JP5488445B2 - Liquid crystal display - Google Patents

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本発明は液晶表示装置に係り、特に各画素において正極性映像信号と負極性映像信号とを2つの保持容量に別々にサンプリング保持した後、それらの保持電圧を交互に画素電極に印加して液晶表示素子を交流駆動する液晶表示装置に関する。   The present invention relates to a liquid crystal display device, and in particular, in each pixel, a positive-polarity video signal and a negative-polarity video signal are separately sampled and held in two holding capacitors, and then those holding voltages are alternately applied to the pixel electrodes. The present invention relates to a liquid crystal display device in which a display element is AC driven.

近年、プロジェクタ装置やプロジェクションテレビには画像を投影するための中心部品としてLCOS(Liquid Crystal on Silicon)型の液晶表示装置が多く用いられている。このLCOS型の液晶表示装置として、本出願人は先に、2本のデータ線(列信号線)を一組とする複数組のデータ線と、複数本のゲート線(行走査線)との各交差部にそれぞれ画素をマトリクス状に配置し、それらの各画素において正極性映像信号と負極性映像信号とを2つの保持容量に別々にサンプリング保持した後、それらの保持電圧を交互に画素電極に印加して液晶表示素子を交流駆動する液晶表示装置を提案した(例えば、特許文献1参照)。   In recent years, a liquid crystal display device of LCOS (Liquid Crystal on Silicon) type is often used as a central part for projecting images in projector devices and projection televisions. As this LCOS type liquid crystal display device, the present applicant has first made a plurality of sets of data lines including two data lines (column signal lines) and a plurality of gate lines (row scanning lines). Pixels are arranged in a matrix at each intersection, and positive and negative video signals are sampled and held separately in two holding capacitors at each pixel, and then the holding voltages are alternately applied to the pixel electrodes. A liquid crystal display device is proposed in which the liquid crystal display element is AC-driven by applying the voltage to the liquid crystal display (see, for example, Patent Document 1).

図5は、この液晶表示装置の一画素の一例の等価回路図を示す。同図において、一つの画素は、正極性の映像信号及び負極性の映像信号を書き込むための画素選択トランジスタTr1及びTr2と、各々の極性の映像信号電圧を並列的に保持する独立した2つの保持容量Cs1及びCs2と、トランジスタTr3〜Tr7と、液晶表示素子LCとからなる。液晶表示素子LCは、互いに対向して配置された画素電極PEと共通電極CEとの間に液晶層(表示体)LCMが挟持された周知の構造である。   FIG. 5 shows an equivalent circuit diagram of an example of one pixel of the liquid crystal display device. In the figure, one pixel has pixel selection transistors Tr1 and Tr2 for writing a positive-polarity video signal and a negative-polarity video signal, and two independent holdings that hold video signal voltages of respective polarities in parallel. Capacitors Cs1 and Cs2, transistors Tr3 to Tr7, and a liquid crystal display element LC are included. The liquid crystal display element LC has a well-known structure in which a liquid crystal layer (display body) LCM is sandwiched between a pixel electrode PE and a common electrode CE arranged to face each other.

また、画素選択用トランジスタTr1及びTr2は、NチャンネルMOS型電界効果トランジスタ(以下、NMOSトランジスタという)であり、ソースフォロワ用トランジスタTr3及びTr4と、スイッチング用トランジスタTr5及びTr6と、トランジスタTr7は、PチャンネルMOS型電界効果トランジスタ(以下、PMOSトランジスタという)である。トランジスタTr3とTr7、及びトランジスタTr4とTr7は、それぞれ所謂ソースフォロワ・バッファを構成しており、トランジスタTr3、Tr4がソースフォロワトランジスタ、トランジスタTr7が定電流源負荷として機能するトランジスタである。MOSトランジスタのソースフォロワ・バッファの入力抵抗はほぼ無限大で、保持容量Cs1及びCs2の蓄積電荷はリークすることなく、1垂直走査期間後に信号が新たに書き込まれるまで保持される。   The pixel selection transistors Tr1 and Tr2 are N-channel MOS field effect transistors (hereinafter referred to as NMOS transistors). The source follower transistors Tr3 and Tr4, the switching transistors Tr5 and Tr6, and the transistor Tr7 are P A channel MOS field effect transistor (hereinafter referred to as a PMOS transistor). The transistors Tr3 and Tr7 and the transistors Tr4 and Tr7 constitute a so-called source follower buffer. The transistors Tr3 and Tr4 function as a source follower transistor, and the transistor Tr7 functions as a constant current source load. The input resistance of the source follower buffer of the MOS transistor is almost infinite, and the charges accumulated in the holding capacitors Cs1 and Cs2 are held without leakage until a signal is newly written after one vertical scanning period.

また、画素部データ線は、各画素について正極性用データ線Di+、負極性用データ線Di-の2本一組で構成され、図示しないデータ線駆動回路でサンプリングされた互いに極性の異なる映像信号が供給される。画素選択用NMOSトランジスタTr1、Tr2の各ドレイン端子は各々正極性用データ線Di+、負極性用データ線Di-に接続され、各ゲート端子は同一行について行走査線(ゲート線)Gjに接続されている。また、配線S+、S-はゲート制御信号用の配線で、それぞれPMOSトランジスタTr5、Tr6のゲートに別々に接続されている。更に、行走査線Gjが同じ行の複数の画素のトランジスタTr1及びTr2にそれぞれ共通接続されている。   The pixel portion data lines are composed of a pair of positive data lines Di + and negative data lines Di− for each pixel, and video signals having different polarities sampled by a data line driving circuit (not shown). Is supplied. The drain terminals of the pixel selection NMOS transistors Tr1 and Tr2 are connected to the positive polarity data line Di + and the negative polarity data line Di-, respectively, and the gate terminals are connected to the row scanning line (gate line) Gj for the same row. Has been. The wirings S + and S− are wirings for gate control signals, and are connected to the gates of the PMOS transistors Tr5 and Tr6, respectively. Further, the row scanning line Gj is commonly connected to the transistors Tr1 and Tr2 of a plurality of pixels in the same row.

また、定電流負荷用PMOSトランジスタTr7は、ゲートが同一行画素について行方向に配線Bが共通接続され、定電流負荷のバイアス制御が可能な構成となっている。この定電流負荷用トランジスタTr7をPMOSトランジスタで構成する場合、図5に示すように、その電流供給端子であるドレイン端子とバックゲート(Nウェルで構成される)とがどちらもVDDである。そのため、通常は両方を接続し同一配線で電圧を供給している。   In addition, the constant current load PMOS transistor Tr7 has a configuration in which the wiring B is commonly connected in the row direction for the same row pixel in the row direction, and bias control of the constant current load is possible. When the constant current load transistor Tr7 is configured by a PMOS transistor, as shown in FIG. 5, the drain terminal as the current supply terminal and the back gate (configured by the N well) are both VDD. Therefore, normally, both are connected and the voltage is supplied by the same wiring.

次に、この画素の交流駆動制御の概要について図6のタイミングチャートと共に説明する。図6(B)は、映像信号の垂直走査の基準となる垂直同期信号VDを示し、図6(C)は、図5の画素における定電流負荷用PMOSトランジスタTr7のゲートに印加される配線Bの負荷特性制御信号を示す。また、図6(D)は、上記画素における正極性側駆動電圧を転送するスイッチング用PMOSトランジスタTr5のゲートに印加される配線S+のゲート制御信号、同図(E)は、上記画素における負極性側駆動電圧を転送するスイッチング用PMOSトランジスタTr6のゲートに印加される配線S-のゲート制御信号の各信号波形を示す。   Next, an outline of the AC drive control of the pixel will be described with reference to the timing chart of FIG. 6B shows a vertical synchronization signal VD which is a reference for vertical scanning of the video signal, and FIG. 6C shows a wiring B applied to the gate of the constant current load PMOS transistor Tr7 in the pixel of FIG. The load characteristic control signal is shown. FIG. 6D shows a gate control signal of the wiring S + applied to the gate of the switching PMOS transistor Tr5 for transferring the positive side drive voltage in the pixel, and FIG. 6E shows the negative electrode in the pixel. 5 shows signal waveforms of a gate control signal of the wiring S− applied to the gate of the switching PMOS transistor Tr6 that transfers the active side drive voltage.

図5において、図6(D)に示す配線S+のゲート制御信号がハイレベルの期間、正極性側スイッチング用PMOSトランジスタTr5がオンとなり、この期間に配線Bに供給される負荷特性制御信号を図6(C)に示すようにローレベルとすると、ソースフォロワ・バッファがアクティブとなり、画素電極PEノードが正極性の映像信号レベルに充電される。画素電極PEの電位が完全に充電された状態となった時点で、配線Bの負荷特性制御信号をハイレベルとし、かつ、そのとき配線S+のゲート制御信号をローレベルに切り替えると、画素電極PEはフローティングとなり、液晶容量に正極性駆動電圧が保持される。   In FIG. 5, during the period when the gate control signal of the wiring S + shown in FIG. 6D is at a high level, the positive polarity side switching PMOS transistor Tr5 is turned on, and the load characteristic control signal supplied to the wiring B during this period As shown in FIG. 6C, when the level is low, the source follower buffer becomes active, and the pixel electrode PE node is charged to the positive video signal level. When the potential of the pixel electrode PE is fully charged, when the load characteristic control signal of the wiring B is set to high level and the gate control signal of the wiring S + is switched to low level at that time, the pixel electrode PE becomes floating, and a positive drive voltage is held in the liquid crystal capacitor.

一方、図6(E)に示す配線S-のゲート制御信号がハイレベルの期間、負極性側スイッチング用PMOSトランジスタTr6がオンとなり、この期間に配線Bに供給される負荷特性制御信号を同図(C)に示すようにローレベルとすると、ソースフォロワ・バッファがアクティブとなり、画素電極PEノードが負極性の映像信号レベルに充電される。画素電極PEの電位が完全に充電された状態となった時点で、配線Bの負荷特性制御信号をハイレベルとし、かつ、そのとき配線S-のゲート制御信号をローレベルに切り替えると、画素電極PEはフローティングとなり、液晶容量に負極性駆動電圧が保持される。   On the other hand, the negative side switching PMOS transistor Tr6 is turned on while the gate control signal of the wiring S- shown in FIG. 6E is at a high level, and the load characteristic control signal supplied to the wiring B during this period is shown in FIG. When it is at a low level as shown in (C), the source follower buffer becomes active, and the pixel electrode PE node is charged to a negative video signal level. When the potential of the pixel electrode PE is fully charged, the load characteristic control signal of the wiring B is set to the high level, and the gate control signal of the wiring S- is switched to the low level at that time. PE becomes floating, and the negative drive voltage is held in the liquid crystal capacitor.

