数行複数列に配置され、それらの一方電極がともに共通電位を受ける複数の液晶セルと、それぞれ複数行に対応して設けられた複数の走査線と、それぞれ複数列に対応して設けられた複数のデータ線と、それぞれ複数の液晶セルに対応して設けられ、各々が対応のデータ線と対応の液晶セルの他方電極との間に接続され、各々のゲートが対応の走査線に接続された複数のトランジスタとを含む。温度検出回路は、液晶パネルまたはその周囲の温度を検出する。垂直走査回路は、複数の走査線を所定時間ずつ順次選択し、選択した走査線に選択電位を与えてその走査線に対応する各トランジスタを導通させる。水平走査回路は、垂直走査回路によって１本の走査線が選択されるごとに、各データ線および選択された走査線に対応する各トランジスタを介して、画像信号に応じた電位を選択された走査線に対応する各液晶セルの他方電極に与える。この水平走査回路は、各データ線に対応して設けられ、１本の走査線が選択されている各期間内のプリチャージ期間に活性化され、温度検出回路の検出温度が予め定められた温度よりも低い場合に対応のデータ線をプリチャージ電位にするプリチャージ回路と、各データ線に対応して設けられてプリチャージ期間の経過後に活性化され、対応のデータ線を画像信号に応じた電位にする増幅回路とを含む。
【０００７】
【発明の実施の形態】
［実施の形態１］
図１は、この発明の実施の形態１によるカラー液晶表示装置の構成を示すブロック図である。図１において、このカラー液晶表示装置は、液晶パネル１、垂直走査回路７および水平走査回路８を備え、たとえば携帯電話機に設けられる。
【０００８】
液晶パネル１は、複数行複数列に配置された複数の液晶セル２と、それぞれ複数行に対応して設けられた複数の走査線４と、それぞれ複数行に対応して設けられた複数の共通電位線５と、それぞれ複数列に対応して設けられた複数のデータ線６とを含む。複数の共通電位線５は、互いに接続されている。
【０００９】
液晶セル２は、各行において３つずつ予めグループ化されている。各グループの３つの液晶セル２には、それぞれＲ，Ｇ，Ｂのカラーフィルタが設けられている。各グループの３つの液晶セル２は、１つの画素３を構成している。
【００１０】
各液晶セル２には、図２に示すように、液晶駆動回路１０が設けられている。液晶駆動回路１０は、Ｎ型ＴＦＴ（薄膜トランジスタ）１１およびキャパシタ１２を含む。Ｎ型ＴＦＴ１１は、データ線６と液晶セル２の一方電極２ａとの間に接続され、そのゲートは走査線４に接続される。キャパシタ１２は、液晶セル２の一方電極２ａと共通電位線５との間に接続される。液晶セル２の他方電極は、共通電位線５に接続される。共通電位線５には、共通電位ＶＣＯＭが与えられらる。
【００１１】
図１に戻って、垂直走査回路７は、画像信号に従って、複数の走査線４を所定時間ずつ順次選択し、選択した走査線４を選択レベルの「Ｈ」レベルにする。走査線４が選択レベルの「Ｈ」レベルにされると、図２のＮ型ＴＦＴ１１が導通し、その走査線４に対応する各液晶セル２の一方電極２ａとその液晶セル２に対応するデータ線６とが結合される。
【００１２】
水平走査回路８は、画像信号に従って、垂直走査回路７によって１本の走査線４が選択されている間に、各データ線６に階調電位ＶＧを与えるとともに共通電位線５に共通電位ＶＣＯＭを与える。液晶セル２の光透過率は、その電極間電圧に応じて変化する。
【００１３】
垂直走査回路７および水平走査回路８によって液晶パネル１の全液晶セル２が走査されると、液晶パネル１に１つの画像が表示される。
【００１４】
以下、この発明の特徴となるデータ線６の駆動方法について説明する。図３（ａ）（ｂ）は、液晶セル２の一方電極２ａの電位ＶＧ′と、液晶セル２の他方電極に印加される共通電位ＶＣＯＭとを示す図である。このカラー液晶表示装置では、液晶セル２の電極間電圧の絶対値｜ＶＧ′−ＶＣＯＭ｜が０Ｖの場合に白表示となり、液晶セル２の電極間電圧の絶対値｜ＶＧ′−ＶＣＯＭ｜が電源電圧ＶＣＣの場合に黒表示となるノーマルホワイト方式が採用されている。液晶セル２の長寿命化を図るため、液晶セル２の電極間電圧ＶＧ′−ＶＣＯＭの極性は、１本の走査線４が選択されるごとに正極性／負極性に切換えられる。また、階調電位ＶＧの振幅を小さくして低消費電力化を図るため、共通電位ＶＣＯＭは、１本の走査線４が選択されるごとに接地電位ＧＮＤ／電源電位ＶＣＣに交互に切換えられる。
【００１５】
常温時は、液晶セル２の一方電極２ａは階調電位ＶＧに十分に充電／放電される。しかし、低温時は図３（ｂ）に示すように、液晶の性質上、液晶セル２の一方電極２ａは階調電位ＶＧに十分に充電／放電されなくなり、画質が劣化してしまう。この対策として、データ線６を駆動するための増幅器の電流駆動能力を増大させることも考えられるが、この増幅器はデータ線６と同じ数だけ設けられているので、増幅器の電流駆動能力を大きくすると消費電力が増大してしまう。
【００１６】
そこで、図４（ａ）に示すように、液晶セル２の一方電極２ａを黒レベルに対応する電位に一旦プリチャージした後に、液晶セル２の一方電極２ａを階調電位ＶＧに充電／放電する方法が考えられる。しかし、プリチャージが不要な常温時にプリチャージを行なうことは消費電力の無駄である。そこで、この実施の形態１では図４（ｂ）に示すように、常温時はプリチャージを行なわず、低温時のみプリチャージすることにより、消費電力の低減化と画質の向上を図る。
【００１７】
次に、このデータ線６の駆動方法について、より詳細に説明する。図５は、このカラー液晶表示装置のデータ線６の駆動に関連する部分を示す回路ブロック図である。図５において、このカラー液晶表示装置は、各データ線６に対応して設けられた増幅器１５およびスイッチＳ１〜Ｓ３と、液晶パネル１の所定位置に設けられた温度検出回路１６と、全データ線６に共通に設けられたプリチャージ制御回路１７とを備える。増幅器１５、スイッチＳ１〜Ｓ３およびプリチャージ制御回路１７は、水平走査回路８に含まれる。
【００１８】
増幅器１５は、映像信号に基づいて階調電位発生回路（図示せず）で生成された階調電位ＶＧを電流増幅する。スイッチＳ１は、増幅器１５の出力ノードと対応のデータ線６の一方端との間に接続され、制御信号φ１が「Ｈ」レベルの期間に導通し、制御信号φ１が「Ｌ」レベルの期間に非導通になる。スイッチＳ２は、電源電位ＶＣＣのラインと対応のデータ線６の一方端との間に接続され、制御信号φ２が「Ｈ」レベルの期間に導通し、制御信号φ２が「Ｌ」レベルの期間に非導通になる。スイッチＳ３は、対応のデータ６の一方端と接地電位ＧＮＤのラインとの間に接続され、制御信号φ３が「Ｈ」レベルの期間に導通し、制御信号φ３が「Ｌ」レベルの期間に非導通になる。
【００１９】
温度検出回路１６は、液晶パネル１の温度を検出し、検出した温度が所定温度（たとえば０℃）よりも高い場合は信号φＴを「Ｌ」レベルにし、検出した温度が所定温度以下の場合は信号φＴを「Ｈ」レベルにする。すなわち温度検出回路１６は、図６に示すように、液晶パネル１の所定位置に形成された抵抗素子２０〜２２、Ｐ型ＴＦＴ２３、Ｎ型ＴＦＴ２４、およびコンパレータ２５を含む。
【００２０】
抵抗素子２０、Ｐ型ＴＦＴ２３およびＮ型ＴＦＴ２４は、電源電位ＶＣＣのラインと接地電位ＧＮＤのラインとの間に直列接続される。Ｐ型ＴＦＴ２３のゲートはそのドレインに接続され、Ｎ型ＴＦＴ２４のゲートはそのドレインに接続される。ＴＦＴ２３，２４の各々は、ダイオード素子を構成し、所定のしきい値電圧Ｖｔｈを有する。抵抗素子２１と２２は、電源電位ＶＣＣのラインと接地電位ＧＮＤのラインとの間に直列接続される。コンパレータ２５は、抵抗素子２０とＰ型ＴＦＴ２３の間のノードＮ２０の電位と、抵抗素子２１と２２の間のノードＮ２１の電位とを比較し、ノードＮ２０の電位がノードＮ２１の電位よりも高い場合は信号φＴを「Ｈ」レベルにし、ノードＮ２０の電位がノードＮ２１の電位よりも低い場合は信号φＴを「Ｌ」レベルにする。
