JPH01107237A - Liquid crystal display device - Google Patents

Liquid crystal display device

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JPH01107237A
JPH01107237A JP26381687A JP26381687A JPH01107237A JP H01107237 A JPH01107237 A JP H01107237A JP 26381687 A JP26381687 A JP 26381687A JP 26381687 A JP26381687 A JP 26381687A JP H01107237 A JPH01107237 A JP H01107237A
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JP
Japan
Prior art keywords
liquid crystal
electrode
potential
row
display device
Prior art date
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Pending
Application number
JP26381687A
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Japanese (ja)
Inventor
Nobuaki Kabuto
展明 甲
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To improve the reliability and display quality of the title device by preventing an image signal voltage applied to a liquid crystal cell from being affected by the gate-source parasitic capacity of each picture element transistor (TR). CONSTITUTION:Either of two MOS TRs Mij and Fij (i, j=1, 2,...) of each picture element is kept on, so picture element driving electrodes Sij is connected to a column signal electrode Dj or nonselection potential supply terminal 5 and a stable potential is obtained. Therefore, variation in source potential (picture element driving electrode potential) caused by gate voltage variation when a picture element TR is turned off owing to the gate-source parasitic capacity of the picture element TR can be suppressed, and the parasitic capacity of the picture element TR exerts no influence upon display characteristics. Consequently, the liquid crystal display device is obtained which has the excellent display characteristics and high reliability.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はアクティブマトリクス方式液晶表示装置に係り
、特に表示品質を均一にしやすい画素TPT回路構成と
その駆動方法を採用した液晶表示装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to an active matrix type liquid crystal display device, and more particularly to a liquid crystal display device that employs a pixel TPT circuit configuration and a driving method therefor that facilitate uniform display quality.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来のアクティブマトリクス液晶表示装置は、テレビジ
ョン学会技術報告75−6 (1983年:第29頁か
ら第34頁に論じられているように各画素にスイッチン
グMOSトランジスタを設け。
In the conventional active matrix liquid crystal display device, each pixel is provided with a switching MOS transistor, as discussed in Technical Report 75-6 of the Television Society of Japan (1983: pages 29 to 34).

ドレインバスに印加される画像信号を、ゲートバスに印
加される順次選択パレスのタイミングで各画素の液晶セ
ル容量に書き込み、次に順次選択されるまでその画像信
号を保持して液晶セルに画像信号電圧を加え続けて表示
を行うものであった。
The image signal applied to the drain bus is written to the liquid crystal cell capacitor of each pixel at the timing of the sequential selection pulse applied to the gate bus, and the image signal is held until the next sequential selection and the image signal is transferred to the liquid crystal cell. The display was performed by continuously applying voltage.

[発明が解決しようとする問題点] 各画素トランジスタとして、例えば上記文献にあるよう
な逆スタが構造のアモルファス薄膜トランジスタを用い
た場合、ゲート・ソース間寄生容量が比較的大きくなり
、各画素の液晶セル容量に比べて無視できないことが多
く1画素トランジスタがオンからオフに変化する時のゲ
ート電圧変化がこの寄生容量を通して液晶セル容量に保
持している画像信号電圧を変化させてしまう、一方、液
晶セル容量は、表示状態(透過、非透過)にょすその容
量値が2倍程度も変化することがあるため、ゲート電圧
変化による画像信号電圧の変化が一定)  でなくなっ
てしまう。このことは、液晶セルの信頼性の点から、液
晶セルに印加する画像信号電圧はある周期で交流化して
いるが、実際に液晶セルに加わる画像信号電圧に直流成
分が加わってしまうことを示しており、表示不良が生じ
ゃすくなると考えられる。
[Problems to be Solved by the Invention] When an amorphous thin film transistor with an inverted star structure as described in the above-mentioned document is used as each pixel transistor, the parasitic capacitance between the gate and source becomes relatively large, and the liquid crystal of each pixel The gate voltage change when a pixel transistor changes from on to off changes the image signal voltage held in the liquid crystal cell capacitance through this parasitic capacitance, which is often not negligible compared to the cell capacitance.On the other hand, the liquid crystal Since the cell capacitance value may change by about twice as much depending on the display state (transmission, non-transmission), the change in the image signal voltage due to the change in the gate voltage is no longer constant. This shows that although the image signal voltage applied to the liquid crystal cell is changed to alternating current at a certain period from the viewpoint of reliability of the liquid crystal cell, a direct current component is actually added to the image signal voltage applied to the liquid crystal cell. Therefore, it is thought that display defects are more likely to occur.

本発明の目的は、画素トランジスタの寄生容量が表示特
性に影響を及ぼさない、アクティブマトリクス液晶表示
装置を提供することにある。
An object of the present invention is to provide an active matrix liquid crystal display device in which the parasitic capacitance of pixel transistors does not affect display characteristics.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

上記目的は、各画素に2個以上のスイッチングMOSト
ランジスタを設け、は七んどの期間において、少くとも
1個のMosトランジスタがオンして所定の電圧を各液
晶セルに印加することにより、MOSトランジスタのゲ
ート・ソース間寄生容量を通してゲート電圧変化が液晶
セルに伝えられたとしても、直ちにオンしているMos
トランジスタにより所定の電圧として、ゲート・ソース
間寄生容量の影響を最小限にとどめる働きをし。
The above purpose is to provide two or more switching MOS transistors in each pixel, and to apply a predetermined voltage to each liquid crystal cell by turning on at least one MOS transistor during most of the periods. Even if a gate voltage change is transmitted to the liquid crystal cell through the gate-source parasitic capacitance of
It works to minimize the influence of parasitic capacitance between the gate and source by setting a predetermined voltage using a transistor.