以下、上記のスイッチング用PMOSトランジスタTr5及びTr6を交互にオンとするスイッチングに同期して、配線Bの負荷特性制御信号によりPMOSトランジスタTr7を間欠的にアクティブとする動作を繰り返すことで、液晶表示素子LCの画素電極PEには正極性と負極性の各映像信号で交流化された駆動電圧VPEが図6(F)に示すように印加される。図5に示す画素は保持電荷を直接画素電極PEに転送するのではなく、ソースフォロワ・バッファを介して電圧を供給する構成のため、正負極性での繰り返し充放電を行っても電荷の中和の問題はなく、電圧レベルの減衰がない駆動が実現できる。   Hereinafter, in synchronization with the switching for turning on the switching PMOS transistors Tr5 and Tr6 alternately, the operation of intermittently making the PMOS transistor Tr7 active in response to the load characteristic control signal of the wiring B is repeated. A driving voltage VPE converted into an alternating current by each of the positive and negative video signals is applied to the LC pixel electrode PE as shown in FIG. The pixel shown in FIG. 5 does not directly transfer the retained charge to the pixel electrode PE, but supplies the voltage via the source follower buffer. Therefore, it is possible to realize driving without attenuation of the voltage level.

また、図6(G)に示すVcomは、液晶表示装置の対向基板に形成した共通電極CEに印加する電圧を表している。液晶層LCMの実質的な交流駆動電圧は、この共通電極CEの印加電圧Vcomと画素電極PEの印加電圧との差電圧である。図6(H)に示すように、共通電極CEの印加電圧Vcomは、画素電極電位の反転基準レベルVcとほぼ等しい基準レベルに対して、画素極性切り替えと同期して反転されている。   Further, Vcom shown in FIG. 6G represents a voltage applied to the common electrode CE formed on the counter substrate of the liquid crystal display device. The substantial AC drive voltage of the liquid crystal layer LCM is a difference voltage between the applied voltage Vcom of the common electrode CE and the applied voltage of the pixel electrode PE. As shown in FIG. 6H, the applied voltage Vcom of the common electrode CE is inverted in synchronization with pixel polarity switching with respect to a reference level substantially equal to the inversion reference level Vc of the pixel electrode potential.

また、保持容量Cs1、Cs2にそれぞれサンプリング保持された正極性、負極性の各映像信号電圧は、高入力抵抗のソースフォロワ用PMOSトランジスタTr3、Tr4を介して読み出され、図6(D)、(E)に示したように配線S+、S-に交互に供給されるゲート制御信号によりオンとされるスイッチング用PMOSトランジスタTr5、Tr6により交互に選択されて画素電極PEに正極性、負極性に反転する図6(F)に示した駆動電圧VPEとして印加される。この図5に示す画素は、1垂直走査期間(1フレーム)に1度、保持容量Cs1、Cs2に正極性、負極性の各映像信号電圧を書き込んでしまえば、次のフレームの映像信号電圧が保持されるまでの1フレーム期間、何回でも保持容量Cs1、Cs2から映像信号電圧を読み出し、PMOSトランジスタTr5、Tr6を交互に切り替えて液晶表示素子LCを交流駆動できる。従って、図5に示した画素は、映像信号の書き込み周期とは独立に垂直走査周波数の制約のない、高い駆動周波数で液晶表示素子LCを交流駆動することができる。   Further, the positive and negative video signal voltages sampled and held in the holding capacitors Cs1 and Cs2, respectively, are read out through the high-input-resistance source follower PMOS transistors Tr3 and Tr4, as shown in FIG. As shown in (E), the pixel electrodes PE are alternately selected by the switching PMOS transistors Tr5 and Tr6 which are turned on by the gate control signals alternately supplied to the wirings S + and S-, and have the positive and negative polarities. Is applied as the drive voltage VPE shown in FIG. In the pixel shown in FIG. 5, once the positive and negative video signal voltages are written to the holding capacitors Cs1 and Cs2 once in one vertical scanning period (one frame), the video signal voltage of the next frame is obtained. The video signal voltage can be read from the holding capacitors Cs1 and Cs2 any number of times during one frame period until it is held, and the liquid crystal display element LC can be AC driven by alternately switching the PMOS transistors Tr5 and Tr6. Therefore, the pixel shown in FIG. 5 can AC drive the liquid crystal display element LC at a high driving frequency without any restriction on the vertical scanning frequency independently of the video signal writing cycle.

この交流駆動周波数は、垂直走査周波数によらず、画素回路での反転制御周期で自由に設定することができる。例えば垂直走査周波数が一般的なテレビ映像信号で用いられる60Hzで、フルハイビジョンの垂直周期走査線数1125ラインで構成されているとする。画素回路の極性切り替えを15ライン期間程度の周期で行うとすれば、液晶表示素子の交流駆動周波数は2.25kHz(=60(Hz)×1125÷(15×2))となり、従来の液晶表示装置と比較して液晶駆動周波数を飛躍的に高めることができる。それにより、液晶表示素子の交流駆動周波数が低周波数の場合に比べて、焼き付きを防止でき、また信頼性・安定性やシミなどの表示品位低下などを大幅に改善することが可能となる。   This AC drive frequency can be freely set in the inversion control cycle in the pixel circuit, regardless of the vertical scanning frequency. For example, it is assumed that the vertical scanning frequency is 60 Hz used for a general television image signal, and the configuration is composed of 1125 lines of full periodic high-definition vertical scanning lines. If the polarity of the pixel circuit is switched at a cycle of about 15 line periods, the AC drive frequency of the liquid crystal display element is 2.25 kHz (= 60 (Hz) × 1125 ÷ (15 × 2)), which is a conventional liquid crystal display. Compared with the apparatus, the liquid crystal driving frequency can be dramatically increased. As a result, image sticking can be prevented, and deterioration in display quality such as reliability, stability, and spots can be greatly improved as compared with the case where the AC drive frequency of the liquid crystal display element is low.

なお、ソースフォロワ・バッファの定電流負荷用PMOSトランジスタTr7は液晶表示装置での消費電流を考慮して、常時アクティブにせず、スイッチング用PMOSトランジスタTr5及びTr6の導通期間の内の限られた期間でのみアクティブになるように制御される。例えば、1画素回路あたりの定常的なソースフォロワ回路電流が1μAの微少電流であったとしても、液晶表示装置の全画素が定常的に電流を消費する条件では多大な消費電流となってしまう、という問題があり、例えばフルハイビジョン200万画素の液晶表示装置では、消費電流が2Aにも達する見積もりとなる。   Note that the constant current load PMOS transistor Tr7 of the source follower buffer is not always active in consideration of the current consumption in the liquid crystal display device, and is limited in the conduction period of the switching PMOS transistors Tr5 and Tr6. Only controlled to be active. For example, even if the steady source follower circuit current per pixel circuit is a minute current of 1 μA, a large amount of current is consumed under the condition that all pixels of the liquid crystal display device constantly consume current. For example, in a liquid crystal display device with 2 million pixels of full high vision, the current consumption is estimated to reach 2A.

そのため、図5に示す画素では定電流負荷用PMOSトランジスタTr7のゲートバイアスとなる負荷特性制御信号のローレベル期間を画素電圧極性切り替えの遷移期間のみに制限し、画素電極電圧VPEが目標レベルまで充放電された直後には即座にハイレベルとしてソースフォロワ・バッファの電流を停止させる。従って、全画素にバッファを備えた構成でありながら、実質的な消費電流を小さく抑えることが可能である。なお、図6(A)は、定電流負荷用PMOSトランジスタTr7のゲートバイアスとして配線Bを介して負荷特性制御信号が入力されてオンされている期間に、ソースフォロワ・バッファがオンされて電流が消費されるため、後述する電位変動している電源電位VDDを示す。   Therefore, in the pixel shown in FIG. 5, the low level period of the load characteristic control signal that becomes the gate bias of the constant current load PMOS transistor Tr7 is limited only to the transition period of the pixel voltage polarity switching, and the pixel electrode voltage VPE reaches the target level. Immediately after being discharged, the current of the source follower buffer is stopped immediately by setting it to a high level. Therefore, it is possible to suppress a substantial current consumption even though the configuration includes a buffer for all pixels. In FIG. 6A, the source follower buffer is turned on and current is supplied during the period when the load characteristic control signal is inputted via the wiring B as the gate bias of the constant current load PMOS transistor Tr7. Since it is consumed, the power supply potential VDD whose potential is changed will be described later.

特開2009−223289号公報JP 2009-223289 A

上記のように従来の液晶表示装置においては、定電流負荷用PMOSトランジスタTr7のゲートバイアスである配線Bの負荷特性制御信号のローレベル期間を、画素電圧極性切り替えの遷移期間(配線S+、S-の各ゲート制御信号のローレベル期間内)のみに制限し、画素電極電圧VPEが目標レベルまで充放電された直後には即座に負荷特性制御信号をハイレベルとしてソースフォロワ・バッファの電流を停止させている。しかしながら、フルハイビジョンの場合、負荷特性制御信号のローレベル期間にはソースフォロワ・バッファに1ラインの1980画素分の電流を流す必要があり、そのため上記の従来の液晶表示装置では1ラインで2mA程度を消費する。   As described above, in the conventional liquid crystal display device, the low level period of the load characteristic control signal of the wiring B which is the gate bias of the PMOS transistor Tr7 for constant current load is set as the transition period (wirings S + and S +) of the pixel voltage polarity switching. -Within the low level period of each gate control signal, and immediately after the pixel electrode voltage VPE is charged / discharged to the target level, the load characteristic control signal is immediately set to high level to stop the source follower buffer current. I am letting. However, in the case of full high-definition, it is necessary to pass a current corresponding to 1980 pixels in one line through the source follower buffer during the low level period of the load characteristic control signal. Therefore, in the above conventional liquid crystal display device, about 2 mA per line. Consume.