【００２１】
ＴＦＴ２３，２４の各々のしきい値電圧Ｖｔｈは温度低下に従って上昇するので、ノードＮ２０の電位は温度低下に従って上昇する。したがって、抵抗素子２１，２２の抵抗値を適値に設定することにより、温度が所定温度よりも高い場合に信号φＴを「Ｌ」レベルにし、温度が所定温度よりも低い場合に信号φＴを「Ｈ」レベルにすることができる。
【００２２】
プリチャージ制御回路１７は、図７に示すように、ソースドライバ制御回路３０、プリチャージタイミング生成回路３１、ＶＣＯＭ生成回路３２、ＡＮＤゲート３３〜３５、およびインバータ３６を含む。ソースドライバ制御回路３０、プリチャージタイミング生成回路３１およびＶＣＯＭ生成回路３２の各々は、制御信号ＨＤに同期して動作する。制御信号ＨＤは、図８に示すように、所定周期で所定時間Ｔ１だけ「Ｌ」レベルになる信号である。液晶パネル１の複数の走査線４は、制御信号ＨＤと同じ周期で１本ずつ順次「Ｈ」レベルにされる。
【００２３】
ソースドライバ制御回路３０は、信号ＨＤが「Ｈ」レベルから「Ｌ」レベルに立下げられたことに応じて、所定時間Ｔ２（＞Ｔ１）だけ信号φ１を「Ｌ」レベルにする。信号φ１が「Ｌ」レベルの期間は、スイッチＳ１が非導通になり、増幅器１５の出力ノードとデータ線６とが電気的に切り離される。
【００２４】
プリチャージタイミング生成回路３１は、信号ＨＤが「Ｌ」レベルから「Ｈ」レベルに立上げられたことに応じて、所定時間Ｔ３（＜Ｔ２−Ｔ１）だけ信号ＰＲを「Ｈ」レベルにする。ＶＣＯＭ生成回路３２は、信号ＨＤが「Ｌ」レベルから「Ｈ」レベルに立上げられるごとに、共通電位ＶＣＯＭのレベルを反転させる。共通電位ＶＣＯＭの一方のレベルは接地電位ＧＮＤであり、その他方のレベルは電源電位ＶＣＣである。
【００２５】
ＡＮＤゲート３３は、温度検出回路１６の出力信号φＴとプリチャージタイミング生成回路３１の出力信号ＰＲとを受け、その出力信号φ３３はＡＮＤゲート３４，３５の一方入力ノードに入力される。ＶＣＯＭ生成回路３２で生成された共通電位ＶＣＯＭは、共通電位線５およびＡＮＤゲート３４の他方入力ノードに直接入力されるとともに、インバータ３６を介してＡＮＤゲート３５の他方入力ノードに入力される。ＡＮＤゲート３４，３５の出力信号は、それぞれスイッチＳ３，Ｓ２の制御信号φ３，φ２となる。信号φ２が「Ｈ」レベルの期間は、スイッチＳ２が導通してデータ線６が電源電位ＶＣＣにプリチャージされる。信号φ３が「Ｈ」レベルの期間は、スイッチＳ３が導通してデータ線６が接地電位ＧＮＤにプリチャージされる。
【００２６】
次に、図５〜図８に示した回路部分の動作について説明する。液晶パネル１の温度が０℃よりも高い常温時は、図６のＴＦＴ２３，２４の各々のしきい値電圧Ｖｔｈが比較的低い値になり、ノードＮ２０の電位がノードＮ２１の電位よりも低くなってコンパレータ２５の出力信号φＴは「Ｌ」レベルになる。これにより、図７のＡＮＤゲート３３，３４，３５の出力信号φ３３，φ３，φ２がともに「Ｌ」レベルに固定され、図５のスイッチＳ２，Ｓ３が非導通状態に固定され、データ線６のプリチャージは行なわれない。信号φ１が「Ｈ」レベルにされると、スイッチＳ１が導通し，データ線６は増幅器１５によって階調電位ＶＧにされる。
【００２７】
また、液晶パネル１の温度が０℃以下の低温時は、図６のＴＦＴ２３，２４の各々のしきい値電圧Ｖｔｈが比較的高い値になり、ノードＮ２０の電位がノードＮ２１の電位よりも高くなってコンパレータ２５の出力信号φＴは「Ｈ」レベルになる。これにより、プリチャージタイミング生成回路３１の出力信号ＰＲがＡＮＤゲート３３を通過して信号φ３３となる。共通電位ＶＣＯＭが「Ｌ」レベルの場合は、信号３３がＡＮＤゲート３５を通過して信号φ２となり、データ線６が「Ｈ」レベルにプリチャージされる。共通電位ＶＣＯＭが「Ｈ」レベルの場合は、信号φ３３がＡＮＤゲート３４を通過して信号φ３となり、データ線６が「Ｌ」レベルにプリチャージされる。信号φ１が「Ｈ」レベルにされると、スイッチＳ１が導通し、データ線６は増幅器１５によって階調電位ＶＧにされる。
【００２８】
この実施の形態１では、液晶パネル１の温度を温度検出回路１６で検出し、液晶パネル１の温度が所定温度（０℃）以下の低温時のみデータ線６をプリチャージするので、常時プリチャージする場合に比べて消費電力が小さくてすむ。
【００２９】
また、温度検出回路１６の出力信号φＴのレベルに応じてプリチャージ用のスイッチＳ２，Ｓ３を制御するので、液晶パネル１の温度に応じて、同時に選択する走査線４の数を変えていた従来に比べ、構成の簡単化および消費電力の低減化を図ることができる。
【００３０】
図９は、液晶パネル１の温度と、液晶セル２の白レベルおよび黒レベル間のコントラスト比との関係を示す図である。液晶パネル１の温度が０℃よりも高い常温時は、プリチャージの有無によりコントラスト比は変わらない。したがって、常温時はプリチャージを停止することにより消費電力の低減化を図る。
【００３１】
液晶パネル１の温度が０℃以下の低温時は、プリチャージを行った場合のコントラスト比はプリチャージを行なわない場合のコントラスト比よりも５程度高くなる。したがって、低温時はプリチャージを行なうことにより、コントラスト比の低下による画質の劣化を抑制する。
【００３２】
なお、この実施の形態１では、温度検出回路１６を液晶パネル１の所定位置に設けたが、これに限るものではなく、温度検出回路１６を液晶パネル１の周囲の所定位置に設けてもよい。
【００３３】
［実施の形態２］
図１０は、この発明の実施の形態２によるカラー液晶表示装置の温度検出回路４０の構成を示す回路図であり、図１１は、そのカラー液晶表示装置のプリチャージ制御回路５０の構成を示す回路ブロック図である。
【００３４】
図１０を参照して、この温度検出回路４０が図６の温度検出回路１６と異なる点は、抵抗素子２１，２２およびコンパレータ２５が抵抗素子４１〜４３、コンパレータ４４，４５、インバータ４６およびＡＮＤゲート４７で置換されている点である。抵抗素子４１〜４３は、電源電位ＶＣＣのラインと接地電位ＧＮＤのラインとの間に直列接続される。
【００３５】
コンパレータ４４は、ノードＮ２０の電位と抵抗素子４１，４２間のノードＮ４１の電位とを比較し、ノードＮ２０の電位がノードＮ４１の電位よりも低い場合は信号φＴ２を「Ｌ」レベルにし、ノードＮ２０の電位がノードＮ４１の電位よりも高い場合は信号φＴ２を「Ｈ」レベルにする。
【００３６】
コンパレータ４５は、ノードＮ２０の電位と抵抗素子４２，４３間のノードＮ４２の電位とを比較する。ノードＮ２０の電位がノードＮ４２の電位よりも低い場合はコンパレータ４５の出力信号は「Ｌ」レベルになり、ノードＮ２０の電位がノードＮ４２の電位よりも高い場合はコンパレータ４５の出力信号は「Ｈ」レベルになる。
【００３７】
コンパレータ４４の出力信号φＴ２は、インバータ４６を介してＡＮＤゲート４７の一方入力ノードに入力される。コンパレータ４５の出力信号は、ＡＮＤゲート４７の他方入力ノードに入力される。ＡＮＤゲート４７の出力信号は、信号φＴ１となる。
【００３８】