達成される。achieved.

〔作用〕[Effect]

液晶セルに印加される画像信号電圧が、各画素トランジ
スタのゲート・ソース間寄生容量に左右されないため、
各液晶セルの完全交流駆動化が実現でき、信頼性が高く
、表示品質の良いアクティブマトリクス液晶表示装置が
得られる。
Since the image signal voltage applied to the liquid crystal cell is not affected by the gate-source parasitic capacitance of each pixel transistor,
Complete AC driving of each liquid crystal cell can be realized, and an active matrix liquid crystal display device with high reliability and good display quality can be obtained.

〔実施例〕〔Example〕

第1図は本発明の一実施例を示す液晶表示装置の構成図
である。1は1画素を2個のMosトランジスタML 
#* F L 、(i vk= 1,2t3 t・・・
)と液晶セルL L >で構成したアクティブマトリク
ス方式液晶パネル、2は水平走査回路、3は垂直走査回
路、4は垂直走査用シフトレジスタ、5は非選択電位供
給端子、6は対向共通電極、Iiはインバータ、D、は
列信号電極、GLは第一の行走査電極、HLは第二の行
走査電極、St、は各画素の液晶駆動電極を示す。以下
、第1図の実施例を第2図に示す各部の動作波形例を用
いて説明する。
FIG. 1 is a configuration diagram of a liquid crystal display device showing one embodiment of the present invention. 1 is one pixel with two Mos transistors ML
#* F L , (i vk= 1,2t3 t...
) and a liquid crystal cell L L >, 2 is a horizontal scanning circuit, 3 is a vertical scanning circuit, 4 is a shift register for vertical scanning, 5 is a non-selection potential supply terminal, 6 is a counter common electrode, Ii is an inverter, D is a column signal electrode, GL is a first row scanning electrode, HL is a second row scanning electrode, and St is a liquid crystal drive electrode of each pixel. The embodiment shown in FIG. 1 will be described below using examples of operating waveforms of each part shown in FIG. 2.

尚、第2図の動作波形例において、横軸は時刻、縦軸は
電位を示している。以下の動作波形を示した図も同様で
ある。
In the operational waveform example shown in FIG. 2, the horizontal axis represents time and the vertical axis represents potential. The same applies to the figures showing the operation waveforms below.

対向共通電位6にはovの一定電位を与え、非選択電位
供給端子5にはフィールド周期T1毎に電位V□と−v
1が交互に印加する。第一の行走査電極Gtは垂直走査
用シフトレジスタ4により1フイールドTよに1同順次
時間T2の間選択され。
A constant potential of ov is applied to the opposing common potential 6, and potentials V□ and -v are applied to the non-selection potential supply terminal 5 every field period T1.
1 is applied alternately. The first row scanning electrode Gt is sequentially selected for one field T by the vertical scanning shift register 4 for a time T2.

選択時に画素トランジスタML、をオンにする電位vo
onが、非選択時には画素トランジスタML。
Potential vo that turns on the pixel transistor ML when selected
When on is not selected, the pixel transistor ML.

をオフにする電位V。oj丁を与える。第二の行走査電
極HLは第一の行走査電極OLの電位をインバータIt
により゛反転させ1選択時に画素トランジシスタFLオ
をオフにする電位Vao杼が、非選択時には画素トラン
ジスタF L 、をオンにする電位Vaonを与える。
The potential V that turns off. Give oj ding. The second row scanning electrode HL converts the potential of the first row scanning electrode OL into an inverter It.
Therefore, the potential Vao which turns off the pixel transistor F L when one is selected is inverted, and the potential Vaon which turns on the pixel transistor F L when it is not selected is given.

列信号電極り、には選択された。Column signal electrodes are selected.

行の画素に相当する画像信号が水平走査回路2より供給
され、画像を表示している。
Image signals corresponding to pixels in a row are supplied from the horizontal scanning circuit 2 to display an image.

第2図の動作波形例では電圧を加えない時に黒表示とな
る、いわゆるノーマリ・クローズ形の液晶セルを用い、
1列目の1行目と2行目の画素をそれぞれ白表示と黒表
示する場合を想定している。
The operating waveform example shown in Figure 2 uses a so-called normally closed liquid crystal cell that displays black when no voltage is applied.
It is assumed that pixels in the first row and second row of the first column are displayed in white and black, respectively.

時刻t1において、第一の第1行走査電極G□がオン電
位vaon、第二の第2行走査電極G2がオフ電位Va
o55Lfなり、第1行の画素トランジスタM z )
はオン、FL、はオフと選択状態になる。同時に、第1
列信号電極りよには白表示信号電位v2が出力され、第
1行第1列の画素駆動電極S1□に白表示信号電位v2
が印加される。この時、第一の第2行走査電極G2がオ
フ電位Vooj3、第二の第2行走査電極H2がオン電
位VCto11になっており、第2行の画素トランジス
タM2.がオフ、F 2)がオンと非選択状態になる。
At time t1, the first first row scanning electrode G□ is at the on potential vaon, and the second second row scanning electrode G2 is at the off potential Vaon.
o55Lf, pixel transistor M z in the first row)
is turned on and FL is turned off. At the same time, the first
A white display signal potential v2 is output to the column signal electrode, and a white display signal potential v2 is output to the pixel drive electrode S1□ of the first row and first column.
is applied. At this time, the first second row scan electrode G2 is at the off potential Vooj3, the second second row scan electrode H2 is at the on potential VCto11, and the second row pixel transistors M2. is off and F2) is on, making it unselected.