一方、定電流負荷用PMOSトランジスタTr7のゲートには図示しないカレントミラー回路から配線Bを通して負荷特性制御信号(ゲートバイアス)を供給している。ここで、カレントミラー回路は電流をコピーする機能を有しているため、例えば1μAの電流をコピーしようとするとき、カレントミラー回路内の電流コピー元のトランジスタのソース・ドレイン間には電流が1μAしか流れない。電流コピー元のトランジスタはゲートとドレインが接続されており、ゲートバイアスとなる上記負荷特性制御信号が所定の電圧(1μAをコピーする電圧)に達するまで、1μAの定電流で配線Bの持つ容量を充電しなければならないため、配線Bの電位が所定の電圧に到達するまでに時間がかかり、負荷特性制御信号のローレベル期間を長くする必要がある。   On the other hand, a load characteristic control signal (gate bias) is supplied to the gate of the constant current load PMOS transistor Tr7 through a wiring B from a current mirror circuit (not shown). Here, since the current mirror circuit has a function of copying a current, for example, when a current of 1 μA is to be copied, the current is 1 μA between the source and drain of the current copy source transistor in the current mirror circuit. Only flows. The transistor of the current copy source has a gate and a drain connected, and the capacitance of the wiring B with a constant current of 1 μA until the load characteristic control signal serving as a gate bias reaches a predetermined voltage (a voltage for copying 1 μA). Since it must be charged, it takes time for the potential of the wiring B to reach a predetermined voltage, and it is necessary to lengthen the low level period of the load characteristic control signal.

例えば、フルハイビジョンのときの配線Bの容量は、配線間の寄生容量と横方向1980画素分のゲートMOS容量とがあり、合計3pF程度になる。PMOSトランジスタが1μA流すためのゲートバイアスは4.3V程度であり、これを1μAで充電すると3.6μsec必要になる。従って、配線Bが正規の電位に落ち着くまでの時間を考慮すると、上記の負荷特性制御信号のローレベル期間は100ライン分程度に設定する必要がある。このため、この負荷特性制御信号のローレベル期間では、電源VDDからGNDへ200mA(=2mA×100)程度電流が流れてしまう。そのため、仮に電源の配線抵抗が5Ωあったとすると、負荷特性制御信号のローレベル期間では、1Vの電圧降下が発生する。   For example, the capacity of the wiring B in full high vision includes a parasitic capacity between the wirings and a gate MOS capacity of 1980 pixels in the horizontal direction, and is about 3 pF in total. The gate bias for passing 1 μA of the PMOS transistor is about 4.3 V, and charging this with 1 μA requires 3.6 μsec. Therefore, considering the time until the wiring B settles at a normal potential, the low level period of the load characteristic control signal needs to be set to about 100 lines. For this reason, a current of about 200 mA (= 2 mA × 100) flows from the power supply VDD to the GND during the low level period of the load characteristic control signal. Therefore, assuming that the wiring resistance of the power supply is 5Ω, a voltage drop of 1V occurs during the low level period of the load characteristic control signal.

従来の液晶表示装置では、第1メタル上に形成されているデータ線Di+、Di-がPMOSトランジスタのNウェル(基板)とフィールド酸化膜や第1層間膜を介して寄生容量を持ち、その寄生容量によるクロストークにより列方向のデータ線Di+及びDi-の電位が、負荷特性制御信号のローレベル期間における上記の1Vの電圧降下が発生することにより揺すれる(例えば0.1V)。このため、ソースフォロワ・バッファが動作しているときに保持容量Cs1、Cs2に書き込まれた信号電圧と、ソースフォロワ・バッファが動作していないときに保持容量Cs1、Cs2に書き込まれた信号電圧とで信号電位が異なってしまう。この場合、ベタの絵を表示させると、図6(A)に示したように、電源電位VDDが定期的に変動し、VDDが落ち込んでいるときに走査しているラインと、VDDが落ち込んでいないときに走査しているラインとで横帯が発生し、また、フリッカ、焼きつきが発生してしまう。   In the conventional liquid crystal display device, the data lines Di + and Di- formed on the first metal have a parasitic capacitance via the N well (substrate) of the PMOS transistor, the field oxide film and the first interlayer film, and the parasitic capacitance is obtained. Due to the crosstalk due to the capacitance, the potentials of the data lines Di + and Di− in the column direction are fluctuated due to the above-described voltage drop of 1 V during the low level period of the load characteristic control signal (for example, 0.1 V). Therefore, the signal voltage written in the holding capacitors Cs1 and Cs2 when the source follower buffer is operating, and the signal voltage written in the holding capacitors Cs1 and Cs2 when the source follower buffer is not operating The signal potential will be different. In this case, when a solid picture is displayed, as shown in FIG. 6A, the power supply potential VDD periodically fluctuates, and the line that is scanned when the VDD drops and the VDD drops. When this is not the case, a horizontal band is generated between the line being scanned and flicker and burn-in occur.

本発明は以上の点に鑑みなされたもので、特性劣化に関係するデータ線Di+及びDi-の寄生容量が一番大きいのがウェルであることに着目し、ウェル電圧が揺すれないようにすることで、表示画面の横帯の発生や、フリッカ、焼きつきの発生を防止できる液晶表示装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above points, and paying attention to the fact that the well has the largest parasitic capacitance of the data lines Di + and Di− related to the characteristic deterioration, so that the well voltage does not fluctuate. Thus, an object of the present invention is to provide a liquid crystal display device that can prevent occurrence of a horizontal band, flicker, and burn-in on a display screen.

上記の目的を達成するため、本発明の液晶表示装置は、2本のデータ線を一組とする複数組のデータ線と複数本の行走査線とがそれぞれ交差する交差部に設けられた複数の画素のそれぞれが、
対向する画素電極と共通電極との間に液晶層が挟持された表示素子と、一組の2本のデータ線のうち一方のデータ線を介して供給される正極性映像信号をサンプリングして一定期間第1の保持容量に保持する第1のサンプリング及び保持手段と、一組の2本のデータ線のうち他方のデータ線を介して供給される、正極性映像信号とは逆極性の負極性映像信号をサンプリングして一定期間第2の保持容量に保持する第2のサンプリング及び保持手段と、第1及び第2のソースフォロワトランジスタと、第1のソースフォロワトランジスタを通して入力される第1の保持容量に保持された正極性映像信号電圧と、第2のソースフォロワトランジスタを通して入力される第2の保持容量に保持された負極性映像信号電圧とを、垂直走査周期より短い所定の周期で切り替えて画素電極に交互に印加する第1及び第2のスイッチングトランジスタと、画素電極と第1及び第2のスイッチングトランジスタとの共通接続点にドレインが接続されており、第1の電流供給端子に第1の電源電圧が印加されて、第1及び第2のソースフォロワトランジスタの定電流負荷として動作する定電流負荷用トランジスタとを備え、
第1の電流供給端子に第1の電源電圧を印加する第1の電源と、画素内のトランジスタの各ウェル端子に第2の電源電圧を印加する第2の電源とを有し、同じ1ラインの複数の各画素内の定電流負荷用トランジスタは、電流参照元のトランジスタと電流出力側のトランジスタのゲート長が互いに等しく、かつ、電流参照元のトランジスタと電流出力側のトランジスタのゲート幅の比率に応じて電流参照元のトランジスタに流れる電流を電流出力側のトランジスタに流す機能を有するカレントミラー回路の電流出力側のトランジスタをそれぞれ構成しており、カレントミラー回路は電流参照元のトランジスタに接続された第2の電流供給端子に、第1の電源から第1の電源電圧が印加され、トランジスタのソースが抵抗を介して第3の電流供給端子に接続されたソースフォロワ回路内のトランジスタのソースと抵抗との接続点に、電流参照元のトランジスタのゲートが接続され、かつ、電流参照元のトランジスタのドレインがソースフォロワ回路内のトランジスタのゲートに接続されており、第1〜第3の電流供給端子に、第1の電源から第1の電源電圧が印加されることを特徴とする。
In order to achieve the above object, the liquid crystal display device of the present invention has a plurality of data lines provided at intersections where a plurality of sets of data lines and a plurality of row scanning lines intersect each other. Each of the pixels
A display element in which a liquid crystal layer is sandwiched between an opposing pixel electrode and a common electrode, and a positive video signal supplied via one data line of a set of two data lines are sampled and fixed. The first sampling and holding means for holding in the first holding capacitor for the period and the negative polarity having the opposite polarity to the positive video signal supplied through the other data line of the set of two data lines Second sampling and holding means for sampling the video signal and holding it in the second holding capacitor for a certain period of time, first and second source follower transistors, and a first holding input through the first source follower transistors The positive video signal voltage held in the capacitor and the negative video signal voltage held in the second holding capacitor inputted through the second source follower transistor are shorter than the vertical scanning period. A drain is connected to a common connection point between the pixel electrode and the first and second switching transistors, and the first and second switching transistors that are alternately applied to the pixel electrode by switching at a constant cycle. A constant current load transistor that operates as a constant current load of the first and second source follower transistors when a first power supply voltage is applied to a current supply terminal;
A first power supply for applying a first power supply voltage to the first current supply terminal, have a second power source for applying a second power supply voltage to each well of the transistor in the pixel, the same one line In the constant current load transistors in each of the plurality of pixels, the gate length of the current reference source transistor and the current output side transistor are equal to each other, and the ratio of the gate width of the current reference source transistor to the current output side transistor Each of the current output side transistors of the current mirror circuit having a function of flowing the current flowing through the current reference source transistor to the current output side transistor, and the current mirror circuit is connected to the current reference source transistor. The first power supply voltage is applied to the second current supply terminal from the first power supply, and the source of the transistor supplies the third current through the resistor. The gate of the current reference transistor is connected to the connection point between the source and resistance of the transistor in the source follower circuit connected to the child, and the drain of the current reference transistor is the gate of the transistor in the source follower circuit. The first power supply voltage is applied from the first power supply to the first to third current supply terminals .