液晶パネル１の温度が常温の場合は、ＴＦＴ２３，２４の各々のしきい値電圧Ｖｔｈは比較的低い値になるので、ノードＮ２０の電位がノードＮ４１，Ｎ４２の電位よりも低くなり、信号φＴ１，φＴ２はともに「Ｌ」レベルになる。
【００３９】
液晶パネル１の温度が低下して第１低温領域（たとえば０〜−５℃）に入ると、ＴＦＴ２３，２４の各々のしきい値電圧Ｖｔｈが比較的高い値になり、ノードＮ２０の電位がノードＮ４２の電位とノードＮ４１の電位との間の電位になり、信号φＴ１，φＴ２がそれぞれ「Ｈ」レベルおよび「Ｌ」レベルになる。
【００４０】
液晶パネル１の温度がさらに低下して第２低温領域（たとえば−５℃以下）に入ると、ＴＦＴ２３，２４の各々のしきい値電圧Ｖｔｈがさらに高くなり、ノードＮ２０の電位がノードＮ４１，Ｎ４２の電位よりも高くなり、信号φＴ１，φＴ２がそれぞれ「Ｌ」レベルおよび「Ｈ」レベルになる。信号φＴ１，φＴ２は、図１１のプリチャージ制御回路５０に与えられる。
【００４１】
図１１を参照して、プリチャージ制御回路５０が図７のプリチャージ制御回路１７と異なる点は、プリチャージタイミング生成回路３１およびＡＮＤゲート３３がプリチャージタイミング生成回路５１，５２、ＡＮＤゲート５３，５４およびＯＲゲート５５で置換されている点である。プリチャージタイミング生成回路５１は、図１２に示すように、信号ＨＤが「Ｌ」レベルから「Ｈ」レベルに立上げられたことに応じて、所定時間Ｔ１１（＜Ｔ２−Ｔ１）だけ信号ＰＲ１を「Ｈ」レベルにする。プリチャージタイミング生成回路５２は、信号ＨＤが「Ｌ」レベルから「Ｈ」レベルに立上げられたことに応じて、所定時間Ｔ１２（Ｔ１１＜Ｔ１２＜Ｔ２−Ｔ１）だけ信号ＰＲ２を「Ｈ」レベルにする。
【００４２】
ＡＮＤゲート５３は、プリチャージタイミング生成回路５１の出力信号ＰＲ１と温度検出回路４０からの信号φＴ１とを受ける。ＡＮＤゲート５４は、プリチャージタイミング生成回路５２の出力信号ＰＲ２と温度検出回路４０からの信号φＴ２とを受ける。ＯＲゲート５５はＡＮＤゲート５３，５４の出力信号を受け、ＯＲゲート５５の出力信号はＡＮＤゲート３４，３５の一方入力ノードに入力される。
【００４３】
次に、図１０〜図１２に示したカラー液晶表示装置のプリチャージ動作について説明する。液晶パネル１の温度が０℃よりも高い常温時は、図１０のＴＦＴ２３，２４の各々のしきい値電圧Ｖｔｈが比較的低い値になり、信号φＴ１，φＴ２はともに「Ｌ」レベルになる。これにより、図１１のＡＮＤゲート３４，３５の出力信号φ３，φ２がともに「Ｌ」レベルに固定され、図３のスイッチＳ２，Ｓ３が非導通状態に固定され、データ線６のプリチャージは行われない。
【００４４】
液晶パネル１の温度が０〜−５℃の場合は、図１０のＴＦＴ２３，２４の各々のしきい値電圧Ｖｔｈが比較的高い値になり、信号φＴ１，φＴ２はそれぞれ「Ｈ」レベルおよび「Ｌ」レベルになる。これにより、ＡＮＤゲート５４の出力信号が「Ｌ」レベルに固定され、プリチャージタイミング生成回路５１の出力信号ＰＲ１がＡＮＤゲート５３およびＯＲゲート５５を通過してＡＮＤゲート３４，３５の一方入力ノードに入力される。共通電位ＶＣＯＭが「Ｌ」レベルの場合は、信号ＰＲ１がＡＮＤゲート３５を通過して信号φ２となり、スイッチＳ２が比較的短い時間Ｔ１１だけ導通してデータ線６が「Ｈ」レベルにプリチャージされる。共通電位ＶＣＯＭが「Ｈ」レベルの場合は、信号ＰＲ１がＡＮＤゲート３４を通過して信号φ３となり、スイッチＳ３が比較的短い時間Ｔ１１だけ導通してデータ線６が「Ｌ」レベルにプリチャージされる。
【００４５】
液晶パネル１の温度が−５℃以下の場合は、図１０のＴＦＴ２３，２４の各々のしきい値電圧Ｖｔｈがさらに高くなり、信号φＴ１，φＴ２がそれぞれ「Ｌ」レベルおよび「Ｈ」レベルになる。これにより、ＡＮＤゲート５３の出力信号が「Ｌ」レベルに固定され、プリチャージタイミング生成回路５２の出力信号ＰＲ２がＡＮＤゲート５４およびＯＲゲート５５を通過してＡＮＤゲート３４，３５の一方入力ノードに入力される。共通電位ＶＣＯＭが「Ｌ」レベルの場合は、信号ＰＲ２がＡＮＤゲート３５を通過して信号φ２となり、スイッチＳ２が比較的長い時間Ｔ１２だけ導通してデータ線６が「Ｈ」レベルにプリチャージされる。共通電位ＶＣＯＭが「Ｈ」レベルの場合は、信号ＰＲ２がＡＮＤゲート３４を通過して信号φ３となり、スイッチＳ３が比較的長い時間Ｔ１２だけ導通してデータ線６が「Ｌ」レベルにプリチャージされる。
【００４６】
この実施の形態２では、低温の程度によってプリチャージの時間が２段階で切換えられるので、無駄なプリチャージ電力を削減して消費電力の一層の低減化を図ることができる。
【００４７】
［実施の形態３］
図１３は、この発明の実施の形態３によるカラー液晶表示装置の温度検出回路６０の構成を示す回路図であり、図１４は、そのカラー液晶表示装置のプリチャージ制御回路７０の構成を示す回路ブロック図である。
【００４８】
図１３を参照して、この温度検出回路６０が図６の温度検出回路１６と異なる点は、Ｐ型ＴＦＴ６１，６２、キャパシタ６３、Ｎ型ＴＦＴ６４およびインバータ６５が追加されている点である。Ｐ型ＴＦＴ６１は電源電位ＶＣＣのラインと抵抗素子２０の一方電極との間に介挿され、Ｐ型ＴＦＴ６２およびキャパシタ６３は電源電位ＶＣＣのラインと接地電位ＧＮＤのラインとの間に直列接続される。Ｐ型ＴＦＴ６１，６２のゲートは、ともにＰ型ＴＦＴ６１のドレインに接続される。Ｐ型ＴＦＴ６１と６２は、カレントミラー回路を構成する。
【００４９】
Ｎ型ＴＦＴ６４は、Ｐ型ＴＦＴ６２およびキャパシタ６３間のノードＮ６２と接地電位ＧＮＤのラインとの間に接続される。信号ＨＤは、インバータ６５を介してＮ型ＴＦＴ６４のゲートに入力される。コンパレータ２５は、ノードＮ２１の電位とノードＮ６２の電位とを比較し、ノードＮ２１の電位がノードＮ６２の電位よりも高い場合は信号φＴを「Ｈ」レベルにし、ノードＮ２１の電位がノードＮ６２の電位よりも低い場合は信号φＴを「Ｌ」レベルにする。
【００５０】
プリチャージ制御回路７０は、図７のプリチャージ制御回路１７からプリチャージタイミング生成回路３１およびＡＮＤゲート３３を除去し、インバータ７１、ＡＮＤゲート７２、抵抗素子７３およびキャパシタ７４を追加したものである。インバータ７１は、ソースドライバ制御回路３０の出力信号φ１の反転信号を生成する。ＡＮＤゲート７２は、信号φ１の反転信号と、温度検出回路６０の出力信号φＴと、信号ＨＤとを受ける。ＡＮＤゲート７２の出力信号φ７２は、抵抗素子７３を介してＡＮＤゲート３４，３５の一方入力ノードＮ７３に与えられる。キャパシタ７４は、ノードＮ７３と接地電位ＧＮＤのラインとの間に接続される。抵抗素子７３およびキャパシタ７４は、ＡＮＤゲート７２の出力信号φ７２から所定のパルス幅よりも短いパルス幅の正パルスを除去する積分回路を構成する。
【００５１】
図１５は、このカラー液晶表示装置のプリチャージ動作を示すタイムチャートである。ここでは、液晶パネル１の温度Ｔが０℃以上の温度から０℃以下の温度に向かって徐々に低下しているものとする。信号ＨＤは、所定周期で所定時間Ｔ１（＜Ｔ２）だけ「Ｌ」レベルにされる。信号ＨＤが「Ｌ」レベルにされると、所定時間Ｔ２だけ信号φ１が「Ｌ」レベルにされ、ＡＮＤゲート７２の出力信号φ７２が「Ｌ」レベルにされる。また、信号ＨＤが「Ｌ」レベルの期間は、図１３のＮ型ＴＦＴ６４が導通してノードＮ６２の電位が０Ｖにリセットされ、信号φＴが「Ｈ」レベルにされる。
【００５２】