非選択電位供給端子5には非選択電位V工が与えられて
いるので、第2行第1列の画素駆動電極Satに非選択
電位V□が印加される。
Since the non-selection potential supply terminal 5 is supplied with the non-selection potential V, the non-selection potential V□ is applied to the pixel drive electrode Sat in the second row and first column.

時刻t□から1行選択時間T2経過後の時刻t2におい
て、第一の第1行走査電極G□がオフ電位Vao(4、
第二の第2行走査電極G2がオン電位になり1時刻ti
からフィールド周期T1経過後の時刻t4まで、第1行
の画素トランジスタM 1 iがオフ、Fニオがオンと
非選択状態になる6非選択電位供給端子5には非選択電
位V□が与えられているので、第1行第1列の画素駆動
電極s11に非選択電位V工が1時刻し、まで印加され
る。第1行が非選択状態になる時刻t2において、第一
の第2行走査電極G2がオン電位VCOn、第二の第2
行走査電極H2がオフ電位になり、第2行の画素トラン
ジスタM2.がオン、F z kがオフと選択状態とな
る。
At time t2 after one row selection time T2 has elapsed from time t□, the first first row scanning electrode G□ is at the off potential Vao (4,
The second second row scanning electrode G2 becomes on-potential at 1 time ti
From then until time t4 after the field period T1 has elapsed, the first row pixel transistor M 1 i is turned off and Fnio is turned on, resulting in a non-selection state. 6 A non-selection potential V□ is applied to the non-selection potential supply terminal 5. Therefore, the non-selection potential V is applied to the pixel drive electrode s11 in the first row and first column until 1 time. At time t2 when the first row becomes non-selected, the first second row scan electrode G2 has an on potential VCOn, and the second second row scan electrode G2 has an on potential VCOn.
The row scanning electrode H2 becomes an off potential, and the second row pixel transistors M2. is on and F z k is off, resulting in a selected state.

同時に第1列信号電極D□には黒表示信号電位0が出力
され、第2行第1列の画素駆動電極S ztに黒表示信
号電位0が印加される。
At the same time, the black display signal potential 0 is output to the first column signal electrode D□, and the black display signal potential 0 is applied to the pixel drive electrode Szt in the second row and first column.

時刻し2から1行選択期間T2経過後のt3において、
前述したように、第1行41列の画素駆動電極StXに
は非選択電位■□が印加されている。
At t3 after one row selection period T2 has elapsed from time 2,
As described above, the non-selection potential ■□ is applied to the pixel drive electrode StX in the first row and 41st column.

一方、第一の第2行走査電極G2がオフ電位Vooj)
On the other hand, the first second row scanning electrode G2 is at the off potential (Vooj)
.

第二の第2行走査電極H2がオン電位V。onになり、
時刻t2からフィールド周期T工経過後の時刻1sまで
、第2行の画素トランジスタMz、がオフ、F2.がオ
ンと非選択状態になる。非選択電位供給端子5には時刻
t4まで非選択電位v1が与えられているので、第2行
第1列の画素駆動電極S2□に非選択電位V□が時刻t
4まで印加される。
The second second row scanning electrode H2 is at the on-potential V. turned on,
From time t2 to time 1s after the field period T has elapsed, the pixel transistors Mz in the second row are off, F2. is on and unselected. Since the non-selection potential supply terminal 5 is supplied with the non-selection potential v1 until time t4, the non-selection potential V□ is applied to the pixel drive electrode S2□ in the second row and first column until time t4.
4 is applied.

時刻も4からフィールド周期T工の間すなわち第2フイ
ールドは、時刻t工からフィールド周期T1の間すなわ
ち第1フイールドと同様な行走査を行うが、非選択電位
供給端子5と列信号電極り、に与える電圧の極性を反対
にする。従って、第2フイールドにおいて、各画素駆動
電極SL、に印加される信号の波形は、第1フイールド
の信号波形の極性を反転したものになる。
During the period from time 4 to field period T, that is, the second field, the same row scanning as in the first field, that is, from time t to field period T1, is performed. Reverse the polarity of the voltage applied to the Therefore, in the second field, the waveform of the signal applied to each pixel drive electrode SL has the polarity inverted from that of the signal waveform in the first field.

以下、時刻t7から始まる第3フイールド、時刻tよ。Below, the third field starts from time t7, time t.