また、上記の目的を達成するため、本発明の液晶表示装置は、定電流負荷用トランジスタと第1及び第2のソースフォロワトランジスタとは、PチャネルMOS型トランジスタにより構成されており、第1の電源から第1の電流供給端子に印加される第1の電源電圧と、第1の電源とは異なる第2の電源から定電流負荷用トランジスタと第1及び第2のソースフォロワトランジスタの各Nウェル端子に印加される第2の電源電圧とは、同一電圧値であることを特徴とする。   In order to achieve the above object, in the liquid crystal display device of the present invention, the constant current load transistor and the first and second source follower transistors are configured by P-channel MOS transistors. The first power supply voltage applied to the first current supply terminal from the power supply, and the N-wells of the constant current load transistor and the first and second source follower transistors from the second power supply different from the first power supply The second power supply voltage applied to the terminal has the same voltage value.

本発明によれば、画素内のトランジスタのウェル電圧を固定できるため、トランジスタのウェルと配線間の寄生容量によるクロストークが顕著に現れる列方向のデータ線の電位に対する電圧降下の影響をなくすことができ、表示画面の横帯の発生や、フリッカ、焼きつきの発生を防止できる。   According to the present invention, since the well voltage of the transistor in the pixel can be fixed, it is possible to eliminate the influence of the voltage drop on the potential of the data line in the column direction in which crosstalk due to the parasitic capacitance between the transistor well and the wiring is noticeable. It is possible to prevent the occurrence of horizontal bands on the display screen, flicker, and burn-in.

本発明の液晶表示装置の一実施の形態の一画素の等価回路図である。It is an equivalent circuit diagram of one pixel of one embodiment of the liquid crystal display device of the present invention. 本発明の液晶表示装置の一実施の形態の一画素の断面図である。It is sectional drawing of one pixel of one Embodiment of the liquid crystal display device of this invention. 本発明の液晶表示装置の一実施の形態における一画素と電流作成回路の一実施例の回路図である。FIG. 3 is a circuit diagram of an example of one pixel and a current generation circuit in an embodiment of the liquid crystal display device of the present invention. 本発明の液晶表示装置の一実施の形態における一画素と電流作成回路の他の実施例の回路図である。FIG. 11 is a circuit diagram of another example of one pixel and a current generating circuit in one embodiment of the liquid crystal display device of the present invention. 本出願人が先に開示した液晶表示装置の一画素の一例の等価回路図である。It is an equivalent circuit diagram of an example of one pixel of the liquid crystal display device which the present applicant disclosed previously. 図5の動作説明用タイミングチャートである。6 is a timing chart for explaining the operation of FIG. 5. 本発明の液晶表示装置に供給される正極性映像信号と負極性映像信号との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the positive polarity video signal supplied to the liquid crystal display device of this invention, and a negative polarity video signal.

以下、図面を用いて本発明の実施の形態について説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1は、本発明になる液晶表示装置の一実施の形態の一画素の等価回路図を示す。同図中、図5と同一構成部分には同一符号を付してある。本実施の形態の液晶表示装置は、特許文献1記載の液晶表示装置と同様に、2本のデータ線(列信号線)を一組とする複数組のデータ線と、複数本のゲート線(行走査線)との各交差部にそれぞれ画素をマトリクス状に配置し、それらの各画素において正極性映像信号と負極性映像信号とを2つの保持容量に別々にサンプリング保持した後、それらの保持電圧を交互に画素電極に印加して液晶表示素子を交流駆動する液晶表示装置であるが、特許文献1記載の液晶表示装置と比較して画素の構成が異なり、図1に示す等価回路で表わされる構成とされている。   FIG. 1 shows an equivalent circuit diagram of one pixel of an embodiment of a liquid crystal display device according to the present invention. In the figure, the same components as those in FIG. As in the liquid crystal display device described in Patent Document 1, the liquid crystal display device of this embodiment includes a plurality of sets of data lines including a set of two data lines (column signal lines) and a plurality of gate lines ( The pixels are arranged in a matrix at each intersection with the row scanning line), and the positive video signal and the negative video signal are separately sampled and held in the two holding capacitors at each pixel, and then held. This is a liquid crystal display device in which a voltage is alternately applied to the pixel electrode to drive the liquid crystal display element in an alternating current, but the configuration of the pixel is different from that of the liquid crystal display device described in Patent Document 1, and is represented by the equivalent circuit shown in FIG. It is supposed to be configured.

すなわち、図1に示す画素10はj行i列目の画素で、i列目の一組2本のデータ線(列信号線)Di+及びDi-と、j行目のゲート線(行走査線)Gjとの交差部に設けられており、図5に示したソースフォロワ用PMOSトランジスタTr3及びTr4と共にソースフォロワ・バッファを構成する定電流負荷用PMOSトランジスタTr10が、そのソースに接続される電流供給端子Xに印加される電源電圧VD2と、PMOSトランジスタTr10及び画素10内の他のPMOSトランジスタの各バックゲートであるNウェル端子に印加される電源電圧VDDとが、互いに異なる電源から印加され、かつ、同一電圧(例えば、5.5V)である点に特徴がある。   That is, the pixel 10 shown in FIG. 1 is a pixel in the j-th row and i-th column, and a set of two data lines (column signal lines) Di + and Di- in the i-th column and a gate line (row scanning line) in the j-th row. ) A constant current load PMOS transistor Tr10, which is provided at the intersection with Gj and forms a source follower buffer together with the source follower PMOS transistors Tr3 and Tr4 shown in FIG. A power supply voltage VD2 applied to the terminal X and a power supply voltage VDD applied to the N well terminal which is each back gate of the PMOS transistor Tr10 and other PMOS transistors in the pixel 10 are applied from different power sources, and This is characterized by the same voltage (for example, 5.5 V).

図1において、画素選択用NMOSトランジスタTr1、Tr2は各ドレイン端子が各々正極性用データ線Di+、負極性用データ線Di-に接続され、各ゲート端子が同一行について行走査線(ゲート線)Gjに接続されている。また、NMOSトランジスタTr1、Tr2の各ソース端子は、各々正極性用保持容量Cs1、負極性用保持容量Cs2の各一端とソースフォロワ用PMOSトランジスタTr3、Tr4の各ゲート端子との接続点に接続されている。PMOSトランジスタTr3、Tr4の各ソース端子はスイッチング用PMOSトランジスタTr5、Tr6の各ドレイン端子に接続されている。   In FIG. 1, pixel selection NMOS transistors Tr1 and Tr2 have drain terminals connected to a positive data line Di + and a negative data line Di-, respectively, and gate terminals connected to a row scanning line (gate line) for the same row. ) Connected to Gj. The source terminals of the NMOS transistors Tr1 and Tr2 are respectively connected to the connection points between the one ends of the positive polarity holding capacitor Cs1 and the negative polarity holding capacitor Cs2 and the gate terminals of the source follower PMOS transistors Tr3 and Tr4. ing. The source terminals of the PMOS transistors Tr3 and Tr4 are connected to the drain terminals of the switching PMOS transistors Tr5 and Tr6.

スイッチング用PMOSトランジスタTr5及びTr6の各ソース端子は、液晶表示素子LCの画素電極PEと定電流負荷用PMOSトランジスタTr10のドレイン端子に共通に接続されている。PMOSトランジスタTr10はそのソース端子に電流供給端子Xを介して電圧VD2が印加され、かつ、そのバックゲートに電圧VD2と同一電圧値(例えば、5.5V)であるが、別電源からの電圧VDDが印加される。この電圧VDDは他のPMOSトランジスタTr3、Tr4、Tr5、Tr6の各バックゲートにも共通に印加される。また、正極性用ゲート制御信号用配線S+はスイッチング用PMOSトランジスタTr5のゲート端子に接続され、負極性用ゲート制御信号用配線S-はスイッチング用PMOSトランジスタTr6のゲート端子に接続されている。   The source terminals of the switching PMOS transistors Tr5 and Tr6 are connected in common to the pixel electrode PE of the liquid crystal display element LC and the drain terminal of the constant current load PMOS transistor Tr10. In the PMOS transistor Tr10, the voltage VD2 is applied to the source terminal via the current supply terminal X, and the back gate has the same voltage value (for example, 5.5 V) as the voltage VD2, but the voltage VDD from another power source is applied. Is applied. This voltage VDD is also applied in common to the back gates of the other PMOS transistors Tr3, Tr4, Tr5, Tr6. The positive polarity gate control signal wiring S + is connected to the gate terminal of the switching PMOS transistor Tr5, and the negative polarity gate control signal wiring S- is connected to the gate terminal of the switching PMOS transistor Tr6.

本実施の形態の画素10の基本的な動作自体は、図6(B)〜(H)に示したタイミングチャートと共に説明した従来の液晶表示装置の画素の動作と同じである。すなわち、行走査線Gjを介して画素10に供給される1垂直走査期間周期の行選択信号が所定期間ハイレベルになると、その所定期間NMOSトランジスタTr1及びTr2がそれぞれ同時にオンとされ、正極性用データ線Di+を介して入力される正極性映像信号がNMOSトランジスタTr1によりサンプリングされて保持容量Cs1に保持される。これと並行して、上記正極性映像信号とは同じ映像情報を有するが逆極性である負極性映像信号が負極性用データ線Di-を介して入力され、NMOSトランジスタTr2によりサンプリングされて保持容量Cs2に保持される。   The basic operation itself of the pixel 10 of the present embodiment is the same as the operation of the pixel of the conventional liquid crystal display device described together with the timing charts shown in FIGS. That is, when the row selection signal of one vertical scanning period supplied to the pixel 10 via the row scanning line Gj becomes high level for a predetermined period, the NMOS transistors Tr1 and Tr2 are simultaneously turned on for the predetermined period, respectively. A positive video signal input via the data line Di + is sampled by the NMOS transistor Tr1 and held in the holding capacitor Cs1. In parallel with this, a negative polarity video signal having the same video information as the positive polarity video signal but having a reverse polarity is input via the negative polarity data line Di-, and is sampled by the NMOS transistor Tr2 to be stored. Held at Cs2.

図7は、正極性用データ線Di+を介して入力され画素に書き込まれる正極性映像信号aと、負極性用データ線Di-を介して入力され画素に書き込まれる負極性映像信号bの黒レベルから白レベルまでの関係を示す。正極性映像信号aは、レベルが最小のとき最小階調の黒レベル、レベルが最大のとき最大階調の白レベルであるのに対し、負極性映像信号bは、レベルが最小のとき最大階調の白レベル、レベルが最大のとき最小階調の黒レベルである。正極性映像信号aと負極性映像信号bとは逆極性で、その反転中心はcで示される。   FIG. 7 shows the black level of the positive video signal a input through the positive data line Di + and written to the pixel and the black level of the negative video signal b input through the negative data line Di− and written to the pixel. To the white level. The positive-polarity video signal a is the black level of the minimum gradation when the level is minimum, and the white level of the maximum gradation when the level is maximum, whereas the negative-polarity video signal b is the maximum level when the level is minimum. The white level of the tone, the black level of the minimum gradation when the level is the maximum. The positive polarity video signal a and the negative polarity video signal b have opposite polarities, and their inversion centers are indicated by c.

