JP5691758B2 - 液晶表示装置及びその駆動方法 - Google Patents
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Description
ただし、(1)式中、fpは電圧印加時の表示明るさを計算する関数、Vp1は画素内の正極性用保持容量の入力電圧、Vlv1は画素の正極性側ソースフォロワ回路のばらつき電圧である。また、図9に示した負極性画素電極電圧印加時の液晶表示素子の明るさXmは次式で表わされる。
ただし、(2)式中、fmは電圧印加時の表示明るさを計算する関数、Vm1は画素内の負極性用保持容量の入力電圧、Vlv2は画素の負極性側ソースフォロワ回路のばらつき電圧である。観察者が見る明るさは、上記の明るさXpとXmとの平均となり、ざらつき感を与えてしまう。
入力デジタルデータの画素値と、画素の最小階調値から最大階調値まで単調的に水平走査周期で階調を示す値が変化する基準階調データとを比較して画素値と基準階調データの値とが一致した時点における、基準階調データと同期して水平走査周期内で最小階調値を示す最小レベルから最大階調値を示す最大レベルまでレベルが単調的に増加する周期性信号である正極性ランプ信号の電圧を正極性デジタル-アナログ変換電圧として一方のデータ線に供給すると同時に、基準階調データと同期して水平走査周期内で最小階調値を示す最大レベルから最大階調値を示す最小レベルまでレベルが単調的に減少する周期性信号である負極性ランプ信号の電圧を負極性デジタル-アナログ変換電圧として他方のデータ線に供給するデータ入力手段と、表示すべきデジタルデータと同一のデータ値の正常状態のデータと、表示すべきデジタルデータのデータ値を反転させた反転状態のデータとを、正極性ランプ信号及び負極性ランプ信号に同期して、N水平走査周期単位(Nは1以上の自然数)で交互に切り替え、かつ、正常状態のデータ及び反転状態のデータの切り替え順序を1フレーム単位で交互に切り替えて入力デジタルデータとしてデータ入力手段に入力する入力データ処理手段と、正常状態のデータの画素値に対応した正極性ランプ信号及び負極性ランプ信号が第1及び第2の保持容量に保持された画素の、保持電圧読み出し手段による読み出し時には、第1の保持電圧の画素電極への印加時に第1の電位の第1の共通電極電圧を共通電極に印加し、かつ、第2の保持電圧の画素電極への印加時に第1の電位よりも高電位である所定の第2の電位の第2の共通電極電圧を共通電極に印加し、反転状態のデータの画素値に対応した正極性ランプ信号及び負極性ランプ信号が第1及び第2の保持容量に保持された画素の、保持電圧読み出し手段による読み出し時には、第1の保持電圧の画素電極への印加時に第2の電位に等しい第3の電位の第3の共通電極電圧を共通電極に印加し、かつ、第2の保持電圧の画素電極への印加時に第1の電位に等しい低電位の第4の電位の第4の共通電極電圧を共通電極に印加する共通電極電圧入力手段と、を有することを特徴とする。
表示すべきデジタルデータと同一のデータ値の正常状態のデータと、表示すべきデジタルデータのデータ値を反転させた反転状態のデータとを、正極性ランプ信号及び負極性ランプ信号に同期して、N水平走査周期単位(Nは1以上の自然数)で交互に切り替え、かつ、正常状態のデータ及び反転状態のデータの切り替え順序を1フレーム単位で交互に切り替えて入力デジタルデータとして出力する入力データ処理ステップと、入力データ処理ステップで出力された入力デジタルデータの画素値と、画素の最小階調値から最大階調値まで単調的に水平走査周期で階調を示す値が変化する基準階調データとを比較して画素値と基準階調データの値とが一致した時点における、基準階調データと同期して水平走査周期内で最小階調値を示す最小レベルから最大階調値を示す最大レベルまでレベルが単調的に増加する周期性信号である正極性ランプ信号の電圧を正極性デジタル-アナログ変換電圧として一方のデータ線に供給すると同時に、基準階調データと同期して水平走査周期内で最小階調値を示す最大レベルから最大階調値を示す最小レベルまでレベルが単調的に減少する周期性信号である負極性ランプ信号の電圧を負極性デジタル-アナログ変換電圧として他方のデータ線に供給するデータ入力ステップと、正常状態のデータの画素値に対応した正極性ランプ信号及び負極性ランプ信号が第1及び第2の保持容量に保持された画素の、保持電圧読み出し手段による読み出し時には、第1の保持電圧の画素電極への印加時に第1の電位の第1の共通電極電圧を共通電極に印加し、かつ、第2の保持電圧の画素電極への印加時に第1の電位よりも高電位である所定の第2の電位の第2の共通電極電圧を共通電極に印加する第1の共通電極電圧入力ステップと、反転状態のデータの画素値に対応した正極性ランプ信号及び負極性ランプ信号が第1及び第2の保持容量に保持された画素の、保持電圧読み出し手段による読み出し時には、第1の保持電圧の画素電極への印加時に第2の電位に等しい第3の電位の第3の共通電極電圧を共通電極に印加し、かつ、第2の保持電圧の画素電極への印加時に第1の電位に等しい低電位の第4の電位の第4の共通電極電圧を共通電極に印加する第2の共通電極電圧入力ステップと、を含むことを特徴とする。