から始まる第4フイールドと、フィールド周期T工毎に
順次極性が反転した信号波形が各画素駆動電極SL、に
加わり、2T工周期の交流波形となる。対向共通電極6
の電位は0であるから、各画素の液晶セルLt、の両端
間に印加される電圧波形は、各画素駆動電極SL、の信
号波形に等しい、L液晶セルL L 、の明るさは、液
晶セルLA、に印加される交流信号電圧の実効値に依存
し、例えば、第9図のような表示特性を持っている。こ
こで、白表示である第1行第1列の液晶セルL□□に印
加される電圧波形は第2図のSよ、の波形であるから、
その実効電圧■8、は次式で与えらL2、に印加される
実効電圧v2□は次式で与えられり、液晶セル丁、2□
の実効電圧v2□が黒表示輝度BBとなる実効電圧VB
、液晶セルL1□の実効電圧■、1が白表示輝度Bvt
zとなる実効電圧■w に設定することができる。
The fourth field starting from , and the signal waveform whose polarity is sequentially inverted every field period T are applied to each pixel drive electrode SL, resulting in an alternating current waveform with a 2T period. Opposing common electrode 6
Since the potential of is 0, the voltage waveform applied across the liquid crystal cell Lt of each pixel is equal to the signal waveform of each pixel drive electrode SL, and the brightness of the L liquid crystal cell L L is It depends on the effective value of the AC signal voltage applied to the cell LA, and has display characteristics as shown in FIG. 9, for example. Here, since the voltage waveform applied to the liquid crystal cell L in the first row and first column, which displays white, is the waveform S in FIG. 2,
The effective voltage 8 is given by the following formula, and the effective voltage v2 □ applied to L2 is given by the following formula.
The effective voltage VB at which the effective voltage v2□ is the black display brightness BB
, effective voltage of liquid crystal cell L1□■, 1 is white display brightness Bvt
It can be set to the effective voltage ■w that becomes z.

また、電圧v2を適当に変化させることにより、液晶セ
ルL 1 、の実効電圧v4□の値を黒表示実効電圧V
Bから白表示実効電圧VWの範囲で任意に設定できるの
で、中間調の表示も容易に実現できる。
In addition, by appropriately changing the voltage v2, the value of the effective voltage v4□ of the liquid crystal cell L 1 can be changed to the black display effective voltage V
Since it can be set arbitrarily within the range from B to white display effective voltage VW, halftone display can also be easily realized.

このように、第1図の実施例の液晶表示装置を、第2図
の動作波形例に示す駆動方式で駆動することにより、各
画素中の2個の画素トランジスタM L)とFL、の内
どちらかがオン状態になるため、画素駆動電極S t 
>は列信号電極り、又は非選択電位供給端子5に接続さ
れ、安定な電位が与えられる。従って、前述した従来の
液晶表示装置において問題となった1画素トランジスタ
のゲート・ソース間寄生容量による、画素トランジスタ
のオフ時のゲート電圧変化が与えるソース電位(画素駆
動電極電位)変化を抑制することができ、液晶セルを完
全交流駆動化し、良好な表示特性を得ることができる。
In this way, by driving the liquid crystal display device of the embodiment shown in FIG. 1 using the driving method shown in the example of operation waveforms shown in FIG. Since either one is in the on state, the pixel drive electrode S t
> is connected to the column signal electrode or the non-selection potential supply terminal 5, and a stable potential is applied. Therefore, it is possible to suppress the source potential (pixel drive electrode potential) change caused by the gate voltage change when the pixel transistor is off due to the gate-source parasitic capacitance of one pixel transistor, which was a problem in the conventional liquid crystal display device described above. This makes it possible to completely drive the liquid crystal cell with AC and obtain good display characteristics.

第1図の実施例の他の駆動方法を第3図の動作波形例を
用いて説明する。第2図の動作波形例と行走査電極Gh
、H=に印加する信号波形は同一であるが、対向共通電
極6の電位がOと一定であった第2図の動作波形例に対
し、第3図の動作波形例では、対向共通電極6の電位が
フィールド周期毎にOと■1に切換る点が大きく異なる
。各画素の液晶セルL L jに印加される電圧波形は
各画素駆動電極SL、の電位波形から、対向共通電極6
の電位波形を引いたものであるから、対向共通電極6が
一定電位Oである第2図の動作波形例を用いた場合と、
対向共通電極6か電位OとV、に切換る第3図の動作波
形例を用いた場合の各画素の液晶セルL L >印加電
圧波形を等しくするために、第3図の動作波形例では対
向共通電極6が電位Oである間、例えば時刻t1から時
刻t4の間は画素駆動電極SL、の電位が液晶セルLL
)印加電圧(すなわち第2図における画素駆動電極SL
Another driving method for the embodiment shown in FIG. 1 will be explained using the example of operating waveforms shown in FIG. Operation waveform example and row scanning electrode Gh in Fig. 2
, H= are the same, but in contrast to the operating waveform example in FIG. 2 in which the potential of the opposing common electrode 6 was constant at O, in the operating waveform example in FIG. The major difference is that the potential of is switched between O and ■1 every field period. The voltage waveform applied to the liquid crystal cell L L j of each pixel is determined from the potential waveform of each pixel drive electrode SL,
Since the potential waveform is subtracted from
Liquid crystal cell L L of each pixel when using the operating waveform example of FIG. 3 in which the opposing common electrode 6 is switched to potentials O and V. In order to make the applied voltage waveforms equal, the operating waveform example of FIG. While the opposing common electrode 6 is at the potential O, for example from time t1 to time t4, the potential of the pixel drive electrode SL is the liquid crystal cell LL.
) applied voltage (i.e. pixel drive electrode SL in FIG.
.

の電位)と等しく、対向共通電極6が電位V、である間
、例えば時刻t4から時刻t7の間は画素駆動電極Si
>の電位が液晶セルL L 、印加電圧(すなわち第2
図における画素駆動電極S、オの電位)に電圧v3を加
えた電位になるように、列信号電極D L H及び非選
択電位供給端子5を駆動する。
While the opposing common electrode 6 is at the potential V, for example from time t4 to time t7, the pixel drive electrode Si
> potential of the liquid crystal cell L L , the applied voltage (i.e., the second
The column signal electrode D L H and the non-selection potential supply terminal 5 are driven so that the potential is the sum of the voltage v3 and the potential of the pixel drive electrodes S and O in the figure.