保持容量Cs1、Cs2にそれぞれサンプリング保持された正極性、負極性の各映像信号電圧は、高入力抵抗のソースフォロワ用PMOSトランジスタTr3、Tr4を介して読み出され、配線S+、S-に交互に供給されるゲート制御信号によりオンとされるスイッチング用PMOSトランジスタTr5、Tr6により垂直走査周期よりも短い所定周期で交互に選択されて画素電極PEに駆動電圧として印加される。   The positive and negative video signal voltages sampled and held in the holding capacitors Cs1 and Cs2, respectively, are read out through the high-input-resistance source follower PMOS transistors Tr3 and Tr4, and alternately supplied to the wirings S + and S-. Are alternately selected at a predetermined cycle shorter than the vertical scanning cycle by the switching PMOS transistors Tr5 and Tr6 which are turned on by the gate control signal supplied to the pixel electrode PE and applied to the pixel electrode PE as a drive voltage.

次に、本実施の形態の画素10の構造の断面について説明する。図2は、本発明になる液晶表示装置の一実施の形態の一画素の断面図を示す。同図中、図1と同一構成部分には同一符号を付してある。   Next, a cross section of the structure of the pixel 10 of the present embodiment will be described. FIG. 2 is a sectional view of one pixel of an embodiment of the liquid crystal display device according to the present invention. In the figure, the same components as those in FIG.

図2において、シリコン基板100に形成されたNウェル101上に定電流負荷用PMOSトランジスタ102とスイッチング用PMOSトランジスタ103とが形成され、それらの間はフィールド酸化膜104で分けられている。定電流負荷用PMOSトランジスタ102は、図1のPMOSトランジスタTr10に相当し、PMOSトランジスタ103は、図1のPMOSトランジスタTr5(又はTr6)に相当する。   In FIG. 2, a constant current load PMOS transistor 102 and a switching PMOS transistor 103 are formed on an N well 101 formed on a silicon substrate 100, and the field oxide film 104 is divided between them. The constant current load PMOS transistor 102 corresponds to the PMOS transistor Tr10 in FIG. 1, and the PMOS transistor 103 corresponds to the PMOS transistor Tr5 (or Tr6) in FIG.

定電流負荷用PMOSトランジスタ102のソース領域は、第1層間膜107を通して形成された第1メタルの電極105を電流供給端子Xとして図示しないカレントミラー回路のコピー先トランジスタのソースに接続され、電圧VD2が供給される。また、Nウェル101に形成されたNウェル電極106は、第1層間膜107及び第2層間膜108を通して形成されたNウェル端子109に電気的に接続され、電源電圧VDDが供給される構成とされている。   The source region of the constant current load PMOS transistor 102 is connected to the source of a copy destination transistor of a current mirror circuit (not shown) using the first metal electrode 105 formed through the first interlayer film 107 as a current supply terminal X, and the voltage VD2 Is supplied. The N well electrode 106 formed in the N well 101 is electrically connected to an N well terminal 109 formed through the first interlayer film 107 and the second interlayer film 108 and supplied with the power supply voltage VDD. Has been.

第1層間膜107の上に形成された第1メタルが第2層間膜108により覆われ、第2層間膜108上に形成された第2メタル110が第3層間膜111により覆われ、第3層間膜111上に形成された第3メタル112が第4層間膜113により覆われ、第4層間膜113上には第4メタルとして画素電極PEが形成されている。第3メタル112は遮光膜として形成されている。   The first metal formed on the first interlayer film 107 is covered with the second interlayer film 108, the second metal 110 formed on the second interlayer film 108 is covered with the third interlayer film 111, and the third The third metal 112 formed on the interlayer film 111 is covered with the fourth interlayer film 113, and the pixel electrode PE is formed on the fourth interlayer film 113 as the fourth metal. The third metal 112 is formed as a light shielding film.

また、定電流負荷用PMOSトランジスタ102のドレイン領域とスイッチング用PMOSトランジスタ103のソース領域とは、第1層間膜107、第2層間膜108、第3層間膜111、第4層間膜113を通して形成された電極114により画素電極PEと電気的に接続されている。画素電極(第4メタル)PE上には、液晶層LCM及び共通電極CEがそれぞれ積層されている。共通電極CEは、画素電極(第4メタル)PEに対して離間対向して形成されている透明電極である。図示しないバックライトからの光は、共通電極CE及び液晶層LCMを透過して画素電極(第4メタル)PEに入射して反射される。   The drain region of the constant current load PMOS transistor 102 and the source region of the switching PMOS transistor 103 are formed through the first interlayer film 107, the second interlayer film 108, the third interlayer film 111, and the fourth interlayer film 113. The electrode 114 is electrically connected to the pixel electrode PE. A liquid crystal layer LCM and a common electrode CE are respectively stacked on the pixel electrode (fourth metal) PE. The common electrode CE is a transparent electrode that is formed to be opposed to the pixel electrode (fourth metal) PE. Light from a backlight (not shown) is transmitted through the common electrode CE and the liquid crystal layer LCM, is incident on the pixel electrode (fourth metal) PE, and is reflected.

このように、画素10は図1の等価回路図及び図2の断面図に示すように、定電流負荷用PMOSトランジスタTr10の電流供給端子Xに供給される電圧VD2の電源と、PMOSトランジスタTr3、Tr4、Tr5、Tr6及びTr10のバックゲートであるNウェル端子109に供給される電源電圧VDDの電源とを別電源とした。ただし、電圧VD2とVDDのどちらも5.5Vである。すなわち、本実施の形態の画素10では、PMOSトランジスタTr10は、そのバックゲートのNウェル端子109に供給される電源電圧VDDと、そのソース端子に電流供給端子Xを通して供給される電圧VD2とは同一電圧であるが、別電源とすることで、Nウェル電圧が電流供給端子Xの電位変動に影響されないようにできる。   Thus, as shown in the equivalent circuit diagram of FIG. 1 and the cross-sectional view of FIG. 2, the pixel 10 includes the power source of the voltage VD2 supplied to the current supply terminal X of the constant current load PMOS transistor Tr10, the PMOS transistor Tr3, The power supply of the power supply voltage VDD supplied to the N well terminal 109 which is the back gate of Tr4, Tr5, Tr6 and Tr10 is a separate power supply. However, both voltages VD2 and VDD are 5.5V. That is, in the pixel 10 of the present embodiment, the PMOS transistor Tr10 has the same power supply voltage VDD supplied to the N well terminal 109 of the back gate and the voltage VD2 supplied to the source terminal thereof through the current supply terminal X. Although it is a voltage, by using a separate power source, the N-well voltage can be prevented from being affected by the potential fluctuation of the current supply terminal X.

これにより、画素10において、ソースフォロワ・バッファに電流を流す場合において電圧降下が見られる端子は電流供給端子Xのみとなり、PMOSトランジスタTr3、Tr4、Tr5及びTr6のNウェル端子109に電圧降下の影響を及ぼすことがなくNウェル電圧を固定できるため、PMOSトランジスタのNウェルと配線間の寄生容量によるクロストークが顕著に現れる列方向のデータ線Di+及びDi-の電位に対する上記の電圧降下の影響をなくすことができ、表示画面の横帯の発生や、フリッカ、焼きつきの発生を防止できる。   As a result, in the pixel 10, when a current flows through the source follower buffer, the terminal where the voltage drop is observed is only the current supply terminal X, and the influence of the voltage drop on the N well terminal 109 of the PMOS transistors Tr3, Tr4, Tr5, and Tr6. Since the N-well voltage can be fixed without affecting the voltage, the influence of the above-described voltage drop on the potentials of the data lines Di + and Di- in the column direction in which crosstalk due to parasitic capacitance between the N-well and the wiring of the PMOS transistor appears remarkably. This can eliminate the occurrence of horizontal bands on the display screen, flicker, and burn-in.

次に、本発明になる液晶表示装置の一実施の形態における一画素と電流作成回路の各例の回路について説明する。   Next, a circuit of each example of one pixel and a current generation circuit in one embodiment of the liquid crystal display device according to the present invention will be described.

図3は、本発明になる液晶表示装置の一実施の形態における一画素と電流作成回路の一実施例の回路図を示す。同図中、図1と同一構成部分には同一符号を付し、その説明を省略する。図3において、画素10内のPIXは液晶表示素子LCの画素電極配線PIXである。また、PMOSトランジスタTr11のゲート及びドレインと、PMOSトランジスタTr12のドレインと、NMOSトランジスタTr13のソースとは、負荷特性制御信号の配線Bを介して、横方向の1ラインの画素数分(フルハイビジョンの場合は1980画素)の画素10に共通に接続されている。また、PMOSトランジスタTr12及びTr13の各ゲートは制御信号CC1の入力端子に接続されている。PMOSトランジスタTr11のソースに接続された端子Yはカレントミラー回路の電流供給端子であり、これは定電流負荷トランジスタTr10のソースに接続された電流供給端子Xと共に、PMOSトランジスタのバックゲート(Nウェル)の電源電圧VDD(ここでは、5.5V)の電源とは別電源から電源電圧VD2(ここでは、5.5V)が供給される。定電流負荷トランジスタTr10は、後述するようにカレントミラー回路の電流出力側トランジスタを構成している。   FIG. 3 is a circuit diagram showing an example of one pixel and a current generating circuit in one embodiment of the liquid crystal display device according to the present invention. In the figure, the same components as those in FIG. In FIG. 3, PIX in the pixel 10 is a pixel electrode wiring PIX of the liquid crystal display element LC. Further, the gate and drain of the PMOS transistor Tr11, the drain of the PMOS transistor Tr12, and the source of the NMOS transistor Tr13 are equal to the number of pixels in one horizontal line via the wiring B of the load characteristic control signal (full HD video). In this case, it is commonly connected to the pixel 10 of 1980 pixels). The gates of the PMOS transistors Tr12 and Tr13 are connected to the input terminal of the control signal CC1. A terminal Y connected to the source of the PMOS transistor Tr11 is a current supply terminal of the current mirror circuit, which, together with the current supply terminal X connected to the source of the constant current load transistor Tr10, is a back gate (N well) of the PMOS transistor. The power supply voltage VD2 (here, 5.5V) is supplied from a power supply different from the power supply of the power supply voltage VDD (here, 5.5V). The constant current load transistor Tr10 constitutes a current output side transistor of a current mirror circuit as will be described later.

