JPH08110767A - Liquid crystal display device - Google Patents

Liquid crystal display device

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Publication number
JPH08110767A
JPH08110767A JP27416695A JP27416695A JPH08110767A JP H08110767 A JPH08110767 A JP H08110767A JP 27416695 A JP27416695 A JP 27416695A JP 27416695 A JP27416695 A JP 27416695A JP H08110767 A JPH08110767 A JP H08110767A
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JP
Japan
Prior art keywords
transistor
level
signal
changed
pixel
Prior art date
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Pending
Application number
JP27416695A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Shinji Morozumi
伸治 両角
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Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Seiko Epson Corp filed Critical Seiko Epson Corp
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Publication of JPH08110767A publication Critical patent/JPH08110767A/en
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  • Liquid Crystal (AREA)
  • Liquid Crystal Display Device Control (AREA)
  • Transforming Electric Information Into Light Information (AREA)
  • Control Of Indicators Other Than Cathode Ray Tubes (AREA)

Abstract

PURPOSE: To adjust the root-mean-square values applied to respective picture elements so that the optimum picture quality is simply obtained according to the desire of a user under any conditions by changing the bias value and amplitude of the image signal input or the selection level and nonselection level of a gate line or both of them. CONSTITUTION: A bias voltage changing circuit is constituted of a transistor 81 and a variable resistor 80. The transistor 81 plays the same role as a diode clamping a synchronization signal section Sy. When the variable resistor 80 is changed, the clamp level Vl , is changed, and the input bias level to an amplifier transistor 84 is changed. The bias voltage is changed, and the intensity of a display device can be adjusted. A resistor 88 and a variable resistor 89 constitute an amplitude value changing circuit. When the emitter resistance of the amplifier transistor 84 is changed, the variable resistor 89 changes the output amplitude to a transistor 93 inverting and amplifying the image signal. The contrast can be adjusted, thereby.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は能動素子を用いて液晶を
駆動する、いわゆるアクティブ・マトリクスパネルの駆
動方法に関するものてある。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a so-called active matrix panel driving method for driving a liquid crystal using active elements.

【0002】従来、時計電卓を中心として液晶が表示体
として用いられてきたが、今後はコンピュータ用の端末
やポケツトTV等の大容量表示の要求が高まってきてい
る。しかし従来の電圧平均化法では駆動デューティは1
/30〜1/50か限界であり、1/500程度の大容
量化は因難である。そのため、薄膜トランジスタ(TF
T)等のトランジスタ、金属一絶縁物一金属(MIM)
素子等のアクティブ(MIMは厳密にはアクティブでは
ないが、本発明ではこう定義する)素子を用いて、一画
素毎に書き込み−保持を行なうことにより駆動デューテ
ィを向上させることか提案されている。
Conventionally, a liquid crystal has been used as a display body mainly for a timepiece calculator, but in the future, there is an increasing demand for large-capacity display of a terminal for a computer, a pocket TV and the like. However, the drive duty is 1 in the conventional voltage averaging method.
The limit is / 30 to 1/50, and it is difficult to increase the capacity to about 1/500. Therefore, a thin film transistor (TF
T) and other transistors, metal-insulator-metal (MIM)
It has been proposed to improve the drive duty by performing writing-holding for each pixel by using an active element (MIM is not strictly active but is defined as such in the present invention) such as an element.

【0003】図1は(n×m)個のマトリックス状に配
置されたセルを示し、n本のデータ線とm本のゲート線
により各画素を選択し書き込み一保持動作を行うアクテ
ィブ・マトリツクスバネルである。
FIG. 1 shows cells arranged in a matrix of (n.times.m) cells. An active matrix in which each pixel is selected by n data lines and m gate lines to perform write and hold operation. It is Bunnell.

【0004】図2はTFTを用いたアクティブマトリッ
クスの構成と駆動方法を、ある特定のデータ線Diにつ
いて示している。セルはPi1〜Pim まで縦にm個配列
されており、ゲート線によりトランジスタをONさせ
て、データ線から画素に表示内容を書き込み、次にトラ
ンジスタを0FFさせて次に選択されるまで、書き込ん
だデータを保持させる。トランジスタには等価的な液晶
の抵抗RLと容量CLが接続される。このデータ線は画像
信号V、Sを順次シフトレジスタ1からの選択により、
トランジスタ2を介して容量Csiにサンプルホールドさ
せる。いわゆる点順次駆動である。
FIG. 2 shows the structure and driving method of an active matrix using TFTs for a specific data line Di. There are m cells vertically arranged from Pi1 to Pim. The transistor is turned on by the gate line, the display content is written to the pixel from the data line, and then the transistor is turned to 0FF until the next selection is made. Hold the data. An equivalent liquid crystal resistance RL and capacitance CL are connected to the transistor. This data line sequentially selects the image signals V and S from the shift register 1,
The capacitance Csi is sample-held via the transistor 2. This is so-called dot sequential driving.

