JP4175428B2 - Liquid crystal display device and portable terminal - Google Patents
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Description
本発明は、液晶表示装置および携帯端末に関し、特にプリチャージ方式のアクティブマトリクス型液晶表示装置および当該液晶表示装置を出力表示部として搭載した携帯端末に関する。 The present invention relates to a portable terminal beauty Oyo liquid crystal display device, and more particularly to a portable terminal equipped with the active matrix type liquid crystal display device and those of the liquid crystal display device of the precharge scheme as an output display unit.
近年、急速に普及してきている携帯電話機に代表される携帯端末では、その出力表示部として液晶表示装置が多用されている(例えば、特許文献1参照)。これら携帯端末は、特に屋外で使用される頻度が極めて高いことから、当該携帯端末には広い温度範囲で確実に動作できることが要求される。そして、その動作補償温度範囲としては、特に下限が極めて低い温度(例えば、−30℃程度)に設定されている。 2. Description of the Related Art In recent years, a mobile terminal represented by a mobile phone, which has been rapidly spreading, uses a liquid crystal display device as an output display unit (see, for example, Patent Document 1). Since these mobile terminals are extremely frequently used outdoors, the mobile terminals are required to operate reliably in a wide temperature range. The operation compensation temperature range is set to a temperature that has a particularly low lower limit (for example, about −30 ° C.).
一方、液晶表示装置においては、低温における液晶誘電率の周波数特性の悪化に起因して、低温時のコントラストが低下するという問題がある。すなわち、図3に示す単位画素の等価回路において、低温では液晶材料の抵抗成分Rが増加したように見え、液晶容量Clcの画素電極が決められた期間の間に十分に充電されなくなり、画素に目的の信号電圧を書き込めなくなるため、コントラストが低下するのである。 On the other hand, the liquid crystal display device has a problem that the contrast at the low temperature is lowered due to the deterioration of the frequency characteristic of the liquid crystal dielectric constant at the low temperature. That is, in the equivalent circuit of the unit pixel shown in FIG. 3, it appears that the resistance component R of the liquid crystal material has increased at a low temperature, and the pixel electrode of the liquid crystal capacitance Clc is not fully charged during the determined period. Since the target signal voltage cannot be written, the contrast is lowered.
この低温時のコントラスト低下の問題は、消費電力の低減を目的としてシステムを低電圧化し、液晶容量Clcに印加する電圧を下げた液晶表示装置の場合に特に顕著に現れる。これを解消するために、液晶容量Clcに印加する電圧を上げた場合には、データ線を駆動するデータドライバの出力回路に大きな電流能力が必要となるため、当該出力回路の消費電流が増加するとともに、回路面積が増大するという新たな問題が発生する。 The problem of a decrease in contrast at low temperatures is particularly noticeable in the case of a liquid crystal display device in which the system voltage is lowered for the purpose of reducing power consumption and the voltage applied to the liquid crystal capacitance Clc is lowered. In order to solve this problem, when the voltage applied to the liquid crystal capacitor Clc is increased, the output circuit of the data driver that drives the data line needs a large current capability, and thus the current consumption of the output circuit increases. At the same time, there arises a new problem that the circuit area increases.
また、例えばカラー液晶表示装置において、横に並んだ3つの色に対応する3つの色信号を1水平期間内に時系列に表示エリア内のデータ線にサンプリングすることで、データドライバの出力本数を1/3に削減可能としたいわゆるセレクタ駆動方式が知られている。このセレクタ駆動方式の液晶表示装置では、3つの色信号を1水平期間内に順にサンプリングすることから、特にサンプリング順が3番目の色については画素に書き込む時間が短くなり、それが低温時には先述した理由によって顕著に現れ、画素に目的の信号電圧を書き込めなくなるため、サンプリング順が3番目の色のコントラストが大きく低下し、色度シフト(色度悪化)が起こるという問題がある。 Also, for example, in a color liquid crystal display device, the number of outputs of the data driver can be reduced by sampling three color signals corresponding to the three colors arranged side by side onto the data lines in the display area in time series within one horizontal period. A so-called selector drive system that can be reduced to 1/3 is known. In this selector-driven liquid crystal display device, since the three color signals are sampled in order within one horizontal period, the time for writing to the pixel is shortened especially for the third color in the sampling order, and as described above when the temperature is low. It appears prominently for the reason, and the target signal voltage cannot be written to the pixel, so that there is a problem that the contrast of the third color in the sampling order is greatly reduced and chromaticity shift (chromaticity deterioration) occurs.
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、消費電力を抑えつつ低温時のコントラスト特性を向上できるとともに、セレクタ駆動方式においては低温時の色度シフトを低減できる液晶表示装置および当該液晶表示装置を出力表示部として搭載した携帯端末を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above problems, and its object is to improve the contrast characteristics at low temperature while suppressing power consumption, and to reduce the chromaticity shift at low temperature in the selector driving system. it is to provide a portable terminal equipped with a liquid crystal display device and those of the liquid crystal display device as an output display unit.