信号ＨＤが「Ｌ」レベルから「Ｈ」レベルに立上げられると、ＡＮＤゲート７２の３つの入力信号／φ１，φＴ，ＨＤがともに「Ｈ」レベルになり、ＡＮＤゲート７２の出力信号φ７２が「Ｌ」レベルから「Ｈ」レベルに立上げられる。ＡＮＤゲート７２の出力信号φ７２が「Ｈ」レベルに立上げられると、抵抗素子７３を介してキャパシタ７４が徐々に充電され、ノードＮ７３の電位が徐々に上昇する。
【００５３】
また、Ｎ型ＴＦＴ６４が非導通になってノードＮ６２の電位が徐々に上昇する。すなわち、Ｐ型ＴＦＴ６１、抵抗素子２０、Ｐ型ＴＦＴ２３およびＮ型ＴＦＴ２４は直列接続され、Ｐ型ＴＦＴ６１と６２はカレントミラー回路を構成しているので、Ｐ型ＴＦＴ６２にはＴＦＴ２３，２４の各々のしきい値電圧Ｖｔｈに応じた値の電流が流れる。Ｐ型ＴＦＴ６２に流れる電流によってキャパシタ６３が充電され、ノードＮ６２の電位が徐々に上昇する。ノードＮ６２の電位がノードＮ２１の電位を超えると、コンパレータ２５の出力信号φＴが「Ｈ」レベルから「Ｌ」レベルに立下げられ、ＡＮＤゲート７２の出力信号φ７２が「Ｌ」レベルになる。Ｎ型ＴＦＴ６２に流れる電流は、温度低下に応じて小さくなるので、信号φ７２のパルス幅は、温度低下に応じて長くなる。ＡＮＤゲート７２の出力信号φ７２が「Ｌ」レベルにされると、キャパシタ７４の電荷が抵抗素子７３を介して放電され、ノードＮ７３の電位が徐々に低下する。
【００５４】
液晶パネル１の温度Ｔが低下すると、信号φ７２のパルス幅が広くなり、ノードＮ７３の電位のピーク値が高くなる。液晶パネル１の温度Ｔが所定温度（たとえば０℃）よりも高い場合は、ノードＮ７３の電位のピーク値がＡＮＤゲート３４，３５の各々のしきい値電位ＶＴＨよりも低くなり、ＡＮＤゲート３４，３５の出力信号φ３，φ２は共通電位ＶＣＯＭに関係なく「Ｌ」レベルになる。液晶パネル１の温度Ｔが所定温度よりも低くなると、ノードＮ７３の電位のピーク値がＡＮＤゲート３４，３５の各々のしきい値電位ＶＴＨよりも高くなり、共通電位ＶＣＯＭが「Ｈ」レベルの場合はＡＮＤゲート３４の出力信号φ３が「Ｈ」レベルになり、共通電位ＶＣＯＭが「Ｌ」レベルの場合はＡＮＤゲート３５の出力信号φ２が「Ｈ」レベルになる。
【００５５】
液晶パネル１の温度Ｔが低下すると、ＴＦＴ２３，２４の各々のしきい値電圧Ｖｔｈが上昇し、Ｐ型ＴＦＴ６１，６２に流れる電流の値が低下し、ノードＮ６２の電位上昇速度が低下し、ノードＮ６２の電位が０Ｖから上昇し、ノードＮ２１の電位を超えるまでの時間が長くなる。したがって、温度Ｔが低下するに従って信号φ２，φ３の正パルス幅が連続的に広くなり、プリチャージ時間が連続的に長くなる。
【００５６】
この実施の形態３では、液晶パネル１の温度Ｔが低下するに従って連続的にプリチャージ時間が長くなるので、より効率的にプリチャージをすることができ、消費電力の一層の低減化を図ることができる。
【００５７】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【００５８】
【発明の効果】
以上のように、この発明に係る液晶表示装置では、液晶パネル、温度検出回路、垂直走査回路、および水平走査回路が設けられる。液晶パネルは、複数行複数列に配置され、それらの一方電極はともに共通電位を受ける複数の液晶セルと、それぞれ複数行に対応して設けられた複数の走査線と、それぞれ複数列に対応して設けられた複数のデータ線と、それぞれ複数の液晶セルに対応して設けられ、各々が対応のデータ線と対応の液晶セルの他方電極との間に接続され、各々のゲートが対応の走査線に接続された複数のトランジスタとを含む。温度検出回路は、液晶パネルまたはその周囲の温度を検出する。垂直走査回路は、複数の走査線を所定時間ずつ順次選択し、選択した走査線に選択電位を与えてその走査線に対応する各トランジスタを導通させる。水平走査回路は、垂直走査回路によって１本の走査線が選択されるごとに、各データ線および選択された走査線に対応する各トランジスタを介して、画像信号に応じた電位を選択された走査線に対応する各液晶セルの他方電極に与える。この水平走査回路は、各データ線に対応して設けられ、１本の走査線が選択されている各期間内のプリチャージ期間に活性化され、温度検出回路の検出温度が予め定められた温度よりも低い場合に対応のデータ線をプリチャージ電位にするプリチャージ回路と、各データ線に対応して設けられ、プリチャージ期間の経過後に活性化され、対応のデータ線を画像信号に応じた電位にする増幅回路とを含む。したがって、低温時にデータ線をプリチャージするので、低温時における画質の劣化を抑制することができる。また常温時にはプリチャージを停止するので、無駄な消費電力を削減することができる。また低温時でも複数の走査線を１本ずつ選択するので、複数の走査線を２本ずつ選択していた従来に比べ、消費電力が小さくてすみ、構成の簡単化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１によるカラー液晶表示装置の全体構成を示すブロック図である。
【図２】図１に示した各液晶セルに対応して設けられた液晶駆動回路の構成を示す回路図である。
【図３】図１に示したカラー液晶表示装置のプリチャージ動作を説明するためのタイムチャートである。
【図４】図１に示したカラー液晶表示装置のプリチャージ動作を説明するための他のタイムチャートである。
【図５】図１に示したカラー液晶表示装置のプリチャージ動作に関連する部分の構成を示す回路ブロック図である。
【図６】図５に示した温度検出回路の構成を示す回路図である。
【図７】図５に示したプリチャージ制御回路の構成を示す回路ブロック図である。
【図８】図５〜図７に示したプリチャージ動作に関連する部分の動作を示すタイムチャートである。
【図９】実施の形態１の効果を説明するための図である。
【図１０】この発明の実施の形態２によるカラー液晶表示装置の温度検出回路の構成を示す回路図である。
【図１１】図１０で説明したカラー液晶表示装置のプリチャージ制御回路の構成を示す回路ブロック図である。
【図１２】図１０および図１１で説明したカラー液晶表示装置のプリチャージ動作を示すタイムチャートである。
【図１３】この発明の実施の形態３によるカラー液晶表示装置の温度検出回路の構成を示す回路図である。
【図１４】図１３で説明したカラー液晶表示装置のプリチャージ制御回路の構成を示す回路ブロック図である。
【図１５】図１３および図１４で説明したカラー液晶表示装置のプリチャージ動作を示すタイムチャートである。
【符号の説明】
１液晶パネル、２液晶セル、３画素、４走査線、５共通電位線、６データ線、７垂直走査回路、８水平走査回路、１０液晶駆動回路、１２，６３，７４キャパシタ、１５増幅器、１６，４０，６０温度検出回路、１７，５０，７０プリチャージ制御回路、Ｓ１〜Ｓ３スイッチ、２０〜２２，４１〜４３，７３抵抗素子、２３，６１，６２Ｐ型ＴＦＴ、２４，６４Ｎ型ＴＦＴ、２５，４４，４５コンパレータ、３０ソースドライバ制御回路、３１，５１，５２プリチャージタイミング生成回路、３２ＶＣＯＭ生成回路、３３〜３５，４７，５３，５４，７２ＡＮＤゲート、３６，４６，６５，７１インバータ、５５ＯＲゲート。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a liquid crystal display device, and more particularly to a liquid crystal display device that displays an image according to an image signal.