また、NMOSトランジスタTr14は、ドレインがPMOSトランジスタTr13のドレインに接続され、ゲートが電流作成回路20内のPMOSトランジスタTr15及びNMOSトランジスタTr16の各ゲートと各ドレインに接続されている。電流作成回路20は、上記のPMOSトランジスタTr15及びNMOSトランジスタTr16と、PMOSトランジスタTr15のソースに接続された抵抗R1とから構成されている。PMOSトランジスタTr15及びNMOSトランジスタTr16のゲートとドレインは、各ライン毎の画素10に接続されている各NMOSトランジスタTr14のゲートに、縦方向の画素数分(フルハイビジョンの場合は1080画素)共通に接続されている。   The NMOS transistor Tr14 has a drain connected to the drain of the PMOS transistor Tr13, and a gate connected to each gate and each drain of the PMOS transistor Tr15 and NMOS transistor Tr16 in the current generation circuit 20. The current generation circuit 20 includes the PMOS transistor Tr15 and the NMOS transistor Tr16, and a resistor R1 connected to the source of the PMOS transistor Tr15. The gates and drains of the PMOS transistor Tr15 and the NMOS transistor Tr16 are commonly connected to the gate of each NMOS transistor Tr14 connected to the pixel 10 for each line by the number of pixels in the vertical direction (1080 pixels in the case of full high vision). Has been.

NMOSトランジスタTr14及びTr16はカレントミラー回路を構成しており、電流供給元である電流作成回路20により作成した電流をNMOSトランジスタTr14にコピーしている。電流参照元のTr16と電流コピー側のTr14のゲート長、ゲート幅が同じ場合、同じ電流値がコピーされる。電流参照元のTr16と電流コピー側のTr14のゲート長を同じにし、Tr16とTr14のゲート幅を変化させるとゲート幅の比でTr14に電流がコピーされる。   The NMOS transistors Tr14 and Tr16 constitute a current mirror circuit, and the current created by the current creation circuit 20 that is the current supply source is copied to the NMOS transistor Tr14. When the current reference source Tr16 and the current copy side Tr14 have the same gate length and gate width, the same current value is copied. When the gate lengths of the current reference source Tr16 and the current copy side Tr14 are the same, and the gate widths of the Tr16 and Tr14 are changed, the current is copied to the Tr14 in the ratio of the gate width.

制御信号CC1がハイレベルのときは、PMOSトランジスタTr12がオフになり、NMOSトランジスタTr13はオンになる。これにより、カレントミラー回路が全てオン状態になり、NMOSトランジスタTr14のソース・ドレイン間に流れる電流は、電流供給端子Yに印加される電圧VD2から供給されており、PMOSトランジスタTr14に流れる電流はPMOSトランジスタTr11に流れる電流に等しい。   When the control signal CC1 is at a high level, the PMOS transistor Tr12 is turned off and the NMOS transistor Tr13 is turned on. As a result, all the current mirror circuits are turned on, the current flowing between the source and drain of the NMOS transistor Tr14 is supplied from the voltage VD2 applied to the current supply terminal Y, and the current flowing in the PMOS transistor Tr14 is PMOS It is equal to the current flowing through the transistor Tr11.

また、PMOSトランジスタTr11と定電流負荷用PMOSトランジスタTr10もTr11が電流参照元トランジスタ、Tr10が電流出力側トランジスタであるカレントミラー回路を構成しており、カレントミラー回路のPMOSトランジスタTr11に流れる電流は、同じラインの各画素10の定電流負荷用PMOSトランジスタTr10にコピーされる。ここでも電流参照元のTr11と電流コピー側のTr10のゲート長、ゲート幅が同じ場合、同じ電流値がコピーされる。電流参照元のTr11と電流コピー側のTr10のゲート長を同じにし、Tr11とTr10のゲート幅を変化させるとゲート幅の比でTr10に電流がコピーされる。   The PMOS transistor Tr11 and the constant current load PMOS transistor Tr10 also constitute a current mirror circuit in which Tr11 is a current reference source transistor and Tr10 is a current output side transistor. The current flowing through the PMOS transistor Tr11 of the current mirror circuit is Copied to the constant current load PMOS transistor Tr10 of each pixel 10 on the same line. Again, if the current reference source Tr11 and the current copy side Tr10 have the same gate length and gate width, the same current value is copied. When the gate lengths of the current reference source Tr11 and the current copy side Tr10 are the same and the gate widths of the Tr11 and Tr10 are changed, the current is copied to the Tr10 in the ratio of the gate width.

一方、制御信号CC1がローレベルのときは、NMOSトランジスタTr13がオフになり、カレントミラー回路が切断される。同時に、NMOSトランジスタTr12がオンになるため、配線Bの電位はVDD(=VD2=5.5V)に持ち上げられ、その結果、PMOSトランジスタTr11がオフになり、同じ1ラインの複数の各画素10の各定電流負荷用PMOSトランジスタTr10がそれぞれオフとなる。   On the other hand, when the control signal CC1 is at a low level, the NMOS transistor Tr13 is turned off and the current mirror circuit is disconnected. At the same time, since the NMOS transistor Tr12 is turned on, the potential of the wiring B is raised to VDD (= VD2 = 5.5V). As a result, the PMOS transistor Tr11 is turned off, and the plurality of pixels 10 in the same one line are turned on. Each constant current load PMOS transistor Tr10 is turned off.

上述のように電流供給端子X及びYは、PMOSトランジスタTr3〜Tr6、Tr11、Tr12、Tr15のバックゲートであるNウェル端子へVDDを印加する電源とは別電源からVD2が印加されるため、PMOSトランジスタTr10のオフにより画素10内のソースフォロワ・バッファに電流が供給される場合の電圧降下が見られる端子は電流供給端子Xのみとなり、前述したように、データ線Di+及びDi-の電位に対する上記の電圧降下の影響をなくすことができる。   As described above, since VD2 is applied to the current supply terminals X and Y from a power source different from the power source that applies VDD to the N well terminal that is the back gate of the PMOS transistors Tr3 to Tr6, Tr11, Tr12, and Tr15, When the current is supplied to the source follower buffer in the pixel 10 by turning off the transistor Tr10, only the current supply terminal X has a voltage drop, and as described above, the potential with respect to the potentials of the data lines Di + and Di- The influence of the voltage drop can be eliminated.

また、本実施例では、カレントミラー回路が全てオン状態のときは、電流作成回路20によって作成された電流をNMOSトランジスタTr14にコピーし、更にそのNMOSトランジスタTr14に流れる電流と同じ値の電流がPMOSトランジスタTr11に流れ、そのPMOSトランジスタTr11に流れる電流をカレントミラー回路の参照元の電流とし、同じカレントミラー回路の出力電流である1ラインの複数の画素10内の各PMOSトランジスタTr10に流れる電流をそれぞれ参照元の電流と同じ値とすることができる。   In this embodiment, when all the current mirror circuits are in the on state, the current created by the current creating circuit 20 is copied to the NMOS transistor Tr14, and the current having the same value as the current flowing through the NMOS transistor Tr14 is The current flowing through the transistor Tr11 and the current flowing through the PMOS transistor Tr11 is used as a reference source current of the current mirror circuit, and the current flowing through the PMOS transistors Tr10 in the plurality of pixels 10 in one line, which is the output current of the same current mirror circuit, respectively. It can be the same value as the current of the reference source.

なお、電源電位VDDとVD2とは同じ5.5Vであるが、電源供給はパネルの外部から別電源として供給する。システム上、パネルを駆動する基板は同一電源から2系統とる場合もあるが、本実施の形態のようにパネル内部は2系統の電源供給をもつことで上記の横帯やフリッカ、焼きつきなどが改善される。   Note that the power supply potentials VDD and VD2 are the same 5.5 V, but the power supply is supplied as a separate power supply from the outside of the panel. In the system, the board that drives the panel may take two systems from the same power supply. However, as in this embodiment, the panel has two power supplies so that the above horizontal band, flicker, burn-in, etc. Improved.

図4は、本発明になる液晶表示装置の一実施の形態における一画素と電流作成回路の他の実施例の回路図を示す。同図中、図1及び図3と同一構成部分には同一符号を付し、その説明を省略する。図4に示す実施例は、同じ1ラインの複数の画素10内の各定電流負荷用PMOSトランジスタTr10のゲートには、カレントミラー回路で生成した電圧を配線Bを介して供給すると共に、そのPMOSトランジスタTr10のゲートバイアスの立ち上がりをソースフォロワ回路を用いて高速化する点に特徴がある。   FIG. 4 is a circuit diagram showing another example of one pixel and a current generating circuit in one embodiment of the liquid crystal display device according to the present invention. In the figure, the same components as those in FIGS. 1 and 3 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted. In the embodiment shown in FIG. 4, the voltage generated by the current mirror circuit is supplied to the gate of each constant current load PMOS transistor Tr10 in the plurality of pixels 10 of the same one line via the wiring B, and the PMOS The transistor Tr10 is characterized in that the rise of the gate bias is speeded up using a source follower circuit.

図4において、PMOSトランジスタTr17と、そのソースと電流供給端子Zとの間に接続された抵抗R2とはソースフォロワ回路を構成している。電流供給端子Zには電源電圧VD2が印加される。PMOSトランジスタTr17のソースと抵抗R2との接続点は、配線B及びPMOSトランジスタTr11のゲートに接続されている。なお、PMOSトランジスタTr11のゲートとドレインとは図3とは異なり接続されておらず、PMOSトランジスタTr11のドレインはPMOSトランジスタTr17のゲートとPMOSトランジスタTr13のドレインとNMOSトランジスタTr12のソースに接続されている。   In FIG. 4, the PMOS transistor Tr17 and the resistor R2 connected between the source and the current supply terminal Z constitute a source follower circuit. A power supply voltage VD2 is applied to the current supply terminal Z. A connection point between the source of the PMOS transistor Tr17 and the resistor R2 is connected to the wiring B and the gate of the PMOS transistor Tr11. The gate and drain of the PMOS transistor Tr11 are not connected unlike FIG. 3, and the drain of the PMOS transistor Tr11 is connected to the gate of the PMOS transistor Tr17, the drain of the PMOS transistor Tr13, and the source of the NMOS transistor Tr12. .