上記目的を達成するために、本発明では、表示エリア内のデータ線の各々に表示信号を書き込む前に、液晶への電圧非印加時の階調レベルをプリチャージ信号レベルとしてデータ線の各々に書き込む一方、画素の各々に書き込む表示信号の極性が1フィールド期間(1F)周期で反転する1F反転駆動モードではプリチャージ動作を停止する構成を採っている。ここで、液晶への電圧非印加時の階調レベルとは、ノーマルホワイト型液晶表示装置にあっては白レベル、ノーマルブラック型液晶表示装置にあっては黒レベルである。 In order to achieve the above object, according to the present invention, before writing a display signal to each data line in the display area, the gradation level when no voltage is applied to the liquid crystal is used as a precharge signal level for each data line. On the other hand, the precharge operation is stopped in the 1F inversion driving mode in which the polarity of the display signal written to each of the pixels is inverted in one field period (1F) cycle . Here, the gradation level when no voltage is applied to the liquid crystal is a white level in a normal white type liquid crystal display device and a black level in a normal black type liquid crystal display device.
液晶表示装置において、低温時には液晶材料の抵抗成分が増加することで、液晶誘電率の周波数特性が悪化し、液晶容量の画素電極に対して決められた期間内に目的の信号電圧を書き込めなくなる。そこで、画素への信号書き込みに先立って液晶への電圧非印加時の階調レベルをプリチャージ信号レベルとして書き込むことで、その階調信号レベルからデータ線の駆動を開始すれば良いため、目的の信号電圧の書き込みに要する時間が短くて済む。したがって、低温時に液晶誘電率の周波数特性が悪化しても、液晶容量の画素電極に対して決められた期間内に目的の信号電圧を書き込めるため、低温時のコントラストが増加する。 In the liquid crystal display device, the resistance component of the liquid crystal material increases at a low temperature, so that the frequency characteristic of the liquid crystal dielectric constant deteriorates, and the target signal voltage cannot be written to the pixel electrode of the liquid crystal capacitor within a predetermined period. Therefore, by writing the gradation level when no voltage is applied to the liquid crystal as the precharge signal level prior to writing the signal to the pixel, it is only necessary to start driving the data line from the gradation signal level. The time required for writing the signal voltage can be shortened. Therefore, even if the frequency characteristic of the liquid crystal dielectric constant deteriorates at low temperatures, the target signal voltage can be written in the period determined for the pixel electrode of the liquid crystal capacitor, so that the contrast at low temperatures increases.
本発明によれば、画素への表示信号の書き込みに先立ってプリチャージ動作を行うに際して、そのプリチャージ信号として液晶への電圧非印加時の階調レベルを用いることにより、低温時に液晶材料の抵抗成分が増加したとしても、画素に目的の信号電圧を確実に書き込めるため、消費電力を上げることなく低温時のコントラスト特性を向上できる。また、1F反転駆動モードではプリチャージ動作を停止することで、低消費電力化を図ることができる。 According to the present invention, when the precharge operation is performed prior to writing the display signal to the pixel, the gradation level when no voltage is applied to the liquid crystal is used as the precharge signal, thereby reducing the resistance of the liquid crystal material at a low temperature. Even if the component increases, the target signal voltage can be reliably written to the pixel, so that the contrast characteristics at low temperatures can be improved without increasing the power consumption. In the 1F inversion drive mode, the power consumption can be reduced by stopping the precharge operation.
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1は、本発明の一実施形態に係るアクティブマトリクス型液晶表示装置の構成を示す回路図である。ここでは、簡単のために、4行6列の画素配列の場合を例に挙げて示している。 FIG. 1 is a circuit diagram showing a configuration of an active matrix liquid crystal display device according to an embodiment of the present invention. Here, for the sake of simplicity, the case of a pixel array of 4 rows and 6 columns is shown as an example.
図1において、ゲート線11−1〜11−4の各々とデータ線12−1〜12−6の各々とがマトリクス状に配線されている。これら配線の交差部には、画素13が行列状に配置されて表示エリア14を構成している。画素13は、ゲート電極がゲート線11−1〜11−4に、ソース電極(又は、ドレイン電極)がデータ線12−1〜12−6にそれぞれ接続された画素トランジスタTFT(Thin Film Transistor)と、この画素トランジスタTFTのドレイン電極(又は、ソース電極)に画素電極が接続された液晶セルLCと、この液晶セルLCに対して並列に接続された保持容量Csとを有する構成となっている。
In FIG. 1, each of gate lines 11-1 to 11-4 and each of data lines 12-1 to 12-6 are wired in a matrix.
この画素構造において、液晶セルLCの対向電極は各画素間で共通に接続されている。そして、液晶セルLCの対向電極には、コモン電圧VCOMが共通に与えられる。後述するIH(Hは水平期間)反転駆動または1F(Fは1フィールド相当期間)反転駆動を行う場合には、データ線12−1〜12−6に書き込まれる表示信号は、このコモン電圧VCOMを基準として極性反転を行うことになる。 In this pixel structure, the counter electrode of the liquid crystal cell LC is connected in common between the pixels. A common voltage VCOM is commonly applied to the counter electrode of the liquid crystal cell LC. In the case of performing IH (H is a horizontal period) inversion driving or 1F (F is a period corresponding to one field) inversion driving, which will be described later, the display signal written to the data lines 12-1 to 12-6 uses this common voltage VCOM. Polarity inversion is performed as a reference.