すなわち、対向共通電極6と非選択電位供給端子5、列
信号電極り、に印加する信号波形を、奇数フィールド(
例えば時刻t工からt、の間や時刻t7からt工。の間
など)ではそれぞれ第2図の動作波形例と同じ信号波形
とし、偶数フィールド(例えば時刻t4からt、の間な
ど)ではそれぞれ第2図の動作波形例に電圧V、を加え
た信号波形を用いている。
In other words, the signal waveforms applied to the opposing common electrode 6, the non-selection potential supply terminal 5, and the column signal electrodes are changed to the odd field (
For example, from time t to t, or from time t7 to t. In the even fields (for example, between times t4 and t), the signal waveform is the same as the operating waveform example in FIG. is used.

このように、第3図の動作波形例を用いることにより1
列信号電極り、に印加する最大信号電圧振幅VPρは、 で与えられる。従って、v2=v3とすれば、水平走査
回路2の最大出力電圧振幅VPPはVpρ=v2=v、
となるため、第2図の動作波形例における最大出力電圧
振幅vpp=2V2の半分ですむため、水平走査回路の
最大定格電圧の低減及び消費電力の低減に効果がある。
In this way, by using the operation waveform example shown in FIG.
The maximum signal voltage amplitude VPρ applied to the column signal electrodes is given by: Therefore, if v2=v3, the maximum output voltage amplitude VPP of the horizontal scanning circuit 2 is Vpp=v2=v,
Therefore, it is only half the maximum output voltage amplitude vpp=2V2 in the example of the operating waveform in FIG. 2, which is effective in reducing the maximum rated voltage and power consumption of the horizontal scanning circuit.

第3図の動作波形例を用いる場合でも、前述のように、
電圧v2を適当に変化させることにより、中間調表示も
容易に実現できる。
Even when using the operating waveform example in FIG. 3, as mentioned above,
By appropriately changing the voltage v2, halftone display can be easily realized.

第4図は、第1図の実施例の液晶表示装置において、中
間調表示を実現するために必要な水平走査回路2の具体
的実現例を示す構成図である。7は線順次走査回路、8
は水平走査用シフトレジスタ、9は2分周器、10は論
理ゲート、11はアナログスイッチ、12はホールド容
量、13及び16は切換スイッチ、14はバッファアン
プ、15はアナログ極性反転アンプ、17は水平走査ク
ロック端子、18は水平走査開始端子、19は映像信号
端子である。
FIG. 4 is a block diagram showing a specific implementation example of the horizontal scanning circuit 2 necessary for realizing halftone display in the liquid crystal display device of the embodiment shown in FIG. 7 is a line sequential scanning circuit, 8
is a horizontal scanning shift register, 9 is a 2-frequency divider, 10 is a logic gate, 11 is an analog switch, 12 is a hold capacitor, 13 and 16 are changeover switches, 14 is a buffer amplifier, 15 is an analog polarity inverting amplifier, and 17 is a 18 is a horizontal scanning clock terminal, 18 is a horizontal scanning start terminal, and 19 is a video signal terminal.

例えばテレビ表示を行う場合、水平走査クロック端子1
7には液晶パネルの水平画素数に応じた高速クロックを
入力し、水平走査開始端子18には水平同期信号に同期
した水平走査開始信号を入ガし、シフトレジスタ8から
水平画素数分の順次選択信号を得る。アナログスイッチ
11とホールド容j112で構成されるサンプルホール
ド回路を列信号電極Di駆動出力1個当り2系統持ち、
水平走査開始信号を2分周器9に入力して得た水平走査
周期T2毎に反転する論理信号により論理ゲ−ト10及
び切換スイッチ13を制御して、第1系統サンプルホー
ルド回路がシフトレジスタ8の順次選択出力によりサン
プリング動作する水平走査周期中は第2系統サンプルホ
ールド回路のホールド電圧をバッファアンプ14を通し
て出力し、次の水平走査周期においては第1系統が出力
、第2系統がサンプリングと、水平走査周期毎に入れ代
わる。このような動作をする回路7は線順次走査回路と
呼ばれる。
For example, when displaying on a TV, horizontal scanning clock terminal 1
A high-speed clock corresponding to the number of horizontal pixels of the liquid crystal panel is inputted to 7, a horizontal scanning start signal synchronized with the horizontal synchronization signal is inputted to the horizontal scanning start terminal 18, and sequential signals corresponding to the number of horizontal pixels are inputted from the shift register 8. Obtain selection signal. Two sample and hold circuits each consisting of an analog switch 11 and a hold capacitor j112 are provided for each column signal electrode Di drive output.
A logic gate 10 and a changeover switch 13 are controlled by a logic signal that is inverted every horizontal scanning period T2 obtained by inputting a horizontal scanning start signal to a frequency divider 9, so that the first system sample hold circuit converts into a shift register. During the horizontal scanning period in which sampling is performed by the sequential selection output of 8, the hold voltage of the second system sample and hold circuit is outputted through the buffer amplifier 14, and in the next horizontal scanning period, the first system outputs and the second system performs sampling. , are replaced every horizontal scanning period. The circuit 7 that operates in this manner is called a line sequential scanning circuit.

一方、適当に増幅及び直流分を与えられた画像信号が映
像信号端子19に入力され、極性反転アンプにより極性
が反転した画像信号を形成し、フィールド毎に切換わる
切換スイッチ16によりフィールド毎極性反転画像信号
を得、線順次走査回路7に入力することにより、容易に
、中間調表示可能な水平走査回路2が構成できる。
On the other hand, an image signal suitably amplified and given a DC component is input to the video signal terminal 19, and a polarity inverting amplifier forms an image signal with the polarity inverted. By obtaining an image signal and inputting it to the line sequential scanning circuit 7, a horizontal scanning circuit 2 capable of displaying halftones can be easily configured.