[0002]
[Prior art]
In conventional color liquid crystal display devices, in order to prevent degradation of image quality at low temperatures, the liquid crystal cells are charged with the original gradation potential according to the image signal by selecting a plurality of scanning lines in sequence at low temperatures. Before the liquid crystal cell, the liquid crystal cell was precharged with a gradation potential corresponding to the liquid crystal cell of the same color arrangement one or more rows before the liquid crystal cell (see, for example, Patent Document 1).
[0003]
[Patent Document 1]
JP-A-10-186326
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional color liquid crystal display device, since a plurality of scanning lines are selected two at a time at a low temperature, there is a problem that power consumption increases and the configuration becomes complicated.
[0005]
Therefore, a main object of the present invention is to provide a liquid crystal display device that has low power consumption, has a simple configuration, and can obtain a good image.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
A liquid crystal display device according to the present invention is a liquid crystal display device that displays an image in accordance with an image signal, and includes a liquid crystal panel, a temperature detection circuit, a vertical scanning circuit, and a horizontal scanning circuit. The liquid crystal panel is arranged in a plurality of rows and a plurality of columns, each of which has a plurality of liquid crystal cells each receiving a common potential, a plurality of scanning lines provided corresponding to the plurality of rows, and a plurality of columns. A plurality of data lines provided in correspondence with a plurality of liquid crystal cells, each connected between a corresponding data line and the other electrode of the corresponding liquid crystal cell, and each gate corresponding to a corresponding scan A plurality of transistors connected to the line. The temperature detection circuit detects the temperature of the liquid crystal panel or its surroundings. The vertical scanning circuit sequentially selects a plurality of scanning lines for a predetermined time period, applies a selection potential to the selected scanning line, and makes each transistor corresponding to the scanning line conductive. Each time one scanning line is selected by the vertical scanning circuit, the horizontal scanning circuit scans each data line and each transistor corresponding to the selected scanning line with a potential selected according to the image signal. This is applied to the other electrode of each liquid crystal cell corresponding to the line. This horizontal scanning circuit is provided corresponding to each data line and is activated during a precharge period within each period in which one scanning line is selected, and the temperature detected by the temperature detection circuit is a predetermined temperature. A precharge circuit that sets a corresponding data line to a precharge potential when the voltage is lower than the precharge period, and is activated corresponding to each data line and activated after the precharge period. And an amplifying circuit for generating a potential.
[0007]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
[Embodiment 1]
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a color liquid crystal display device according to Embodiment 1 of the present invention. In FIG. 1, the color liquid crystal display device includes a liquid crystal panel 1, a vertical scanning circuit 7, and a horizontal scanning circuit 8, and is provided, for example, in a mobile phone.
[0008]
The liquid crystal panel 1 includes a plurality of liquid crystal cells 2 arranged in a plurality of rows and a plurality of columns, a plurality of scanning lines 4 provided corresponding to the plurality of rows, and a plurality of common provided respectively corresponding to the plurality of rows. It includes a potential line 5 and a plurality of data lines 6 provided corresponding to a plurality of columns, respectively. The plurality of common potential lines 5 are connected to each other.
[0009]
Three liquid crystal cells 2 are grouped in advance in each row. The three liquid crystal cells 2 in each group are provided with R, G, and B color filters, respectively. The three liquid crystal cells 2 in each group constitute one pixel 3.
[0010]
Each liquid crystal cell 2 is provided with a liquid crystal driving circuit 10 as shown in FIG. The liquid crystal driving circuit 10 includes an N-type TFT (thin film transistor) 11 and a capacitor 12. The N-type TFT 11 is connected between the data line 6 and the one electrode 2 a of the liquid crystal cell 2, and its gate is connected to the scanning line 4. The capacitor 12 is connected between the one electrode 2 a of the liquid crystal cell 2 and the common potential line 5. The other electrode of the liquid crystal cell 2 is connected to the common potential line 5. A common potential VCOM is applied to the common potential line 5.
[0011]
Returning to FIG. 1, the vertical scanning circuit 7 sequentially selects the plurality of scanning lines 4 for each predetermined time according to the image signal, and sets the selected scanning lines 4 to the “H” level of the selection level. When the scanning line 4 is set to the selection level “H” level, the N-type TFT 11 of FIG. 2 is turned on, and the one electrode 2 a of each liquid crystal cell 2 corresponding to the scanning line 4 and the data corresponding to the liquid crystal cell 2. Line 6 is coupled.
[0012]
The horizontal scanning circuit 8 gives the gradation potential VG to each data line 6 and applies the common potential VCOM to the common potential line 5 while one scanning line 4 is selected by the vertical scanning circuit 7 according to the image signal. give. The light transmittance of the liquid crystal cell 2 changes according to the voltage between the electrodes.
[0013]
When all the liquid crystal cells 2 of the liquid crystal panel 1 are scanned by the vertical scanning circuit 7 and the horizontal scanning circuit 8, one image is displayed on the liquid crystal panel 1.
[0014]
Hereinafter, a method of driving the data line 6 which is a feature of the present invention will be described. 3A and 3B are diagrams showing the potential VG ′ of one electrode 2 a of the liquid crystal cell 2 and the common potential VCOM applied to the other electrode of the liquid crystal cell 2. In this color liquid crystal display device, when the absolute value | VG'-VCOM | of the voltage between the electrodes of the liquid crystal cell 2 is 0V, white display is performed, and the absolute value | VG'-VCOM | A normal white method in which black is displayed in the case of the voltage VCC is adopted. In order to extend the life of the liquid crystal cell 2, the polarity of the interelectrode voltage VG′-VCOM of the liquid crystal cell 2 is switched between positive polarity and negative polarity every time one scanning line 4 is selected. Further, in order to reduce the amplitude of the gradation potential VG and reduce the power consumption, the common potential VCOM is alternately switched between the ground potential GND and the power supply potential VCC every time one scanning line 4 is selected.
[0015]
At room temperature, one electrode 2a of the liquid crystal cell 2 is sufficiently charged / discharged to the gradation potential VG. However, at low temperatures, as shown in FIG. 3B, due to the properties of the liquid crystal, the one electrode 2a of the liquid crystal cell 2 is not sufficiently charged / discharged to the gradation potential VG, and the image quality deteriorates. As a countermeasure, it is conceivable to increase the current driving capability of the amplifier for driving the data line 6. However, since this amplifier is provided in the same number as the data line 6, if the current driving capability of the amplifier is increased. Power consumption increases.
[0016]
Therefore, as shown in FIG. 4A, after one electrode 2a of the liquid crystal cell 2 is once precharged to a potential corresponding to the black level, the one electrode 2a of the liquid crystal cell 2 is charged / discharged to the gradation potential VG. A method is conceivable. However, precharging at room temperature that does not require precharging is a waste of power consumption. Therefore, in the first embodiment, as shown in FIG. 4B, precharging is not performed at room temperature, but precharging is performed only at a low temperature, thereby reducing power consumption and improving image quality.
[0017]
Next, a method for driving the data line 6 will be described in more detail. FIG. 5 is a circuit block diagram showing a portion related to driving of the data line 6 of the color liquid crystal display device. 5, this color liquid crystal display device includes an amplifier 15 and switches S1 to S3 provided corresponding to each data line 6, a temperature detection circuit 16 provided at a predetermined position of the liquid crystal panel 1, and all data lines. 6 and a precharge control circuit 17 provided in common. The amplifier 15, the switches S1 to S3, and the precharge control circuit 17 are included in the horizontal scanning circuit 8.
[0018]
The amplifier 15 amplifies the gradation potential VG generated by a gradation potential generation circuit (not shown) based on the video signal. Switch S1 is connected between the output node of amplifier 15 and one end of corresponding data line 6, and conducts when control signal φ1 is at “H” level, and when control signal φ1 is at “L” level. It becomes non-conductive. Switch S2 is connected between the line of power supply potential VCC and one end of corresponding data line 6, and conducts when control signal φ2 is at “H” level and when control signal φ2 is at “L” level. It becomes non-conductive. Switch S3 is connected between one end of corresponding data 6 and the line of ground potential GND, and conducts when control signal φ3 is at the “H” level, and is not active when control signal φ3 is at the “L” level. It becomes conductive.
[0019]
The temperature detection circuit 16 detects the temperature of the liquid crystal panel 1. When the detected temperature is higher than a predetermined temperature (for example, 0 ° C.), the signal φT is set to the “L” level, and when the detected temperature is equal to or lower than the predetermined temperature. Signal φT is set to “H” level. That is, as shown in FIG. 6, the temperature detection circuit 16 includes resistance elements 20 to 22, a P-type TFT 23, an N-type TFT 24, and a comparator 25 formed at predetermined positions of the liquid crystal panel 1.