また、本実施形態に係る液晶表示装置においては、コモン電圧VCOMを1H周期または1F周期で極性を反転させるVCOM反転駆動が併用されている。このVCOM反転駆動をIH反転駆動または1F反転駆動と併用することにより、後述するデータドライバの出力回路の動作電源電圧が併用しない場合の半分で済むため、データドライバの低電圧化が可能となる。 Further, in the liquid crystal display device according to the present embodiment, the VCOM inversion driving for inverting the polarity of the common voltage VCOM in the 1H cycle or 1F cycle is used in combination. By using this VCOM inversion driving together with IH inversion driving or 1F inversion driving, half of the operation power supply voltage of the output circuit of the data driver, which will be described later, is not required, so the voltage of the data driver can be reduced.
コモン電圧VCOMとしては、表示信号の振幅が例えば0−3.3Vとした場合、ほぼ同じ振幅の交流電圧が用いられる。実際には、データ線12−1〜12−6から画素トランジスタTFTを通して液晶セルLCの画素電極に信号を書き込む際に、寄生容量などに起因して画素トランジスタTFTで電圧降下が生じることから、コモン電圧VCOMとしては、その電圧降下分だけシフトした振幅の交流電圧が用いられる。このVCOM反転駆動に伴い、保持容量Csの対向電極側の電極には、コモン電圧VCOMに同期して極性が反転し、コモン電圧VCOMと同振幅の電圧がCs線(対向電極側配線)15を介して与えられる。 As the common voltage VCOM, an AC voltage having substantially the same amplitude is used when the amplitude of the display signal is 0 to 3.3 V, for example. Actually, when a signal is written from the data lines 12-1 to 12-6 to the pixel electrode of the liquid crystal cell LC through the pixel transistor TFT, a voltage drop occurs in the pixel transistor TFT due to a parasitic capacitance or the like. As the voltage VCOM, an AC voltage having an amplitude shifted by the voltage drop is used. With this VCOM inversion driving, the polarity of the electrode on the counter electrode side of the holding capacitor Cs is inverted in synchronization with the common voltage VCOM, and a voltage having the same amplitude as the common voltage VCOM is connected to the Cs line (counter electrode side wiring) 15. Given through.
表示エリア14の例えば左側には、垂直駆動手段であるスキャンドライバ16が配されている。このスキャンドライバ16は、1フィールド期間ごとにゲート線11−1〜11−4を順次駆動して画素13を行単位で選択する処理を行う。表示エリア14の例えば上側にはデータドライバ17が、さらにこのデータドライバ17と表示エリア14との間にはセレクタスイッチ18がそれぞれ配され、表示エリア17の例えば下側にはプリチャージスイッチ19が配されている。
On the left side of the
データドライバ17は、表示エリア14の画素配列の3列ごとにB(青),G(緑),R(赤)の三原色の表示信号を、例えばB,G,Rの順に繰り返して出力する。この繰り返し周期は通常は1H周期となる。すなわち、B,G,Rの各色信号が1H期間内に時系列で出力される。このとき、これら色信号の極性は、コモン電圧VCOMを基準に1Hごとに反転する。これにより、画素12の各々に印加する表示信号の極性が1Hごとに反転する1H反転駆動が実現される。
The
省エネ(省電力)モードの設定時には、データドライバ17は、B,G,Rの色信号を1フィールド期間(1F)の繰り返し周期で出力する。このとき、これら色信号の極性は、コモン電圧VCOMを基準に1Fごとに反転する。これにより、画素12の各々に印加する表示信号の極性が1Fごとに反転する1F反転駆動が実現される。ここで、1F反転駆動の場合には、色信号の極性反転を1H反転駆動の場合に比べて極端に少なくて済み、データドライバ17の出力回路での電力消費を抑えることができるため、消費電力を低減できる(省エネ)。
When the energy saving (power saving) mode is set, the
このように、データドライバ17からは、B,G,Rの色信号の時系列信号である表示信号Sig1,Sig2,…が、表示エリア14の画素配列における同一行の隣接する複数個、例えば3画素を単位として出力され、セレクタスイッチ18に供給される。このセレクタスイッチ18は、表示エリア14において横に並んだ3つの色に対応する画素の表示信号を1水平期間内に時系列にデータ線12−1〜12−6にサンプリングするセレクタ駆動方式を実現するためのスイッチである。
As described above, the display signals Sig1, Sig2,..., Which are time-series signals of the B, G, R color signals, are supplied from the
具体的には、セレクタスイッチ18は、表示信号Sig1に対して3個のアナログスイッチSWsB−1,SWsG−1,SWsR−1が組、表示信号Sig2に対して3個のアナログスイッチSWsB−2,SWsG−2,SWsR−2が組、…という構成となっている。そして、各組ごとにアナログスイッチの入力端が共通に接続され、また各出力端が表示エリア14内のデータ線12−1〜12−6の各一端にそれぞれ接続されている。
Specifically, the
そして、セレクタスイッチ18において、同色のアナログスイッチ同士が外部から時系列で与えられるセレクトパルスSEL−B,SEL−G,SEL−Rのタイミングでオン/オフ動作を行う。具体的には、アナログスイッチSWsB−1とSWsB−2がBのセレクトパルスSEL−Bのタイミングで、アナログスイッチSWsG−1とSWsG−2がGのセレクトパルスSEL−Gのタイミングで、アナログスイッチSWsR−1とSWsR−2がRのセレクトパルスSEL−Rのタイミングでそれぞれオン/オフ動作を行う。
In the
このセレクタスイッチ18を用いて、表示信号Sig1,Sig2を1水平期間内に時系列にサンプリングし、水平方向に並んだ画素、即ち行単位の画素に対応する表示信号を1水平期間内に一括して表示エリア14内のデータ線12−1〜12−6に供給するセレクタ駆動方式を採ることにより、データドライバ17の出力本数を表示エリア14内のデータ線12−1〜12−6の本数の1/3に削減できるメリットがある。
By using this
プリチャージスイッチ19は、セレクタスイッチ18によるサンプリングによってデータ線12−1〜12−6に表示信号Sig1,Sig2を書き込む直前に、データ線12−1〜12−6にプリチャージ信号Psigを書き込むプリチャージ方式を実現するためのスイッチである。
The
具体的には、プリチャージスイッチ19は、表示エリア12の画素配列の列数に対応した数のアナログスイッチSWp−1〜SWp−6によって構成されている。そして、これらアナログスイッチSWp−1〜SWp−6の各一端は共通に接続されてプリチャージ信号Psigの入力端となり、各他端は表示エリア14内のデータ線12−1〜12−6の各他端にそれぞれ接続されている。そして、アナログスイッチSWp−1〜SWp−6は、一番目のセレクトパルスSEL−Bに先立って外部から与えられるプリチャージパルスPCGのタイミングでオン/オフ動作を行う。
Specifically, the