第5図は、第1図の実施例の液晶表示装置において中間
調表示を実現できる水平走査回路2の他の具体的実現例
を示す構成図である。20はA/D変換器、21はライ
ンメモリ、22はパルス幅変調器、23は切換スイッチ
、24及び25は電圧印加端子である。第4図の実現例
と異なる点は、第4図の実現例では列信号電極り、にア
ナログ画像信号を印加しているのに対し、第5図の実現
例ではパルス幅変調により2値の電圧を切換えて与える
ことにより、中間調表示を実現している点である。まず
、このようなパルス幅変調による中間調表示の原理を、
第6図に示す第1図の実施例の動作波形例により説明す
る。
FIG. 5 is a block diagram showing another specific implementation example of the horizontal scanning circuit 2 that can realize halftone display in the liquid crystal display device of the embodiment shown in FIG. 20 is an A/D converter, 21 is a line memory, 22 is a pulse width modulator, 23 is a changeover switch, and 24 and 25 are voltage application terminals. The difference from the implementation example in Figure 4 is that in the implementation example in Figure 4, analog image signals are applied to the column signal electrodes, whereas in the implementation example in Figure 5, binary image signals are applied by pulse width modulation. The point is that halftone display is achieved by switching and applying voltage. First, we will explain the principle of halftone display using pulse width modulation.
This will be explained using an example of the operation waveforms of the embodiment of FIG. 1 shown in FIG.

動作波形例を示す第6図は、第2図や第3図の動作波形
例の時間軸方向のスケールを2倍に拡大して示しである
。第6図の動作波形例は第3図の動作波形例において、
V2=V、の条件を入れており、例えば、時刻t□とt
2の間のある時刻t工。□において、列信号電極D1の
電位をv3からOに変化させている点が異なる。行走査
電極Gえ、HLの駆動波形は第2図や第3図の実施例と
同様である。
FIG. 6, which shows an example of an operating waveform, is shown with the scale in the time axis direction of the example of an operating waveform in FIGS. 2 and 3 enlarged twice. The operating waveform example in Fig. 6 is the operating waveform example in Fig. 3.
The condition V2=V is included, for example, at time t□ and t
A certain time between 2 and 2. The difference in □ is that the potential of the column signal electrode D1 is changed from v3 to O. The driving waveforms of the row scanning electrodes G and HL are similar to those of the embodiments shown in FIGS. 2 and 3.

時刻t1から、時刻t4゜、までの時間をτ1とすると
、第1行第1列の液晶セルL工、に印加される効電圧v
1□′は、■式と同様に、次式で与えられ変化させるこ
とにより、■□、′は下記の範囲内で間調表示について
説明したように、パルス幅変調によっても、中間調表示
は可能である。
If the time from time t1 to time t4° is τ1, the effective voltage v applied to the liquid crystal cell L in the first row and first column is
1□' is given by the following formula, and by changing it, ■□,' is within the range shown below. As explained about halftone display, halftone display can also be done by pulse width modulation. It is possible.

続いて、水平走査回路2をパルス幅変調方式で実現する
ための具体的な実現例である第5図についてその動作を
説明する。映像信号端子19にはアナログ画像信号が印
加され、A/D変換器20によりディジタル画像信号に
変換した後、ラインメモリ21に加えられ、1水平走査
周期分のディジタル画像信号をたくねえ、−斉に、列信
号電極り、の数に応じたパルス幅変調器22に与えられ
る。一方、電圧印加端子24と25はそれぞれ電位v3
及びOを与えておき、パルス幅変調器22の出力により
切換スイッチ23を制御することにより、容易に第6図
の列信号電極D工の信号波形が形式できる。
Next, the operation will be described with reference to FIG. 5, which is a specific example of realizing the horizontal scanning circuit 2 using the pulse width modulation method. An analog image signal is applied to the video signal terminal 19, converted into a digital image signal by an A/D converter 20, and then added to a line memory 21, storing digital image signals for one horizontal scanning period. The signal is applied to the pulse width modulator 22 according to the number of column signal electrodes. On the other hand, voltage application terminals 24 and 25 each have a potential v3
and O, and by controlling the changeover switch 23 with the output of the pulse width modulator 22, the signal waveform of the column signal electrode D shown in FIG. 6 can be easily formatted.

このように、ディジタル信号で容易に水平走査回路を動
作させることができるので、将来普及していくと思われ
る高画質ディジタルTVへの応用が容易となる。また、
入力される画像信号で想定されている電圧輝度特性が、
液晶表示素子と一致しない場合に必要となる、補正回路
(いわゆるガンマ補正回路)は、A/D変換器20を通
る前にアナログ信号処理で行っても良いし、A/D変換
器20とラインメモリ21の間でディジタル処理を行っ
ても良い。また、パルス幅変調器?2の特性をノンリニ
アにして実現しても良い。
In this way, since the horizontal scanning circuit can be easily operated using digital signals, it is easy to apply it to high-quality digital TVs, which are expected to become popular in the future. Also,
The expected voltage-luminance characteristics of the input image signal are
A correction circuit (so-called gamma correction circuit) that is required in case of mismatch with the liquid crystal display element may be performed by analog signal processing before passing through the A/D converter 20, or may be performed in line with the A/D converter 20. Digital processing may be performed between the memories 21. Also, a pulse width modulator? It is also possible to realize the second characteristic by making it non-linear.