かかる構成の図4に示す回路では、制御信号CC1がハイレベルのときは、NMOSトランジスタTr13がオン、PMOSトランジスタTr12がオフとなり、ソースフォロワ構成のカレントミラー回路が動作する。制御信号CC1がローレベルのときは、NMOSトランジスタTr13がオフ、PMOSトランジスタTr12がオンとなるため、配線Bは抵抗R2によって電源電位VD2に充電されて、PMOSトランジスタTr17がオフとなり、1ラインの複数の画素10内の各PMOSトランジスタTr10がそれぞれオフとなる。   In the circuit of FIG. 4 having such a configuration, when the control signal CC1 is at a high level, the NMOS transistor Tr13 is turned on and the PMOS transistor Tr12 is turned off, and the current mirror circuit having the source follower configuration operates. When the control signal CC1 is at a low level, the NMOS transistor Tr13 is turned off and the PMOS transistor Tr12 is turned on. Therefore, the wiring B is charged to the power supply potential VD2 by the resistor R2, and the PMOS transistor Tr17 is turned off. Each PMOS transistor Tr10 in the pixel 10 is turned off.

この図4に示す実施例では、定電流負荷用PMOSトランジスタTr10の電流供給端子Xと、カレントミラー回路のPMOSトランジスタTr11の電流供給端子Yと、ソースフォロワ回路の電流供給端子Zに電源電圧VD2を印加する構成とされている。この電源電圧VD2は、PMOSトランジスタのバックゲートであるNウェルの印加電圧VDDの電源とは別電源から供給されるVDDと同一電圧値(例えば、5.5V)である。これにより、ソースフォロワ回路に電流を流す場合において電圧降下が見られる端子はVD2のみとなり、PMOSトランジスタのバックゲート(Nウェル端子)に影響を及ぼすことがないため、PMOSトランジスタのNウェルと配線間の寄生容量によるクロストークが顕著に現れる列方向のデータ線Di+及びDi-の電位に対する上記の電圧降下の影響をなくすことができ、表示画面の横帯の発生や、フリッカ、焼きつきの発生を防止できる。   In the embodiment shown in FIG. 4, the power supply voltage VD2 is applied to the current supply terminal X of the constant current load PMOS transistor Tr10, the current supply terminal Y of the PMOS transistor Tr11 of the current mirror circuit, and the current supply terminal Z of the source follower circuit. It is set as the structure to apply. This power supply voltage VD2 has the same voltage value (for example, 5.5 V) as VDD supplied from a power supply different from the power supply of the applied voltage VDD of the N well that is the back gate of the PMOS transistor. As a result, when a current is passed through the source follower circuit, VD2 is the only terminal at which a voltage drop is seen, and does not affect the back gate (N well terminal) of the PMOS transistor. The influence of the above voltage drop on the potentials of the data lines Di + and Di− in the column direction where crosstalk due to the parasitic capacitance is noticeable can be eliminated, and the occurrence of horizontal bands, flicker and burn-in on the display screen can be eliminated. Can be prevented.

また、本実施例によれば、ソースフォロワ回路に流す電流による電圧降下が発生した場合でも、カレントミラー回路を構成するPMOSトランジスタTr11、Tr10、抵抗R2、PMOSトランジスタTr17は電源電圧VD2の電源に接続されているため、電流作成回路20によって作成された電流と同じ値の電流がPMOSトランジスタTr11に流れ、そのPMOSトランジスタTr11に流れる電流をカレントミラー回路の参照元の電流とし、同じカレントミラー回路の出力電流である1ラインの複数の画素10内の各PMOSトランジスタTr10に流れる電流をそれぞれ参照元の電流と同じ値とすることができる。   Further, according to the present embodiment, even when a voltage drop due to the current flowing through the source follower circuit occurs, the PMOS transistors Tr11 and Tr10, the resistor R2, and the PMOS transistor Tr17 constituting the current mirror circuit are connected to the power supply of the power supply voltage VD2. Therefore, a current having the same value as the current created by the current creating circuit 20 flows through the PMOS transistor Tr11, and the current flowing through the PMOS transistor Tr11 is used as a reference source current of the current mirror circuit. The currents that flow through the PMOS transistors Tr10 in the plurality of pixels 10 in one line can be set to the same value as the current of the reference source.

また、本実施例によれば、配線Bの電位はソースフォロワ回路に流す電流による電圧降下に従って一緒に降下する。従って、カレントミラー回路を構成するPMOSトランジスタTr11と定電流負荷用PMOSトランジスタTr10の各ソース・ゲート間電圧が常に同じとなり、電源電位VD2が電圧降下した場合でも各画素10で参照電流と同じ電流が供給される。   Further, according to the present embodiment, the potential of the wiring B drops together according to the voltage drop caused by the current flowing through the source follower circuit. Therefore, the source-gate voltages of the PMOS transistor Tr11 and the constant-current load PMOS transistor Tr10 constituting the current mirror circuit are always the same, and even when the power supply potential VD2 drops, the same current as the reference current is generated in each pixel 10. Supplied.

なお、図4において、ソースフォロワ回路を用いたカレントミラー回路は、電流参照元のPMOSトランジスタTr11はゲートがそのドレイン及び配線Bに接続されておらず、電流参照元のPMOSトランジスタTr11のソース・ドレイン間に流れる電流(例えば、1μA)で配線Bを充電することができない。その代わりに本実施例では、制御信号CC1をハイレベルにしてから配線Bを所定の電圧(1μAをコピーするゲート電圧)に到達するまで、電流供給端子Zに印加される電源電圧VD2の電源から電流が供給され充電されるために配線Bの充電の高速化(PMOSトランジスタTr10のゲートバイアスの立ち上がりの高速化)が可能となる。   In FIG. 4, in the current mirror circuit using the source follower circuit, the gate of the PMOS transistor Tr11 that is the current reference source is not connected to the drain and the wiring B, and the source / drain of the PMOS transistor Tr11 that is the current reference source The wiring B cannot be charged with a current flowing between them (for example, 1 μA). Instead, in this embodiment, from the time when the control signal CC1 is set to the high level until the wiring B reaches a predetermined voltage (gate voltage for copying 1 μA), the power supply of the power supply voltage VD2 applied to the current supply terminal Z is used. Since the current is supplied and charged, the wiring B can be charged at high speed (speeding up the rise of the gate bias of the PMOS transistor Tr10).

例えば、フルハイビジョンのときの配線Bの容量は、配線間の寄生容量と1ラインの1980画素分のゲートMOS容量とからなる合計3pF程度である。このとき、PMOSトランジスタTr17及び抵抗R2からなるソースフォロワ回路の抵抗R2の抵抗値を例えば4kΩとすると、配線Bを1μAで充電すると上記所定の電圧に到達するまでに0.012μsec程度必要となる。この値は前述した従来の液晶表示装置のそれに比べて300倍程度速い。   For example, the capacity of the wiring B in the case of full high vision is about 3 pF in total consisting of a parasitic capacity between the wirings and a gate MOS capacity for 1980 pixels in one line. At this time, if the resistance value of the resistor R2 of the source follower circuit including the PMOS transistor Tr17 and the resistor R2 is 4 kΩ, for example, about 0.012 μsec is required to reach the predetermined voltage when the wiring B is charged with 1 μA. This value is about 300 times faster than that of the conventional liquid crystal display device described above.

なお、本実施例も図3の実施例と同様に、電源電位VDDとVD2とは同じ5.5Vであるが、電源供給はパネルの外部から別電源として供給する。システム上、パネルを駆動する基板は同一電源から2系統とる場合もあるが、本実施の形態のようにパネル内部は2系統の電源供給をもつことで上記の横帯やフリッカ、焼きつきなどが改善される。   In this embodiment, as in the embodiment of FIG. 3, the power supply potentials VDD and VD2 are the same 5.5 V, but the power supply is supplied as a separate power supply from the outside of the panel. In the system, the board that drives the panel may take two systems from the same power supply. However, as in this embodiment, the panel has two power supplies so that the above horizontal band, flicker, burn-in, etc. Improved.

10 画素
20 電流作成回路
101 Nウェル
102、Tr10 定電流負荷用PMOSトランジスタ
103、Tr5、Tr6 スイッチング用PMOSトランジスタ
105、Y カレントミラー回路の電流供給端子
109 Nウェル端子
Tr1、Tr2 画素選択用NMOSトランジスタ
Tr3、Tr4 ソースフォロワ用PMOSトランジスタ
Tr10
Tr11、Tr12、Tr15、Tr17 PMOSトランジスタ
Tr13、Tr14、Tr16 NMOSトランジスタ
R1、R2 抵抗
PIX 画素電極配線
LC 液晶表示素子
LCM 液晶層
PE 画素電極
CE 共通電極
Di+、Di- データ線(列信号線)
Gj ゲート線(行走査線)
S+、S- ゲート制御信号用配線
B 負荷特性制御信号用配線
Cs1、Cs2 保持容量
VDD、VD2 電源電圧
X 定電流負荷用PMOSトランジスタTr10の電流供給端子
Z ソースフォロワ回路の電流供給端子
10 pixel 20 current generation circuit 101 N well 102, Tr10 constant current load PMOS transistor 103, Tr5, Tr6 switching PMOS transistor 105, Y current supply terminal of current mirror circuit 109 N well terminal Tr1, Tr2 pixel selection NMOS transistor Tr3 , Tr4 PMOS transistor for source follower Tr10
Tr11, Tr12, Tr15, Tr17 PMOS transistors Tr13, Tr14, Tr16 NMOS transistors R1, R2 Resistance PIX Pixel electrode wiring LC Liquid crystal display element LCM Liquid crystal layer PE Pixel electrode CE Common electrode Di +, Di- Data line (column signal line)
Gj gate line (row scanning line)
S +, S- Gate control signal wiring B Load characteristic control signal wiring Cs1, Cs2 Retention capacitance VDD, VD2 Power supply voltage X Current supply terminal of PMOS transistor Tr10 for constant current load Z Current supply terminal of source follower circuit