[0020]
Resistance element 20, P-type TFT 23 and N-type TFT 24 are connected in series between a power supply potential VCC line and a ground potential GND line. The gate of the P-type TFT 23 is connected to its drain, and the gate of the N-type TFT 24 is connected to its drain. Each of the TFTs 23 and 24 constitutes a diode element and has a predetermined threshold voltage Vth. Resistive elements 21 and 22 are connected in series between a power supply potential VCC line and a ground potential GND line. The comparator 25 compares the potential of the node N20 between the resistance element 20 and the P-type TFT 23 with the potential of the node N21 between the resistance elements 21 and 22, and the potential of the node N20 is higher than the potential of the node N21. Sets the signal φT to the “H” level, and sets the signal φT to the “L” level when the potential of the node N20 is lower than the potential of the node N21.
[0021]
Since the threshold voltage Vth of each of the TFTs 23 and 24 increases as the temperature decreases, the potential of the node N20 increases as the temperature decreases. Therefore, by setting the resistance values of resistance elements 21 and 22 to appropriate values, signal φT is set to “L” level when the temperature is higher than the predetermined temperature, and signal φT is set to “L” when the temperature is lower than the predetermined temperature. It can be at “H” level.
[0022]
As shown in FIG. 7, the precharge control circuit 17 includes a source driver control circuit 30, a precharge timing generation circuit 31, a VCOM generation circuit 32, AND gates 33 to 35, and an inverter 36. Each of the source driver control circuit 30, the precharge timing generation circuit 31, and the VCOM generation circuit 32 operates in synchronization with the control signal HD. As shown in FIG. 8, the control signal HD is a signal that becomes “L” level for a predetermined time T1 in a predetermined cycle. The plurality of scanning lines 4 of the liquid crystal panel 1 are sequentially set to the “H” level one by one with the same cycle as the control signal HD.
[0023]
The source driver control circuit 30 sets the signal φ1 to the “L” level for a predetermined time T2 (> T1) in response to the signal HD falling from the “H” level to the “L” level. During the period when the signal φ1 is at “L” level, the switch S1 becomes non-conductive, and the output node of the amplifier 15 and the data line 6 are electrically disconnected.
[0024]
The precharge timing generation circuit 31 sets the signal PR to the “H” level for a predetermined time T3 (<T2−T1) in response to the signal HD rising from the “L” level to the “H” level. The VCOM generation circuit 32 inverts the level of the common potential VCOM every time the signal HD is raised from the “L” level to the “H” level. One level of the common potential VCOM is the ground potential GND, and the other level is the power supply potential VCC.
[0025]
The AND gate 33 receives the output signal φT of the temperature detection circuit 16 and the output signal PR of the precharge timing generation circuit 31, and the output signal φ33 is input to one input node of the AND gates 34 and 35. The common potential VCOM generated by the VCOM generation circuit 32 is directly input to the other input node of the common potential line 5 and the AND gate 34 and is also input to the other input node of the AND gate 35 via the inverter 36. The output signals of the AND gates 34 and 35 are the control signals φ3 and φ2 of the switches S3 and S2, respectively. While signal φ2 is at “H” level, switch S2 is turned on and data line 6 is precharged to power supply potential VCC. While signal φ3 is at “H” level, switch S3 is turned on and data line 6 is precharged to ground potential GND.
[0026]
Next, the operation of the circuit portion shown in FIGS. When the temperature of the liquid crystal panel 1 is higher than 0 ° C., the threshold voltages Vth of the TFTs 23 and 24 in FIG. 6 are relatively low, and the potential of the node N20 is lower than the potential of the node N21. Thus, the output signal φT of the comparator 25 becomes “L” level. As a result, output signals φ33, φ3, and φ2 of AND gates 33, 34, and 35 in FIG. 7 are all fixed to “L” level, and switches S2 and S3 in FIG. There is no precharge. When the signal φ1 is set to “H” level, the switch S1 is turned on, and the data line 6 is set to the gradation potential VG by the amplifier 15.
[0027]
Further, when the temperature of the liquid crystal panel 1 is a low temperature of 0 ° C. or lower, the threshold voltages Vth of the TFTs 23 and 24 in FIG. 6 are relatively high, and the potential of the node N20 is higher than the potential of the node N21. Thus, the output signal φT of the comparator 25 becomes “H” level. As a result, the output signal PR of the precharge timing generation circuit 31 passes through the AND gate 33 and becomes the signal φ33. When common potential VCOM is at “L” level, signal 33 passes through AND gate 35 to become signal φ 2, and data line 6 is precharged to “H” level. When common potential VCOM is at “H” level, signal φ33 passes through AND gate 34 to become signal φ3, and data line 6 is precharged to “L” level. When the signal φ1 is set to “H” level, the switch S1 is turned on, and the data line 6 is set to the gradation potential VG by the amplifier 15.
[0028]
In the first embodiment, the temperature of the liquid crystal panel 1 is detected by the temperature detection circuit 16, and the data line 6 is precharged only when the temperature of the liquid crystal panel 1 is a predetermined temperature (0 ° C.) or lower. The power consumption is smaller than the case of doing so.
[0029]
Further, since the precharge switches S2 and S3 are controlled according to the level of the output signal φT of the temperature detection circuit 16, the number of scanning lines 4 to be selected simultaneously is changed according to the temperature of the liquid crystal panel 1. Compared to the above, the configuration can be simplified and the power consumption can be reduced.
[0030]
FIG. 9 is a diagram showing the relationship between the temperature of the liquid crystal panel 1 and the contrast ratio between the white level and the black level of the liquid crystal cell 2. When the temperature of the liquid crystal panel 1 is higher than 0 ° C., the contrast ratio does not change depending on the presence or absence of precharge. Therefore, power consumption is reduced by stopping the precharge at normal temperature.
[0031]
When the temperature of the liquid crystal panel 1 is a low temperature of 0 ° C. or lower, the contrast ratio when the precharge is performed is about 5 higher than the contrast ratio when the precharge is not performed. Therefore, precharge is performed at a low temperature to suppress deterioration in image quality due to a decrease in contrast ratio.
[0032]
In the first embodiment, the temperature detection circuit 16 is provided at a predetermined position of the liquid crystal panel 1. However, the present invention is not limited to this, and the temperature detection circuit 16 may be provided at a predetermined position around the liquid crystal panel 1. .
[0033]
[Embodiment 2]
10 is a circuit diagram showing a configuration of a temperature detection circuit 40 of a color liquid crystal display device according to Embodiment 2 of the present invention, and FIG. 11 is a circuit showing a configuration of a precharge control circuit 50 of the color liquid crystal display device. It is a block diagram.
[0034]
Referring to FIG. 10, this temperature detection circuit 40 is different from temperature detection circuit 16 in FIG. 6 in that resistance elements 21 and 22 and comparator 25 are resistance elements 41 to 43, comparators 44 and 45, an inverter 46 and an AND gate. This is a point replaced with 47. Resistance elements 41 to 43 are connected in series between a power supply potential VCC line and a ground potential GND line.
[0035]
Comparator 44 compares the potential of node N20 with the potential of node N41 between resistance elements 41 and 42. If the potential of node N20 is lower than the potential of node N41, signal φT2 is set to “L” level, and node N20 Is higher than the potential of the node N41, the signal φT2 is set to the “H” level.
[0036]
The comparator 45 compares the potential of the node N20 with the potential of the node N42 between the resistance elements 42 and 43. When the potential of the node N20 is lower than the potential of the node N42, the output signal of the comparator 45 is at “L” level, and when the potential of the node N20 is higher than the potential of the node N42, the output signal of the comparator 45 is “H”. Become a level.
[0037]
The output signal φT2 of the comparator 44 is input to one input node of the AND gate 47 via the inverter 46. The output signal of the comparator 45 is input to the other input node of the AND gate 47. The output signal of the AND gate 47 is the signal φT1.
[0038]
When the temperature of the liquid crystal panel 1 is normal temperature, the threshold voltage Vth of each of the TFTs 23 and 24 becomes a relatively low value, so that the potential of the node N20 becomes lower than the potentials of the nodes N41 and N42, and the signal φT1, Both φT2 are at the “L” level.
[0039]
When the temperature of the liquid crystal panel 1 falls and enters a first low temperature region (for example, 0 to −5 ° C.), the threshold voltage Vth of each of the TFTs 23 and 24 becomes a relatively high value, and the potential of the node N20 becomes the node It becomes a potential between the potential of N42 and the potential of node N41, and signals φT1 and φT2 attain “H” level and “L” level, respectively.