ただし、(3)式中、fpは電圧印加時の表示明るさを計算する関数、Vp2は画素内の正極性用保持容量の反転状態のデータの入力電圧、Vlv1は画素の正極性側ソースフォロワ回路のばらつき電圧である。また、図7に示した負極性画素電極電圧Vcom2-印加時の液晶表示素子の明るさXm2は次式で表わされる。
ただし、(4)式中、fmは電圧印加時の表示明るさを計算する関数、Vm2は画素内の負極性用保持容量の反転状態のデータの入力電圧、Vlv2は画素の負極性側ソースフォロワ回路のばらつき電圧である。
=(fm×(Vm1+Vlv2+Vm2−Vlv2)
+fp×(Vp1+Vlv1+Vp2−Vlv1)/4
=(fm×(Vm1+Vm2)+fp×(Vp1+Vp2)/4 (5)
ここで、同一画素の場合
fm=fp=f、Vm1=Vm2=Vp1=Vp2=V
であるので、(5)式は次式で表わされる。
従って、本実施の形態によれば、(6)式から分かるように、明るさXは各画素毎のソースフォロワ回路のトランジスタのVthのばらつきを抑圧した明るさとすることができる。ただし、画素のばらつきは信号電圧によって若干異なるため、完全に打ち消すことは難しいが、抑圧することは可能である。
11 パネル駆動用ドライバ回路
12 液晶パネル駆動素子
120 画像処理回路
121 水平シフトレジスタ及びコンパレータ
122 水平駆動回路(ビデオスイッチ等)
123 画素部
124 垂直シフトレジスタ
125 フラグ付き画素選択回路
201 D型フリップフロップ(DFF)
202a 書き込み制御回路部
202b 読み出し制御回路部
203 画素制御回路
204 画素
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
Tr5、Tr6 スイッチング用PMOSトランジスタ
Tr7 定電流負荷用PMOSトランジスタ
LC 液晶表示素子
PE 画素電極
CE 共通電極
LCM 液晶層
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デジタル-アナログ変換電圧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負極性デジタル-アナログ変換電圧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、
前記第1の保持容量と前記画素電極との間に接続された第1のソースフォロワ・バッファ回路及び第1のスイッチングトランジスタと、前記第2の保持容量と前記画素電極との間に接続された第2のソースフォロワ・バッファ回路及び第2のスイッチングトランジスタとからなり、前記第1及び第2のスイッチングトランジスタを垂直走査周期よりも短い所定の周期で交互にオンに制御し、前記第1のスイッチングトランジスタのオン期間に前記第1の保持容量の第1の保持電圧を前記第1のソースフォロワ・バッファ回路を通して前記画素電極に印加し、前記第2のスイッチングトランジスタのオン期間に前記第2の保持容量の第2の保持電圧を前記第2のソースフォロワ・バッファ回路を通して前記画素電極に印加する保持電圧読み出し手段と
を備え、
入力デジタルデータの画素値と、画素の最小階調値から最大階調値まで単調的に水平走査周期で階調を示す値が変化する基準階調データとを比較して前記画素値と前記基準階調データの値とが一致した時点における、前記基準階調データと同期して水平走査周期内で最小階調値を示す最小レベルから最大階調値を示す最大レベルまでレベルが単調的に増加する周期性信号である正極性ランプ信号の電圧を前記正極性デジタル-アナログ変換電圧として前記一方のデータ線に供給すると同時に、前記基準階調データと同期して水平走査周期内で最小階調値を示す最大レベルから最大階調値を示す最小レベルまでレベルが単調的に減少する周期性信号である負極性ランプ信号の電圧を前記負極性デジタル-アナログ変換電圧として前記他方のデータ線に供給するデータ入力手段と、
表示すべきデジタルデータと同一のデータ値の正常状態のデータと、前記表示すべきデジタルデータのデータ値を反転させた反転状態のデータとを、前記正極性ランプ信号及び前記負極性ランプ信号に同期して、N水平走査周期単位(Nは1以上の自然数)で交互に切り替え、かつ、前記正常状態のデータ及び前記反転状態のデータの切り替え順序を1フレーム単位で交互に切り替えて前記入力デジタルデータとして前記データ入力手段に入力する入力データ処理手段と、