ここで、アナログ点順次方式の液晶表示装置において、プリチャージを行わない場合、即ち表示信号Sig1,Sig2の書き込みに先立って、データ線12−1〜12−6にあらかじめプリチャージ信号Psigを書き込まない場合を考えると、先述した1H反転駆動を行う場合、データ線12−1〜12−6への信号書き込みによる充放電電流が大きいと、縦スジなどのノイズとなって表示画面上に現れる。これに対して、データ線12−1〜12−6にあらかじめプリチャージ信号Psigを書き込む、一般的には、ノーマリホワイト型ではグレーもしくは黒レベルをプリチャージ信号Psigとして書き込むことで、信号書き込みによる充放電電流を抑えることができるためノイズを低減できる。 Here, in the analog dot sequential type liquid crystal display device, when the precharge is not performed, that is, prior to the writing of the display signals Sig1 and Sig2, the precharge signal Psig is not written to the data lines 12-1 to 12-6 in advance. Considering the case, when the 1H inversion driving described above is performed, if a charge / discharge current due to signal writing to the data lines 12-1 to 12-6 is large, noise such as vertical stripes appears on the display screen. On the other hand, the precharge signal Psig is written in advance to the data lines 12-1 to 12-6. Generally, in the normally white type, the gray or black level is written as the precharge signal Psig, so that signal writing is performed. Since charging / discharging current can be suppressed, noise can be reduced.
一方、低温特性改善のために、これと同様な信号を用いたプリチャージを行うと消費電力が増加することになる。このプリチャージに起因する消費電力の増加を抑えるために、本実施形態に係る液晶表示装置においては、プリチャージ信号Psigとして、液晶への電圧非印加時の階調レベル、即ちノーマリホワイト型液晶表示装置では白レベル、ノーマリブラック型液晶表示装置では黒レベルをそれぞれ用いるようにしている。具体的には、ノーマリホワイト型液晶表示装置の場合を例に採ると、コモン電圧VCOMが液晶への電圧非印加時の階調レベル、即ち白レベルに相当するため、本実施形態に係る液晶表示装置では、コモン電圧VCOMをプリチャージ信号Psigとして用いている。 On the other hand, if precharge using a signal similar to this is performed to improve low temperature characteristics, power consumption increases. In order to suppress an increase in power consumption due to this precharge, in the liquid crystal display device according to the present embodiment, as the precharge signal Psig, the gradation level when no voltage is applied to the liquid crystal, that is, a normally white liquid crystal The display device uses a white level, and the normally black liquid crystal display device uses a black level. Specifically, taking the case of a normally white liquid crystal display device as an example, the common voltage VCOM corresponds to the gradation level when no voltage is applied to the liquid crystal, that is, the white level, so the liquid crystal according to the present embodiment. In the display device, the common voltage VCOM is used as the precharge signal Psig.
このように、プリチャージ方式のアクティブマトリクス型液晶表示装置において、プリチャージ信号Psigとして液晶への電圧非印加時の階調レベル、例えばコモン電圧VCOMを用い、データドライバ17から供給される目的の表示信号Sig1,Sig2,…をセレクタスイッチ18でサンプリングする直前に、プリチャージスイッチ19をプリチャージパルスPCGのタイミングでオン/オフ動作させて、データ線12−1〜12−6にコモン電圧VCOMをプリチャージし、次いでセレクタスイッチ18をセレクトパルスSEL−B,SEL−G,SEL−Rのタイミングで順次オン/オフ動作させて、データ線12−1〜12−6を通して各画素13に目的の信号を書き込む動作を行うことにより、次のような作用効果を得ることができる。
In this way, in the precharge type active matrix liquid crystal display device, the target display supplied from the
例えばノーマリホワイト型液晶表示装置において、BGRの順にサンプリングする際に2番目のGの画素に対して例えば黒信号を書き込む場合を例に採って、図2のタイミングチャートを用いて説明する。VCOM反転駆動により、コモン電圧VCOMはデータドライバ17の出力信号Sigと逆相になっている。
For example, in a normally white liquid crystal display device, a case where, for example, a black signal is written to the second G pixel when sampling in the order of BGR will be described with reference to the timing chart of FIG. Due to the VCOM inversion drive, the common voltage VCOM is in reverse phase with the output signal Sig of the
ここで、プリチャージ無しの場合には、この逆相のコモン電圧VCOMの影響を受けて、書き込み前のGのデータ線電位Sig−Gが、図2に点線で示すように、本来の電位レベルよりも低下する。これにより、図3に示す単位画素の等価回路において、液晶容量Clcの画素電極電位Vpも同様に低下する(図2の点線)。ここで、低温時において液晶材料の抵抗成分Rが大きくなると、決められた期間内に目的の信号電圧を画素に十分に書き込めなくなるため、コントラスト低下の問題が発生する。 Here, in the case of no precharge, the data line potential Sig-G of G before writing is affected by the opposite-phase common voltage VCOM so that the original potential level as shown by the dotted line in FIG. Less than. Thereby, in the equivalent circuit of the unit pixel shown in FIG. 3, the pixel electrode potential Vp of the liquid crystal capacitance Clc is similarly lowered (dotted line in FIG. 2). Here, when the resistance component R of the liquid crystal material becomes large at a low temperature, the target signal voltage cannot be sufficiently written to the pixel within a predetermined period, so that a problem of a decrease in contrast occurs.