[0040]
When the temperature of the liquid crystal panel 1 further decreases and enters the second low temperature region (for example, −5 ° C. or lower), the threshold voltage Vth of each of the TFTs 23 and 24 further increases, and the potential of the node N20 becomes the nodes N41 and N42. The signals φT1 and φT2 become “L” level and “H” level, respectively. Signals φT1 and φT2 are applied to precharge control circuit 50 in FIG.
[0041]
Referring to FIG. 11, precharge control circuit 50 is different from precharge control circuit 17 in FIG. 7 in that precharge timing generation circuit 31 and AND gate 33 are precharge timing generation circuits 51 and 52, AND gate 53, 54 and the OR gate 55. As shown in FIG. 12, the precharge timing generation circuit 51 generates the signal PR1 for a predetermined time T11 (<T2-T1) in response to the signal HD rising from the “L” level to the “H” level. Set to “H” level. The precharge timing generation circuit 52 changes the signal PR2 to the “H” level for a predetermined time T12 (T11 <T12 <T2−T1) in response to the signal HD rising from the “L” level to the “H” level. To.
[0042]
AND gate 53 receives output signal PR1 of precharge timing generation circuit 51 and signal φT1 from temperature detection circuit 40. AND gate 54 receives output signal PR2 of precharge timing generation circuit 52 and signal φT2 from temperature detection circuit 40. The OR gate 55 receives the output signals of the AND gates 53 and 54, and the output signal of the OR gate 55 is input to one input node of the AND gates 34 and 35.
[0043]
Next, the precharge operation of the color liquid crystal display device shown in FIGS. When the temperature of the liquid crystal panel 1 is higher than 0 ° C., the threshold voltages Vth of the TFTs 23 and 24 in FIG. 10 are relatively low, and the signals φT1 and φT2 are both at the “L” level. As a result, the output signals φ3 and φ2 of the AND gates 34 and 35 in FIG. 11 are both fixed to the “L” level, the switches S2 and S3 in FIG. 3 are fixed in the non-conductive state, and the precharge of the data line 6 is performed. I will not.
[0044]
When the temperature of the liquid crystal panel 1 is 0 to -5 [deg.] C., the threshold voltages Vth of the TFTs 23 and 24 in FIG. 10 are relatively high, and the signals [phi] T1 and [phi] T2 are "H" level and "L", respectively. "Become a level. As a result, the output signal of the AND gate 54 is fixed to the “L” level, and the output signal PR 1 of the precharge timing generation circuit 51 passes through the AND gate 53 and the OR gate 55 and is input to one input node of the AND gates 34 and 35. Entered. When the common potential VCOM is at the “L” level, the signal PR1 passes through the AND gate 35 to become the signal φ2, the switch S2 becomes conductive for a relatively short time T11, and the data line 6 is precharged to the “H” level. The When the common potential VCOM is at the “H” level, the signal PR1 passes through the AND gate 34 to become the signal φ3, the switch S3 becomes conductive for a relatively short time T11, and the data line 6 is precharged to the “L” level. The
[0045]
When the temperature of the liquid crystal panel 1 is −5 ° C. or lower, the threshold voltages Vth of the TFTs 23 and 24 in FIG. 10 are further increased, and the signals φT1 and φT2 become the “L” level and the “H” level, respectively. . As a result, the output signal of the AND gate 53 is fixed to the “L” level, and the output signal PR 2 of the precharge timing generation circuit 52 passes through the AND gate 54 and the OR gate 55 and is input to one input node of the AND gates 34 and 35. Entered. When common potential VCOM is at “L” level, signal PR2 passes through AND gate 35 to become signal φ2, switch S2 is turned on for a relatively long time T12, and data line 6 is precharged to “H” level. The When common potential VCOM is at “H” level, signal PR2 passes through AND gate 34 to become signal φ3, switch S3 is turned on for a relatively long time T12, and data line 6 is precharged to “L” level. The
[0046]
In the second embodiment, since the precharge time is switched in two steps depending on the low temperature, useless precharge power can be reduced and power consumption can be further reduced.
[0047]
[Embodiment 3]
13 is a circuit diagram showing a configuration of a temperature detection circuit 60 of a color liquid crystal display device according to Embodiment 3 of the present invention, and FIG. 14 is a circuit showing a configuration of a precharge control circuit 70 of the color liquid crystal display device. It is a block diagram.
[0048]
Referring to FIG. 13, this temperature detection circuit 60 is different from temperature detection circuit 16 in FIG. 6 in that P-type TFTs 61 and 62, a capacitor 63, an N-type TFT 64, and an inverter 65 are added. P-type TFT 61 is inserted between the power supply potential VCC line and one electrode of resistance element 20, and P-type TFT 62 and capacitor 63 are connected in series between the power supply potential VCC line and the ground potential GND line. . The gates of the P-type TFTs 61 and 62 are both connected to the drain of the P-type TFT 61. P-type TFTs 61 and 62 constitute a current mirror circuit.
[0049]
N-type TFT 64 is connected between a node N62 between P-type TFT 62 and capacitor 63 and a line of ground potential GND. The signal HD is input to the gate of the N-type TFT 64 via the inverter 65. Comparator 25 compares the potential of node N21 with the potential of node N62. When the potential of node N21 is higher than the potential of node N62, signal φT is set to “H” level, and the potential of node N21 is the potential of node N62. If lower than that, the signal φT is set to the “L” level.
[0050]
The precharge control circuit 70 is obtained by removing the precharge timing generation circuit 31 and the AND gate 33 from the precharge control circuit 17 of FIG. 7 and adding an inverter 71, an AND gate 72, a resistance element 73, and a capacitor 74. Inverter 71 generates an inverted signal of output signal φ 1 of source driver control circuit 30. AND gate 72 receives an inverted signal of signal φ1, an output signal φT of temperature detection circuit 60, and signal HD. An output signal φ 72 of AND gate 72 is applied to one input node N 73 of AND gates 34 and 35 via resistance element 73. Capacitor 74 is connected between node N73 and a line of ground potential GND. Resistance element 73 and capacitor 74 constitute an integration circuit that removes a positive pulse having a pulse width shorter than a predetermined pulse width from output signal φ 72 of AND gate 72.
[0051]
FIG. 15 is a time chart showing the precharge operation of the color liquid crystal display device. Here, it is assumed that the temperature T of the liquid crystal panel 1 gradually decreases from a temperature of 0 ° C. or higher to a temperature of 0 ° C. or lower. The signal HD is set to the “L” level for a predetermined time T1 (<T2) in a predetermined cycle. When signal HD is set to “L” level, signal φ 1 is set to “L” level for a predetermined time T 2, and output signal φ 72 of AND gate 72 is set to “L” level. Further, during the period when the signal HD is at “L” level, the N-type TFT 64 of FIG. 13 is turned on, the potential of the node N62 is reset to 0V, and the signal φT is set to “H” level.
[0052]
When the signal HD is raised from the “L” level to the “H” level, the three input signals / φ1, φT, HD of the AND gate 72 are all set to the “H” level, and the output signal φ72 of the AND gate 72 is “ Raised from “L” level to “H” level. When output signal φ72 of AND gate 72 is raised to “H” level, capacitor 74 is gradually charged through resistance element 73, and the potential of node N73 gradually rises.
[0053]
Further, the N-type TFT 64 becomes non-conductive, and the potential of the node N62 gradually increases. That is, the P-type TFT 61, the resistance element 20, the P-type TFT 23, and the N-type TFT 24 are connected in series, and the P-type TFTs 61 and 62 constitute a current mirror circuit. A current having a value corresponding to the threshold voltage Vth flows. The capacitor 63 is charged by the current flowing through the P-type TFT 62, and the potential of the node N62 gradually rises. When the potential of node N62 exceeds the potential of node N21, output signal φT of comparator 25 falls from “H” level to “L” level, and output signal φ72 of AND gate 72 changes to “L” level. Since the current flowing through the N-type TFT 62 decreases as the temperature decreases, the pulse width of the signal φ72 increases as the temperature decreases. When output signal φ72 of AND gate 72 is set to “L” level, the charge of capacitor 74 is discharged through resistance element 73, and the potential of node N73 gradually decreases.
[0054]
When the temperature T of the liquid crystal panel 1 decreases, the pulse width of the signal φ72 increases and the peak value of the potential at the node N73 increases. When the temperature T of the liquid crystal panel 1 is higher than a predetermined temperature (for example, 0 ° C.), the peak value of the potential of the node N73 becomes lower than the threshold potential VTH of each of the AND gates 34 and 35, and the AND gates 34, The 35 output signals φ3 and φ2 are set to the “L” level regardless of the common potential VCOM. When the temperature T of the liquid crystal panel 1 becomes lower than a predetermined temperature, the peak value of the potential of the node N73 becomes higher than the threshold potential VTH of each of the AND gates 34 and 35, and the common potential VCOM is at “H” level. When the output signal φ3 of the AND gate 34 becomes “H” level, and the common potential VCOM is “L” level, the output signal φ2 of the AND gate 35 becomes “H” level.