前記正常状態のデータの画素値に対応した前記正極性ランプ信号及び前記負極性ランプ信号が前記第1及び第2の保持容量に保持された画素の、前記保持電圧読み出し手段による読み出し時には、前記第1の保持電圧の前記画素電極への印加時に第1の電位の第1の共通電極電圧を前記共通電極に印加し、かつ、前記第2の保持電圧の前記画素電極への印加時に前記第1の電位よりも高電位である所定の第2の電位の第2の共通電極電圧を前記共通電極に印加し、前記反転状態のデータの画素値に対応した前記正極性ランプ信号及び前記負極性ランプ信号が前記第1及び第2の保持容量に保持された画素の、前記保持電圧読み出し手段による読み出し時には、前記第1の保持電圧の前記画素電極への印加時に前記第2の電位に等しい第3の電位の第3の共通電極電圧を前記共通電極に印加し、かつ、前記第2の保持電圧の前記画素電極への印加時に前記第1の電位に等しい低電位の第4の電位の第4の共通電極電圧を前記共通電極に印加する共通電極電圧入力手段と、
を有することを特徴とする液晶表示装置。 - 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デジタル-アナログ変換電圧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負極性デジタル-アナログ変換電圧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、
前記第1の保持容量と前記画素電極との間に接続された第1のソースフォロワ・バッファ回路及び第1のスイッチングトランジスタと、前記第2の保持容量と前記画素電極との間に接続された第2のソースフォロワ・バッファ回路及び第2のスイッチングトランジスタとからなり、前記第1及び第2のスイッチングトランジスタを垂直走査周期よりも短い所定の周期で交互にオンに制御し、前記第1のスイッチングトランジスタのオン期間に前記第1の保持容量の第1の保持電圧を前記第1のソースフォロワ・バッファ回路を通して前記画素電極に印加し、前記第2のスイッチングトランジスタのオン期間に前記第2の保持容量の第2の保持電圧を前記第2のソースフォロワ・バッファ回路を通して前記画素電極に印加する保持電圧読み出し手段と
を備える液晶表示装置に対して、
表示すべきデジタルデータと同一のデータ値の正常状態のデータと、前記表示すべきデジタルデータのデータ値を反転させた反転状態のデータとを、前記正極性ランプ信号及び前記負極性ランプ信号に同期して、N水平走査周期単位(Nは1以上の自然数)で交互に切り替え、かつ、前記正常状態のデータ及び前記反転状態のデータの切り替え順序を1フレーム単位で交互に切り替えて前記入力デジタルデータとして出力する入力データ処理ステップと、
前記入力データ処理ステップで出力された前記入力デジタルデータの画素値と、画素の最小階調値から最大階調値まで単調的に水平走査周期で階調を示す値が変化する基準階調データとを比較して前記画素値と前記基準階調データの値とが一致した時点における、前記基準階調データと同期して水平走査周期内で最小階調値を示す最小レベルから最大階調値を示す最大レベルまでレベルが単調的に増加する周期性信号である正極性ランプ信号の電圧を前記正極性デジタル-アナログ変換電圧として前記一方のデータ線に供給すると同時に、前記基準階調データと同期して水平走査周期内で最小階調値を示す最大レベルから最大階調値を示す最小レベルまでレベルが単調的に減少する周期性信号である負極性ランプ信号の電圧を前記負極性デジタル-アナログ変換電圧として前記他方のデータ線に供給するデータ入力ステップと、
前記正常状態のデータの画素値に対応した前記正極性ランプ信号及び前記負極性ランプ信号が前記第1及び第2の保持容量に保持された画素の、前記保持電圧読み出し手段による読み出し時には、前記第1の保持電圧の前記画素電極への印加時に第1の電位の第1の共通電極電圧を前記共通電極に印加し、かつ、前記第2の保持電圧の前記画素電極への印加時に前記第1の電位よりも高電位である所定の第2の電位の第2の共通電極電圧を前記共通電極に印加する第1の共通電極電圧入力ステップと、
前記反転状態のデータの画素値に対応した前記正極性ランプ信号及び前記負極性ランプ信号が前記第1及び第2の保持容量に保持された画素の、前記保持電圧読み出し手段による読み出し時には、前記第1の保持電圧の前記画素電極への印加時に前記第2の電位に等しい第3の電位の第3の共通電極電圧を前記共通電極に印加し、かつ、前記第2の保持電圧の前記画素電極への印加時に前記第1の電位に等しい低電位の第4の電位の第4の共通電極電圧を前記共通電極に印加する第2の共通電極電圧入力ステップと、
を含むことを特徴とする液晶表示装置の駆動方法。
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