これに対して、黒信号の書き込みに先立って、プリチャージパルスPCG(低レベルでアクティブ)Gのデータ線にあらかじめプリチャージ信号Psigとして液晶への電圧非印加時の階調信号、本例ではコモン電圧VCOMをプリチャージすることにより、Gのデータ線電位Sig−Gが、図2に実線で示すように中間レベルとなり、これに伴って液晶容量Clcの画素電極電位Vpも中間レベルとなる。そして、GのセレクタパルスSEL−GによってセレクタスイッチSWsGがオンすることで、その中間レベルから信号Sig−Gが立ち上がることになる。したがって、低温時に液晶材料の抵抗成分Rが増加したとしても、液晶容量Clcの画素電極を決められた期間内に十分に充電することができ、画素に目的の信号電圧を確実に書き込めるため、低温時のコントラストが増加する。 On the other hand, prior to the writing of the black signal, the precharge pulse PCG (active at low level) G is preliminarily applied to the data line as a precharge signal Psig, a gradation signal when no voltage is applied to the liquid crystal, in this example common By precharging the voltage VCOM, the G data line potential Sig-G becomes an intermediate level as shown by a solid line in FIG. 2, and accordingly, the pixel electrode potential Vp of the liquid crystal capacitor Clc also becomes an intermediate level. When the selector switch SWsG is turned on by the G selector pulse SEL-G, the signal Sig-G rises from the intermediate level. Therefore, even if the resistance component R of the liquid crystal material increases at low temperatures, the pixel electrode of the liquid crystal capacitance Clc can be sufficiently charged within a predetermined period, and the target signal voltage can be reliably written to the pixels. The contrast of the hour increases.
しかも、プリチャージ無しの場合には、図2に点線線で示すように、液晶容量Clcの画素電極電位Vpが決められた期間内に目的の信号レベルに達し得ず、特にBGRの順にサンプリングする際に最後のRではそれが顕著となり、低温時においてRのコントラストが大きく低下することになるが、上述したプリチャージを行い、液晶容量Clcの画素電極電位Vpを中間レベルとすることで、液晶容量Clcの画素電極電位Vpが決められた期間内に目的の信号レベルに十分に達することができるため、低温時の色度シフトを大きく低減できる。 In addition, when there is no precharge, as indicated by the dotted line in FIG. 2, the pixel electrode potential Vp of the liquid crystal capacitor Clc cannot reach the target signal level within a predetermined period, and sampling is performed in the order of BGR. In the case of the last R, however, this becomes conspicuous and the contrast of R is greatly reduced at low temperatures. However, by performing the above-described precharge and setting the pixel electrode potential Vp of the liquid crystal capacitance Clc to an intermediate level, the liquid crystal Since the pixel electrode potential Vp of the capacitor Clc can sufficiently reach the target signal level within the determined period, the chromaticity shift at a low temperature can be greatly reduced.
なお、上記実施形態においては、液晶への電圧非印加時の階調レベルとして、液晶セルLCの対向電極に与えるコモン電圧VCOMを用いる場合を例に挙げて説明したが、コモン電圧VCOMに限られるものではなく、例えば保持容量CsのCsライン側電極に与える電圧がコモン電圧VCOMとほぼ同レベルであるため当該電圧を液晶への電圧非印加時の階調レベル、即ちプリチャージ信号Psigとして用いることも可能である。 In the above embodiment, the case where the common voltage VCOM applied to the counter electrode of the liquid crystal cell LC is used as the gradation level when no voltage is applied to the liquid crystal has been described as an example. However, the embodiment is limited to the common voltage VCOM. For example, since the voltage applied to the Cs line side electrode of the storage capacitor Cs is almost the same level as the common voltage VCOM, the voltage is used as the gradation level when no voltage is applied to the liquid crystal, that is, the precharge signal Psig. Is also possible.