[0055]
When the temperature T of the liquid crystal panel 1 decreases, the threshold voltage Vth of each of the TFTs 23 and 24 increases, the value of the current flowing through the P-type TFTs 61 and 62 decreases, and the potential increase rate of the node N62 decreases. The time until the potential of N62 rises from 0 V and exceeds the potential of the node N21 becomes longer. Therefore, as the temperature T decreases, the positive pulse widths of the signals φ2 and φ3 are continuously increased, and the precharge time is continuously increased.
[0056]
In the third embodiment, the precharge time continuously increases as the temperature T of the liquid crystal panel 1 decreases, so that the precharge can be performed more efficiently and the power consumption can be further reduced. Can do.
[0057]
The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.
[0058]
【The invention's effect】
As described above, the liquid crystal display device according to the present invention includes the liquid crystal panel, the temperature detection circuit, the vertical scanning circuit, and the horizontal scanning circuit. The liquid crystal panel is arranged in a plurality of rows and a plurality of columns, and one electrode of each corresponds to a plurality of liquid crystal cells receiving a common potential, a plurality of scanning lines provided corresponding to the plurality of rows, and a plurality of columns, respectively. A plurality of data lines provided in correspondence with a plurality of liquid crystal cells, each connected between a corresponding data line and the other electrode of the corresponding liquid crystal cell, and each gate corresponding to a corresponding scan A plurality of transistors connected to the line. The temperature detection circuit detects the temperature of the liquid crystal panel or its surroundings. The vertical scanning circuit sequentially selects a plurality of scanning lines for a predetermined time period, applies a selection potential to the selected scanning line, and makes each transistor corresponding to the scanning line conductive. Each time one scanning line is selected by the vertical scanning circuit, the horizontal scanning circuit scans each data line and each transistor corresponding to the selected scanning line with a potential selected according to the image signal. This is applied to the other electrode of each liquid crystal cell corresponding to the line. This horizontal scanning circuit is provided corresponding to each data line and is activated during a precharge period within each period in which one scanning line is selected, and the temperature detected by the temperature detection circuit is a predetermined temperature. A precharge circuit for setting a corresponding data line to a precharge potential when the voltage is lower than the lower limit, and provided corresponding to each data line and activated after the precharge period, and the corresponding data line is set according to an image signal. And an amplifying circuit for generating a potential. Therefore, since the data line is precharged at a low temperature, it is possible to suppress deterioration in image quality at a low temperature. In addition, since precharging is stopped at room temperature, useless power consumption can be reduced. Further, since a plurality of scanning lines are selected one by one even at low temperatures, the power consumption can be reduced compared to the conventional case where two scanning lines are selected two by one, and the configuration can be simplified.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing an overall configuration of a color liquid crystal display device according to Embodiment 1 of the present invention.
2 is a circuit diagram showing a configuration of a liquid crystal driving circuit provided corresponding to each liquid crystal cell shown in FIG. 1;
3 is a time chart for explaining a precharge operation of the color liquid crystal display device shown in FIG. 1; FIG.
4 is another time chart for explaining the precharge operation of the color liquid crystal display device shown in FIG.
5 is a circuit block diagram showing a configuration of a portion related to a precharge operation of the color liquid crystal display device shown in FIG.
6 is a circuit diagram showing a configuration of a temperature detection circuit shown in FIG. 5. FIG.
7 is a circuit block diagram showing a configuration of a precharge control circuit shown in FIG. 5. FIG.
FIG. 8 is a time chart showing an operation of a portion related to the precharge operation shown in FIGS.
FIG. 9 is a diagram for explaining an effect of the first embodiment.
FIG. 10 is a circuit diagram showing a configuration of a temperature detection circuit of a color liquid crystal display device according to Embodiment 2 of the present invention.
11 is a circuit block diagram showing a configuration of a precharge control circuit of the color liquid crystal display device described in FIG.
12 is a time chart showing a precharge operation of the color liquid crystal display device described in FIGS. 10 and 11. FIG.
FIG. 13 is a circuit diagram showing a configuration of a temperature detection circuit of a color liquid crystal display device according to Embodiment 3 of the present invention.
14 is a circuit block diagram showing a configuration of a precharge control circuit of the color liquid crystal display device described in FIG.
FIG. 15 is a time chart showing a precharge operation of the color liquid crystal display device described in FIGS. 13 and 14;
[Explanation of symbols]
1 liquid crystal panel, 2 liquid crystal cells, 3 pixels, 4 scanning lines, 5 common potential lines, 6 data lines, 7 vertical scanning circuit, 8 horizontal scanning circuit, 10 liquid crystal driving circuit, 12, 63, 74 capacitor, 15 amplifier, 16 , 40, 60 Temperature detection circuit, 17, 50, 70 Precharge control circuit, S1-S3 switch, 20-22, 41-43, 73 Resistance element, 23, 61, 62 P-type TFT, 24, 64 N-type TFT 25, 44, 45 Comparator, 30 Source driver control circuit, 31, 51, 52 Precharge timing generation circuit, 32 VCOM generation circuit, 33-35, 47, 53, 54, 72 AND gates, 36, 46, 65, 71 Inverter, 55 OR gate.

Claims

A liquid crystal display device that displays an image according to an image signal,
A plurality of liquid crystal cells arranged in a plurality of rows and a plurality of columns, and one electrode of which receives a common potential, a plurality of scanning lines provided corresponding to the plurality of rows, respectively, and provided corresponding to the plurality of columns, respectively. A plurality of data lines corresponding to the plurality of liquid crystal cells, each connected between a corresponding data line and the other electrode of the corresponding liquid crystal cell, and each gate being a corresponding scanning line. A liquid crystal panel comprising a plurality of transistors connected to
A temperature detection circuit for detecting the temperature of the liquid crystal panel or its surroundings;
The plurality of scanning lines are sequentially selected for a predetermined time, a selection potential is applied to the selected scanning line, and a transistor corresponding to the scanning line is turned on, and one scanning line is formed by the vertical scanning circuit. Each time a selection is made, a horizontal scan is applied to the other electrode of each liquid crystal cell corresponding to the selected scan line through each transistor corresponding to the selected data line and the selected scan line. With a circuit,
The horizontal scanning circuit includes:
When the temperature detected by the temperature detection circuit is lower than a predetermined temperature provided corresponding to each data line and activated during a precharge period within each period in which the one scanning line is selected A precharge circuit for setting a data line corresponding to the precharge potential, and activated corresponding to each data line after the precharge period, and the corresponding data line is set to a potential corresponding to the image signal. A liquid crystal display device including an amplifier circuit.

The temperature detection circuit includes:
A potential generation circuit whose output potential changes according to the temperature of the liquid crystal panel or its surroundings, and a comparison circuit which outputs a precharge instruction signal when the output potential of the potential generation circuit exceeds a reference potential ,
The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the precharge circuit sets a corresponding data line to the precharge potential for a predetermined time in each precharge period in response to the precharge instruction signal.

The temperature detection circuit includes:
A potential generation circuit whose output potential changes according to the temperature of the liquid crystal panel or its surroundings, and a plurality of reference potentials that are different from the output potential of the potential generation circuit are compared, and a plurality of precharges are performed based on the comparison result Including a comparison circuit that outputs a precharge instruction signal of any one of the instruction signals;
The precharge circuit sets the corresponding data line to the precharge potential for a time corresponding to a precharge instruction signal from the comparison circuit in each precharge period,
The liquid crystal display device according to claim 1, wherein a time period during which the data line is set to the precharge potential is lengthened stepwise as the temperature of the liquid crystal panel or its surroundings decreases.

The temperature detection circuit includes:
A potential generating circuit whose output potential changes according to the temperature of the liquid crystal panel or its surroundings;
A signal generation circuit that outputs a precharge instruction signal having a pulse width corresponding to the output potential of the potential generation circuit in each precharge period, and a pulse that is longer than a predetermined pulse width in response to the output signal of the signal generation circuit Including a gate circuit that passes only a precharge instruction signal of width,
The precharge circuit sets the corresponding data line to the precharge potential for a time corresponding to the pulse width of the precharge instruction signal that has passed through the gate circuit,
2. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the time during which the data line is set to the precharge potential is continuously increased as the temperature of the liquid crystal panel or its surroundings decreases.

5. The liquid crystal display device according to claim 2, wherein the potential generation circuit includes a thin film transistor provided in the liquid crystal panel, the threshold voltage of which increases as the temperature of the liquid crystal panel decreases. .