本発明の他の実施例を第7図に示す。第1図の実施例と
異なる点は、液晶パネル31において、各画素にある2
個の画素トランジスタを異なる型のトランジスタで構成
し、第二の行走査電極HLを削除した点である。すなわ
ち、NL、は冷型MOSトランジスタ、PL、はP型M
OSトランジスタを用い、各画素内のトランジスタのゲ
ートは同一の行走査電極G−Lに接続している。
Another embodiment of the invention is shown in FIG. The difference from the embodiment shown in FIG. 1 is that in the liquid crystal panel 31, each pixel has two
The difference is that each pixel transistor is configured with a different type of transistor, and the second row scanning electrode HL is omitted. That is, NL is a cold type MOS transistor, PL is a P type M
OS transistors are used, and the gates of the transistors in each pixel are connected to the same row scanning electrode GL.

第1図の実施例では、各画素内の2個の画素トランジス
タを同型で構成していたため、常にどちらか一方のトラ
ンジスタだけオン状態とし、他方をオフ状態とするため
には、互いに極性が反転した2桁の行走査電極を各行毎
に設ける必要があったが、第6図の実施例を用いれば、
2個のトランジスタの型が異なるため、各行毎に1本の
行走査電極しか必要とせず、しかも、第1図の実施例と
同様な動作が期待できる。
In the embodiment shown in Fig. 1, the two pixel transistors in each pixel were constructed with the same type, so in order to always keep only one transistor in the on state and the other in the off state, the polarities must be reversed. It was necessary to provide two-digit row scanning electrodes for each row, but by using the embodiment shown in FIG.
Since the two transistors are of different types, only one row scanning electrode is required for each row, and the same operation as the embodiment of FIG. 1 can be expected.

このように、第6図の実施例では第1図の実施例の行走
査電極数を半減できるので、垂直走査回路の出力数及び
液晶パネルとの接続数の半減効果、歩留りの向上、開口
率の向上等の効果があり1表示特性向上、低コスト化が
図れる。
In this way, in the embodiment shown in FIG. 6, the number of row scanning electrodes in the embodiment shown in FIG. 1, display characteristics can be improved and costs can be reduced.

本発明のさらに他の実施例を第8図に示す、第1図の実
施例と異なる点は液晶パネル1にあった画素トランジス
タFi、を液晶パネル32では抵抗素子RL )に置き
換え、第7図の実施例と同じように、第二の行走査電極
Htを削減した点である。画素トランジスタM L 、
のオン抵抗より小さくしておくことにより、行走査電極
GAが選択状態となり画素トランジスタM L )がオ
ンした時は。
Still another embodiment of the present invention is shown in FIG. 8.The difference from the embodiment shown in FIG. The second row scanning electrode Ht is eliminated in the same manner as in the embodiment. Pixel transistor ML,
By making the on-resistance smaller than the on-resistance of , when the row scanning electrode GA is in the selected state and the pixel transistor M L ) is turned on.

列信号電極り、の信号波形が液晶セルL L 、に印加
され1行走査電極Gtが非選択状態となり、画素トラン
ジスタM L )がオフした時は非選択電位供給端子5
の信号波形が抵抗素子RL )を通して液晶セルL i
 iに印加されるので、第1図の実施例と同様な動作が
期待できるのは明らかである。抵抗素子RLbは理想的
な抵抗素子でなくとも、例えばlMOSトランジスタの
ゲートとソースあるいはドレインと接続して得られる2
端子素子や非線形素子でも良い。
When the signal waveform of the column signal electrode is applied to the liquid crystal cell L L and the one-row scanning electrode Gt is in a non-selected state, and the pixel transistor M L is turned off, the non-select potential supply terminal 5 is applied.
The signal waveform of the liquid crystal cell Li
Since the voltage is applied to i, it is obvious that the same operation as in the embodiment of FIG. 1 can be expected. Resistance element RLb does not have to be an ideal resistance element, but can be obtained by connecting the gate and source or drain of an IMOS transistor, for example.
It may be a terminal element or a nonlinear element.

このように、第7図の実施例では異なる型の画素トラン
ジスタが必要であったが、第8図の実施例では単一の型
の画素トランジスタですむため、生産性が向上する効果
がある。
In this way, the embodiment shown in FIG. 7 requires different types of pixel transistors, but the embodiment shown in FIG. 8 requires only a single type of pixel transistor, which has the effect of improving productivity.

〔発明の効果〕 以上で述べてきたように1本発明によれば。〔Effect of the invention〕 As described above, according to one aspect of the present invention.