ここで、保持容量CsのCsライン側電極に与える電圧をプリチャージ信号Psigとして用いるとした場合には、Csライン15を駆動するためのCsドライバ(図示せず)を、プリチャージスイッチ(プリチャージドライバ)19に兼用することが可能となる。このとき、Csドライバは一般にはCMOSインバータで構成し得るため、当該回路には直流電流はほとんど流れない。一方、プリチャージ動作を行うことで、データドライバ17の出力回路(アナログ回路)において、必要な充放電電荷量の半分をプリチャージドライバ(Csドライバ)に担当させることになるため、当該出力回路の消費電流を低減できる。したがって、本液晶表示装置全体の低消費電力化に大きく寄与できる。
Here, when the voltage applied to the Cs line side electrode of the storage capacitor Cs is used as the precharge signal Psig, a Cs driver (not shown) for driving the
また、上記実施形態では、VCOM反転駆動方式の液晶表示装置に適用した場合を例に挙げたが、本発明はVCOM反転駆動に限られるものではなく、コモン電圧VCOMを所定の直流電圧に固定とした場合にも同様に適用可能である。このときは、保持容量CsのCsライン側電極に与える電圧(Cs線15の電位)もコモン電圧VCOMもしくは他のDCレベルに固定となる。 In the above embodiment, the case where the present invention is applied to a liquid crystal display device of the VCOM inversion driving method has been described as an example. However, the present invention is not limited to the VCOM inversion driving, and the common voltage VCOM is fixed to a predetermined DC voltage. This is also applicable to the case. At this time, the voltage applied to the Cs line side electrode of the storage capacitor Cs (the potential of the Cs line 15) is also fixed to the common voltage VCOM or another DC level.
さらに、上記実施形態では、セレクタ駆動方式の液晶表示装置に適用した場合を例に挙げたが、本発明はセレクタ駆動方式以外の駆動方式、例えば表示エリア14内の行単位の画素に対応する表示信号を、1水平期間内に一括してサンプリングしてデータ線の各々に供給する線順次駆動方式や、表示エリア14内の行単位の画素に対応する表示信号を、1水平期間内に順にサンプリングしてデータ線の各々に供給する点順次駆動方式にも同様に適用可能である。特に、点順次駆動方式に適用した場合には、サンプリングの最後の方の画素についての信号書き込み期間が短くなるため、低温時のシェーディング低減の効果が得られる。
Further, in the above-described embodiment, the case where the present invention is applied to a selector driving type liquid crystal display device has been described as an example. However, the present invention is a driving method other than the selector driving method, for example, a display corresponding to a row unit pixel in the
図4は、上記実施形態に係る液晶表示装置の具体的な構成例を示すブロック図であり、図中、図1と同等部分には同一符号を付して示している。 FIG. 4 is a block diagram showing a specific configuration example of the liquid crystal display device according to the above-described embodiment. In FIG. 4, the same parts as those in FIG.
本構成例では、データドライバ17がICで作成されており、ガラス基板21上にCOG(Chip On Glass) 実装されている。ガラス基板21上における表示エリア14に対するデータドライバ17、セレクタスイッチ18およびプリチャージスイッチ19の配置関係は図1の場合と同じである。ただし、ここでは、スキャンドライバ16を省略している。データドライバ17には、フレキシブルプリント基板22を介して外部から、後述する制御信号PRSの出力の仕方を設定する設定信号PRM1,2,3が入力される。
In this configuration example, the
データドライバ17は、プリチャージスイッチ19を水平ブランキング期間にアクティブにするか否かを定義する制御信号PRSを、1F反転駆動モード時やパーシャルモードにおける非表示領域期間で出力する。データドライバ17からはさらに、液晶への電圧非印加時の階調信号がプリチャージ信号Psigとして出力される。この液晶への電圧非印加時の階調信号としては、先の実施形態ではコモン電圧VCOMが用いられる。
The
データドライバ17の制御信号PRSの出力端子とテストパッド23のPRS端子とガラス基板21上に形成されたレベルシフト回路24とは、配線25によって電気的に接続されている。そして、データドライバ17から出力される制御信号PRSは、当該配線25を通してレベルシフト回路24に供給される。
The output terminal of the control signal PRS of the
レベルシフト回路24は、制御信号PRSを第1電圧レベル、例えば3.3Vからそれよりも高い第2電圧レベル、例えば7.0Vにレベル変換(レベルシフト)する。このレベル変換された制御信号PRSはプリチャージパルスPCGを生成するパルス生成回路26に与えられ、当該プリチャージパルスPCGを生成するか否かの制御を行う。パルス生成回路26で生成されたプリチャージパルスPCGは、プリチャージスイッチ19に与えられる。
The level shift circuit 24 converts the level of the control signal PRS from a first voltage level, eg, 3.3V, to a second voltage level higher than that, eg, 7.0V (level shift). The level-converted control signal PRS is supplied to a pulse generation circuit 26 that generates a precharge pulse PCG, and controls whether or not to generate the precharge pulse PCG. The precharge pulse PCG generated by the pulse generation circuit 26 is supplied to the
データドライバ17のプリチャージ信号Psigの出力端子とテストパッド27のTsig端子とプリチャージスイッチ19とは、配線28によって電気的に接続されている。そして、データドライバ17から出力されるプリチャージ信号Psigは、当該配線28を通してプリチャージスイッチ19に供給される。
The output terminal of the precharge signal Psig of the