Claims (2)

2本のデータ線を一組とする複数組のデータ線と複数本の行走査線とがそれぞれ交差する交差部に設けられた複数の画素のそれぞれが、
対向する画素電極と共通電極との間に液晶層が挟持された表示素子と、
一組の前記2本のデータ線のうち一方のデータ線を介して供給される正極性映像信号をサンプリングして一定期間第1の保持容量に保持する第1のサンプリング及び保持手段と、
一組の前記2本のデータ線のうち他方のデータ線を介して供給される、前記正極性映像信号とは逆極性の負極性映像信号をサンプリングして一定期間第2の保持容量に保持する第2のサンプリング及び保持手段と、
第1及び第2のソースフォロワトランジスタと、
前記第1のソースフォロワトランジスタを通して入力される前記第1の保持容量に保持された正極性映像信号電圧と、前記第2のソースフォロワトランジスタを通して入力される前記第2の保持容量に保持された負極性映像信号電圧とを、垂直走査周期より短い所定の周期で切り替えて前記画素電極に交互に印加する第1及び第2のスイッチングトランジスタと、
前記画素電極と前記第1及び第2のスイッチングトランジスタとの共通接続点にドレインが接続されており、第1の電流供給端子に第1の電源電圧が印加されて、前記第1及び第2のソースフォロワトランジスタの定電流負荷として動作する定電流負荷用トランジスタと、
を備え、前記第1の電流供給端子に前記第1の電源電圧を印加する第1の電源と、前記画素内のトランジスタの各ウェル端子に第2の電源電圧を印加する第2の電源とを有し、
同じ1ラインの複数の前記各画素内の前記定電流負荷用トランジスタは、電流参照元のトランジスタと電流出力側のトランジスタのゲート長が互いに等しく、かつ、前記電流参照元のトランジスタと前記電流出力側のトランジスタのゲート幅の比率に応じて前記電流参照元のトランジスタに流れる電流を前記電流出力側のトランジスタに流す機能を有するカレントミラー回路の前記電流出力側のトランジスタをそれぞれ構成しており、前記カレントミラー回路は前記電流参照元のトランジスタに接続された第2の電流供給端子に、前記第1の電源から前記第1の電源電圧が印加され、
トランジスタのソースが抵抗を介して第3の電流供給端子に接続されたソースフォロワ回路内の前記トランジスタのソースと前記抵抗との接続点に、前記電流参照元のトランジスタのゲートが接続され、かつ、前記電流参照元のトランジスタのドレインが前記ソースフォロワ回路内の前記トランジスタのゲートに接続されており、前記第1〜第3の電流供給端子に、前記第1の電源から前記第1の電源電圧が印加されることを特徴とする液晶表示装置。
Each of a plurality of pixels provided at intersections where a plurality of sets of data lines and a plurality of row scanning lines intersect each other with two data lines as one set,
A display element in which a liquid crystal layer is sandwiched between a pixel electrode and a common electrode facing each other;
First sampling and holding means for sampling a positive video signal supplied via one of the two data lines in a set and holding it in a first holding capacitor for a certain period;
The negative polarity video signal having the opposite polarity to the positive polarity video signal supplied through the other data line of the set of the two data lines is sampled and held in the second holding capacitor for a certain period. Second sampling and holding means;
First and second source follower transistors;
A positive video signal voltage held in the first holding capacitor input through the first source follower transistor and a negative electrode held in the second holding capacitor input through the second source follower transistor. A first and a second switching transistor that alternately switch a sex video signal voltage at a predetermined cycle shorter than a vertical scanning cycle and alternately apply to the pixel electrode;
A drain is connected to a common connection point between the pixel electrode and the first and second switching transistors, a first power supply voltage is applied to a first current supply terminal, and the first and second A constant current load transistor that operates as a constant current load of the source follower transistor;
A first power supply for applying the first power supply voltage to the first current supply terminal, and a second power supply for applying a second power supply voltage to each well terminal of the transistor in the pixel. Yes, and
The constant current load transistors in each of the plurality of pixels on the same line have the same gate length of the current reference source transistor and the current output side transistor, and the current reference source transistor and the current output side transistor Each of the current output side transistors of the current mirror circuit having a function of flowing a current flowing through the current reference source transistor to the current output side transistor in accordance with a ratio of a gate width of the transistor of In the mirror circuit, the first power supply voltage from the first power supply is applied to a second current supply terminal connected to the current reference transistor,
A gate of the current reference transistor is connected to a connection point between the source of the transistor and the resistor in a source follower circuit in which a source of the transistor is connected to a third current supply terminal via a resistor; and The drain of the current source transistor is connected to the gate of the transistor in the source follower circuit, and the first power supply voltage is supplied from the first power source to the first to third current supply terminals. A liquid crystal display device which is applied .
2本のデータ線を一組とする複数組のデータ線と複数本の行走査線とがそれぞれ交差する交差部に設けられた複数の画素のそれぞれが、
対向する画素電極と共通電極との間に液晶層が挟持された表示素子と、
一組の前記2本のデータ線のうち一方のデータ線を介して供給される正極性映像信号をサンプリングして一定期間第1の保持容量に保持する第1のサンプリング及び保持手段と、
一組の前記2本のデータ線のうち他方のデータ線を介して供給される、前記正極性映像信号とは逆極性の負極性映像信号をサンプリングして一定期間第2の保持容量に保持する第2のサンプリング及び保持手段と、
それぞれPチャネルMOS型トランジスタにより構成された第1及び第2のソースフォロワトランジスタと、
前記第1のソースフォロワトランジスタを通して入力される前記第1の保持容量に保持された正極性映像信号電圧と、前記第2のソースフォロワトランジスタを通して入力される前記第2の保持容量に保持された負極性映像信号電圧とを、垂直走査周期より短い所定の周期で切り替えて前記画素電極に交互に印加する第1及び第2のスイッチングトランジスタと、
前記画素電極と前記第1及び第2のスイッチングトランジスタとの共通接続点にドレインが接続されており、第1の電流供給端子に第1の電源電圧が印加されて、前記第1及び第2のソースフォロワトランジスタの定電流負荷として動作する、それぞれPチャネルMOS型トランジスタにより構成された定電流負荷用トランジスタと、
を備え、前記第1の電流供給端子に前記第1の電源電圧を印加する第1の電源と、前記画素内のトランジスタの各ウェル端子に第2の電源電圧を印加する第2の電源とを有し、
前記第1の電源から前記第1の電流供給端子に印加される第1の電源電圧と、前記第1の電源とは異なる前記第2の電源から前記定電流負荷用トランジスタと前記第1及び第2のソースフォロワトランジスタの各Nウェル端子に印加される第2の電源電圧とは、同一電圧値であり、
同じ1ラインの複数の前記各画素内の前記定電流負荷用トランジスタは、電流参照元のトランジスタと電流出力側のトランジスタのゲート長が互いに等しく、かつ、前記電流参照元のトランジスタと前記電流出力側のトランジスタのゲート幅の比率に応じて前記電流参照元のトランジスタに流れる電流を前記電流出力側のトランジスタに流す機能を有するカレントミラー回路の前記電流出力側のトランジスタをそれぞれ構成しており、前記カレントミラー回路は前記電流参照元のトランジスタに接続された第2の電流供給端子に、前記第1の電源から前記第1の電源電圧が印加され、
トランジスタのソースが抵抗を介して第3の電流供給端子に接続されたソースフォロワ回路内の前記トランジスタのソースと前記抵抗との接続点に、前記電流参照元のトランジスタのゲートが接続され、かつ、前記電流参照元のトランジスタのドレインが前記ソースフォロワ回路内の前記トランジスタのゲートに接続されており、前記第1〜第3の電流供給端子に、前記第1の電源から前記第1の電源電圧が印加されることを特徴とする液晶表示装置。
Each of a plurality of pixels provided at intersections where a plurality of sets of data lines and a plurality of row scanning lines intersect each other with two data lines as one set,
A display element in which a liquid crystal layer is sandwiched between a pixel electrode and a common electrode facing each other;
First sampling and holding means for sampling a positive video signal supplied via one of the two data lines in a set and holding it in a first holding capacitor for a certain period;
The negative polarity video signal having the opposite polarity to the positive polarity video signal supplied through the other data line of the set of the two data lines is sampled and held in the second holding capacitor for a certain period. Second sampling and holding means;
First and second source follower transistors each formed of a P-channel MOS transistor;
A positive video signal voltage held in the first holding capacitor input through the first source follower transistor and a negative electrode held in the second holding capacitor input through the second source follower transistor. A first and a second switching transistor that alternately switch a sex video signal voltage at a predetermined cycle shorter than a vertical scanning cycle and alternately apply to the pixel electrode;
A drain is connected to a common connection point between the pixel electrode and the first and second switching transistors, a first power supply voltage is applied to a first current supply terminal, and the first and second A constant current load transistor each configured as a P-channel MOS transistor that operates as a constant current load of a source follower transistor;
A first power supply for applying the first power supply voltage to the first current supply terminal, and a second power supply for applying a second power supply voltage to each well terminal of the transistor in the pixel. Have
The first power supply voltage applied to the first current supply terminal from the first power supply, the constant current load transistor, the first and second transistors from the second power supply different from the first power supply. The second power supply voltage applied to each N well terminal of the two source follower transistors has the same voltage value.
The constant current load transistors in each of the plurality of pixels on the same line have the same gate length of the current reference source transistor and the current output side transistor, and the current reference source transistor and the current output side transistor Each of the current output side transistors of the current mirror circuit having a function of flowing a current flowing through the current reference source transistor to the current output side transistor in accordance with a ratio of a gate width of the transistor of In the mirror circuit, the first power supply voltage from the first power supply is applied to a second current supply terminal connected to the current reference transistor,
A gate of the current reference transistor is connected to a connection point between the source of the transistor and the resistor in a source follower circuit in which a source of the transistor is connected to a third current supply terminal via a resistor; and The drain of the current source transistor is connected to the gate of the transistor in the source follower circuit, and the first power supply voltage is supplied from the first power source to the first to third current supply terminals. A liquid crystal display device which is applied .
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