MOSトランジスタのゲート・ソース間寄生容量による
各画素の液晶セルへの直流電圧成分印加を防止すること
ができ、表示特性が良好でかつ信頼性が高い液晶表示装
置を実現する効果がある。
It is possible to prevent the application of a DC voltage component to the liquid crystal cell of each pixel due to the parasitic capacitance between the gate and source of the MOS transistor, and this has the effect of realizing a liquid crystal display device with good display characteristics and high reliability.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の一実施例としての液晶表示装置を示す
構成図、第2図及び第3図はそれぞれ第1図の実施例の
異なる駆動方法を説明する各部信号波形図、第4図及び
第5図は、第1図の実施例の液晶表示装置で中間調表示
を行うための水平走査回路をそれぞれアナログ方式とデ
ィジタル方式で実現した例を示す構成図、第6図は第1
図の実施例で中間調表示を行う駆動方法の各部信号波形
図、第7図及び第8図はそれぞれ本発明の他の一実施例
の液晶表示装置を示す構成図、第9図は液晶セルの電圧
輝度特性例を示す、グラフである。 1.31,32・・・液晶パネル、2・・・水平走査回
路、3・・・垂直走査回路、4,8・・・シフトレジス
タ。 5・・・非選択電位供給端子、6・・・対向共通電極、
D。 ・・・第1列信号電極yG)・・・第一の第1行走査電
極。 H,・・・第二の第1行走査電極g ML、、FL r
eNL keP L )・・・画素トランジスタ、LA
、・・・第1行第1列液晶セル、Shk・・・第り行第
1列画素駆動電極、7・・・線順次走査回路、9・・・
2分周器、15・・・極性反転アンプ、20・・・A/
D変換器、21・・・ラインメモリ、22・・・パルス
幅変調器、RL)・・・抵抗素子。 U)  \0 葛2図
FIG. 1 is a configuration diagram showing a liquid crystal display device as an embodiment of the present invention, FIGS. 2 and 3 are signal waveform diagrams of various parts explaining different driving methods of the embodiment of FIG. 1, and FIG. 4 and FIG. 5 are block diagrams showing examples in which the horizontal scanning circuit for displaying halftones in the liquid crystal display device of the embodiment shown in FIG. 1 is implemented using an analog system and a digital system, respectively.
FIGS. 7 and 8 are block diagrams showing a liquid crystal display device according to another embodiment of the present invention, and FIG. 9 is a liquid crystal cell. 3 is a graph showing an example of voltage-luminance characteristics of FIG. 1.31, 32...Liquid crystal panel, 2...Horizontal scanning circuit, 3...Vertical scanning circuit, 4,8...Shift register. 5... Non-selection potential supply terminal, 6... Opposing common electrode,
D. ...First column signal electrode yG)...First first row scanning electrode. H, . . . second first row scanning electrode g ML,, FL r
eNL keP L )...Pixel transistor, LA
,...first row, first column liquid crystal cell, Shk...second row, first column pixel drive electrode, 7...line sequential scanning circuit, 9...
2 frequency divider, 15... polarity inversion amplifier, 20... A/
D converter, 21... Line memory, 22... Pulse width modulator, RL)... Resistance element. U) \0 Kudzu 2 figure

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、行走査電極と列走査電極により構成されるマトリク
スの各交点に画素としての液晶素子を配置すると共に、
各液晶素子毎に液晶駆動用スイッチング素子としてのM
OSトランジスタを配し、前記各MOSトランジスタの
ゲートを行走査電極に接続し、ドレインを列走査電極に
接続し、ソースを液晶素子の液晶駆動電極に接続するこ
とにより液晶表示パネルを構成して成る液晶表示装置に
おいて、前記MOSトランジスタがオフのとき、対応す
る液晶素子の液晶駆動電極へ非選択電位を供給する素子
を該液晶素子の液晶駆動電極と非選択電位供給源との間
に設けたことを特徴とする液晶表示装置。 2、特許請求の範囲第1項記載の液晶表示装置において
、前記非選択電位供給素子が、前記行走査電極とは反転
した信号極性をとる第2の行走査電極にゲートを接続さ
れ、ドレインを前記液晶素子の液晶駆動電極に接続され
、ソースを前記非選択電位供給源に接続された第2のM
OSトランジスタから成ることを特徴とする液晶表示装
置。 3、特許請求の範囲第1項記載の液晶表示装置において
、前記非選択電位供給素子が、前記MOSトランジスタ
とはチャネルの型を異にする第2のMOSトランジスタ
であって、そのゲートが前記行走査電極に接続され、ド
レインが前記液晶素子の液晶駆動電極に接続され、ソー
スが前記非選択電位供給源に接続された該第2のMOS
トランジスタから成ることを特徴とする液晶表示装置。
[Claims] 1. A liquid crystal element as a pixel is arranged at each intersection of a matrix constituted by row scanning electrodes and column scanning electrodes, and
M as a switching element for driving the liquid crystal for each liquid crystal element
A liquid crystal display panel is constructed by arranging OS transistors, connecting the gates of each of the MOS transistors to row scanning electrodes, connecting the drains to column scanning electrodes, and connecting the sources to liquid crystal drive electrodes of liquid crystal elements. In the liquid crystal display device, an element for supplying a non-selection potential to a liquid crystal drive electrode of a corresponding liquid crystal element when the MOS transistor is off is provided between the liquid crystal drive electrode of the liquid crystal element and a non-selection potential supply source. A liquid crystal display device featuring: 2. In the liquid crystal display device according to claim 1, the non-selective potential supply element has a gate connected to a second row scanning electrode having a signal polarity opposite to that of the row scanning electrode, and a drain connected to the second row scanning electrode. a second M connected to the liquid crystal driving electrode of the liquid crystal element and having a source connected to the non-selective potential supply source;
A liquid crystal display device comprising an OS transistor. 3. In the liquid crystal display device according to claim 1, the non-selective potential supply element is a second MOS transistor whose channel type is different from that of the MOS transistor, and whose gate is connected to the row. the second MOS, which is connected to the scanning electrode, has a drain connected to the liquid crystal drive electrode of the liquid crystal element, and a source connected to the non-selection potential supply source;
A liquid crystal display device characterized by being composed of transistors.
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