さらに、フレキシブルプリント基板22のTMS端子とテストパッド27のTMS端子とプリチャージスイッチ19とは、配線29によって電気的に接続されている。フレキシブルプリント基板22のTMS端子には、制御信号TMSが外部から入力され、さらに配線29を通してプリチャージスイッチ19に供給される。この制御信号TMSは、プリチャージスイッチ19をテストモードにするかプリチャージ駆動モードにするかを選択する信号である。
Further, the TMS terminal of the flexible printed circuit board 22, the TMS terminal of the
上記構成の具体例に係る液晶表示装置において、フレキシブルプリント基板22のTMS端子を通して入力される制御信号TMSによってプリチャージスイッチ19をテストモードに設定した場合には、テストパッド27のTsig端子からテスト用信号Tsigを入力し、配線28を通してプリチャージスイッチ19にテスト用信号Tsigを与えることで、ドライバIC(データドライバ17)未実装時のパネル表示テストを行うことができる。このとき、プリチャージスイッチ19はテストスイッチとして機能する。
In the liquid crystal display device according to the specific example of the above configuration, when the
データドライバ17を実装した状態においては、データドライバ17からから出力される制御信号PRSによってプリチャージスイッチ19が水平ブランキング期間にアクティブ状態となることで、先の実施形態で説明したように、データドライバ17によって表示エリア14内の各データ線に信号を書き込む前に、プリチャージスイッチ19によってプリチャージ信号Psigを書き込むプリチャージ動作が行われる。
In the state where the
また、データドライバ17から出力される制御信号PRSにより、1F駆動反転モード時やパーシャルモードにおける非表示領域期間において、プリチャージスイッチ19が水平ブランキング期間に非アクティブ状態となることで、1F反転駆動モード時やパーシャルモードにおける非表示領域期間においてはプリチャージ動作を停止する。これにより、本液晶表示装置のさらなる低消費電力化を図ることができる。
Further, the control signal PRS output from the
すなわち、1F反転駆動モードでは、1H反転駆動モードに比べて画素への信号書き込み時間を長くとれるため、低温時のコントラスト低下の問題が生じにくい。したがって、プリチャージ動作を停止することで、プリチャージスイッチ19の駆動に要する電力分だけ消費電力を低減できることになる。
In other words, in the 1F inversion driving mode, the signal writing time to the pixel can be made longer than in the 1H inversion driving mode, so that the problem of a decrease in contrast at a low temperature hardly occurs. Therefore, by stopping the precharge operation, the power consumption can be reduced by the amount of power required to drive the
また、パーシャルモードにおける非表示領域期間では、例えばノーマルホワイト型液晶表示装置の場合を例に挙げると、非表示領域には白を表示することになり、データ線には白信号を書き込む。このことは、データ線にコモン電圧VCOMをプリチャージ信号Psigとして書き込むことと等価であり、プリチャージ動作を行う必要がないことを意味する。したがって、上記の場合と同様に、プリチャージ動作を停止することで、消費電力を低減できることになる。 In the non-display area period in the partial mode, for example, in the case of a normal white liquid crystal display device, white is displayed in the non-display area, and a white signal is written in the data line. This is equivalent to writing the common voltage VCOM to the data line as the precharge signal Psig, and means that it is not necessary to perform the precharge operation. Therefore, similarly to the above case, power consumption can be reduced by stopping the precharge operation.
図5は、本発明に係る携帯端末装置、例えば携帯電話機の構成の概略を示す外観図である。 FIG. 5 is an external view showing a schematic configuration of a mobile terminal device, for example, a mobile phone, according to the present invention.
本例に係る携帯電話機は、装置筐体41の前面側に、スピーカ部42、出力表示部43、操作部44およびマイク部45を上部側から順に配置された構成となっている。かかる構成の携帯電話機において、出力表示部43には液晶表示装置が用いられ、この液晶表示装置として先述した実施形態あるいはその具体例に係る液晶表示装置が用いられる。
The mobile phone according to the present example has a configuration in which a speaker unit 42, an
この種の携帯電話機における出力表示部43には、スタンバイモード等での表示機能として、画面の縦方向における一部の領域にのみ画表示を行うパーシャル表示モード(部分表示モード)がある。一例として、スタンバイモードでは、図6に示すように、画面の一部の領域にバッテリ残量、受信感度あるいは時間などの情報が常に表示された状態にある。そして、残りの非表示領域には、ノーマリホワイト型液晶表示装置では白表示、ノーマリブラック型液晶表示装置では黒表示が行われる。
The
このように、出力表示部43を搭載した携帯電話機において、その出力表示部43として先述した実施形態あるいはその変形例に係る液晶表示装置を用いて、画素への表示信号の書き込みに先立ってプリチャージ動作を行うことにより、動作補償温度範囲が広い携帯電話機の場合であっても、特に低温時のコントラスト特性を向上できるため、どのような温度環境にあってもより高画質の画像表示が可能となる。
As described above, in the mobile phone equipped with the
また、スタンバイモード等でパーシャル表示を行う場合には、非表示領域ではプリチャージ動作を停止させることにより、プリチャージドライバで消費する分だけ出力表示部43の低消費電力化が可能であるため、主電源であるバッテリの一回の充電での使用時間の長時間化が図れるという利点もある。
Further, when performing partial display in the standby mode or the like, the power consumption of the
なお、ここでは、携帯電話機に適用した場合を例に採って説明したが、これに限られるものではなく、PDA(Personal Digital Assistants)など携帯端末全般に適用可能である。 Here, the case where the present invention is applied to a mobile phone has been described as an example. However, the present invention is not limited to this, and can be applied to all mobile terminals such as PDA (Personal Digital Assistants).
11−1〜11−4…ゲート線、12−1〜12−6…データ線、13…画素、14…表示エリア、16…スキャンドライバ、17…データドライバ、18…セレクタスイッチ、19…プリチャージスイッチ、Cs…保持容量、LC…液晶セル、TFT…画素トランジスタ 11-1 to 11-4: gate lines, 12-1 to 12-6 ... data lines, 13 ... pixels, 14 ... display area, 16 ... scan driver, 17 ... data driver, 18 ... selector switch, 19 ... precharge Switch, Cs ... Holding capacitor, LC ... Liquid crystal cell, TFT ... Pixel transistor
Claims (10)
前記信号書き込み手段によって前記各データ線に表示信号を書き込む前に、液晶への電圧非印加時の階調レベルをプリチャージ信号レベルとして前記データ線の各々に書き込むとともに、前記画素の各々に書き込む表示信号の極性が1フィールド期間(1F)周期で反転する1F反転駆動モードではプリチャージ動作を停止するプリチャージ手段とを備え、
前記プリチャージ信号レベルがノーマルホワイトのとき白レベル、ノーマルブラックのとき黒レベルである
液晶表示装置。 Signal writing means for writing a display signal to each of data lines in a display area in which pixels are arranged in a matrix;
Before writing the display signal to each data line by the signal writing means, the gradation level when no voltage is applied to the liquid crystal is written to each of the data lines as a precharge signal level, and the display is written to each of the pixels. Precharge means for stopping the precharge operation in the 1F inversion driving mode in which the polarity of the signal is inverted in one field period (1F) cycle ;
A liquid crystal display device, wherein the precharge signal level is white level when normal white and black level when normal black.
前記プリチャージ手段は、前記信号書き込み手段がサンプリングを行う前に前記プリチャージ信号を前記データ線の各々に書き込む
請求項1記載の液晶表示装置。 The signal writing means samples a plurality of pixels arranged adjacent to each other in the same row in the display area as a unit, and sequentially samples display signals corresponding to the plurality of pixels in one horizontal period in time series. Supply to each of the data lines,
The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the precharge unit writes the precharge signal to each of the data lines before the signal writing unit performs sampling.
前記プリチャージ手段は、前記信号書き込み手段がサンプリングを行う前に前記プリチャージ信号を前記データ線の各々に書き込む
請求項1記載の液晶表示装置。 The signal writing means sequentially samples a display signal corresponding to a pixel in a row in the display area within one horizontal period and supplies the sampled signal to each of the data lines.
The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the precharge unit writes the precharge signal to each of the data lines before the signal writing unit performs sampling.
前記プリチャージ手段は、前記信号書き込み手段がサンプリングを行う前に前記プリチャージ信号を前記データ線の各々に書き込む
請求項1記載の液晶表示装置。 The signal writing means samples the display signals corresponding to the pixels in row units in the display area and supplies them to each of the data lines in one horizontal period.
The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the precharge unit writes the precharge signal to each of the data lines before the signal writing unit performs sampling.
ことを特徴とする請求項1記載の液晶表示装置。 The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the gradation signal is a common voltage applied to a counter electrode of a liquid crystal cell constituting the pixel.
請求項1記載の液晶表示装置。 The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the gradation signal is a voltage applied to the other end of a storage capacitor having one end connected to the pixel electrode of the liquid crystal cell constituting the pixel and the other end connected to the counter electrode.
請求項1記載の液晶表示装置。 The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the precharge unit stops a precharge operation in a non-display region period in a partial mode in which display driving is performed only on a partial region of the display area.
請求項1記載の液晶表示装置。 The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the precharge unit writes a test signal supplied from the outside in place of the precharge signal to each of the data lines.
前記液晶表示装置は、
画素が行列状に配置されてなる表示エリア内のデータ線の各々に表示信号を書き込む信号書き込み手段と、
前記信号書き込み手段によって前記各データ線に表示信号を書き込む前に、液晶への電圧非印加時の階調レベルをプリチャージ信号レベルとして前記データ線の各々に書き込むとともに、前記画素の各々に書き込む表示信号の極性が1フィールド期間(1F)周期で反転する1F反転駆動モードではプリチャージ動作を停止するプリチャージ手段とを備え、
前記プリチャージ信号レベルがノーマルホワイトのとき白レベル、ノーマルブラックのとき黒レベルである
携帯端末。 An output display unit is provided, and a liquid crystal display device is used as the output display unit.
The liquid crystal display device
Signal writing means for writing a display signal to each of data lines in a display area in which pixels are arranged in a matrix;
Before writing the display signal to each data line by the signal writing means, the gradation level when no voltage is applied to the liquid crystal is written to each of the data lines as a precharge signal level, and the display is written to each of the pixels. Precharge means for stopping the precharge operation in the 1F inversion driving mode in which the polarity of the signal is inverted in one field period (1F) cycle ;
A mobile terminal, wherein the precharge signal level is white level when normal white and black level when normal black.
前記プリチャージ手段は、前記パーシャルモードにおける非表示領域期間ではプリチャージ動作を停止する
請求項9記載の携帯端末。 The output display unit can set a partial mode for performing display driving only for a partial area of the display area,
The portable terminal according to claim 9 , wherein the precharge unit stops a precharge operation during a non-display region period in the partial mode.
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