【0005】図3は一画素セルの等価回路であり、トラ
ンジスタは可変チャネル抵抗RTRと重なり容量COVSと
COVDで表現できる。RTRはON時で106Ω以下OFF
時で109Ω以上になるべく設定される。
FIG. 3 shows an equivalent circuit of one pixel cell, and a transistor can be expressed by a variable channel resistance RTR and overlapping capacitors COVS and COVD. When RTR is ON, 10 6 Ω or less OFF
It is set as high as 10 9 Ω or more.

【0006】図4はこの点順次駆動における動作波形の
一例である。液晶を交流駆動するために1フレームを2
フィールドに分け、奇数フィールドでは正電圧を奇数フ
ィールドでは負電圧を書き込む。データ線の電位VDは
液晶点灯時±VDH、非点灯時は±VDLを与え、階調はこ
の範囲内の電圧を印加する又ゲート電圧VGは図の如
く、順次上から下へ選択してゆく。例えば走査線を20
0本程度利用したテレビ画面の表示を考えると一走査線
の選択時間Tsは6Oμsec、フィールド周期は16msec
となる。従って各画素は60μsecで書き込まれて、1
6msec間書き込まれた内容を保持する。従ってゲート信
号VG1〜VGmにより、各Yライン(走査線に対応)が順
次書き込まれ、(ハ)の如く各画素電位Vc1〜Vcmをホ
ールドする。
FIG. 4 shows an example of operation waveforms in this dot sequential drive. Two 1 frame to drive the liquid crystal AC
Divide into fields and write a positive voltage in the odd field and a negative voltage in the odd field. The potential VD of the data line is ± VDH when the liquid crystal is lit, ± VDL is provided when the liquid crystal is not lit, a voltage within this range is applied for gradation, and the gate voltage VG is sequentially selected from top to bottom as shown in the figure. . For example, 20 scan lines
Considering the display of a television screen using about 0 lines, the selection time Ts of one scanning line is 6 Oμsec, and the field cycle is 16 msec.
Becomes Therefore, each pixel is written in 60 μsec,
Holds the contents written for 6 msec. Therefore, each Y line (corresponding to the scanning line) is sequentially written by the gate signals VG1 to VGm, and each pixel potential Vc1 to Vcm is held as shown in (c).

【0007】又一走査線期間では図5に示すように画像
信号V、S入力をサンプル、ホールドクロックSHによ
り順次VD1〜VDnまでサンプルホールドし、このデータ
が、ゲート信号VGjが開いている間所定のラインに書き
込まれる。
Further, in one scanning line period, as shown in FIG. 5, the image signal V and S inputs are sampled and held sequentially from VD1 to VDn by the sample and hold clock SH, and this data is predetermined while the gate signal VGj is open. Written on the line.

【0008】このような点順次方式によって、各画素を
スキャンしながら所定の画像を形成すべく、各画素にデ
ータが書き込まれる。しかしながら入力される画像信号
が不安定であったり、用いる電源電圧が変動する。又は
液晶の特性、トランジスタの特性等様々な要因によっ
て、液晶の画素における適度な実効値が変動ることがあ
り得る。
With such a dot-sequential method, data is written to each pixel so as to form a predetermined image while scanning each pixel. However, the input image signal is unstable, and the power supply voltage used varies. Alternatively, an appropriate effective value in a liquid crystal pixel may change due to various factors such as the characteristics of the liquid crystal and the characteristics of the transistor.

【0009】従って本発明の目的は、様々な条件変動等
に対して、常に適度な表示動作が行なえるように、各画
素における液晶表示体の実効値を適当に、しかも簡単に
行なえる方法を提供することにある。
Therefore, an object of the present invention is to provide a method capable of appropriately and easily performing an effective value of a liquid crystal display in each pixel so that an appropriate display operation can be always performed against various changes in conditions. To provide.

【0010】本発明における画素実効値の調整手段は大
きく分けて2つあり、1つはデータ線における画像信号
のバイアスレベル、及び振幅の可変にすることにあり、
もう1つはゲート線における選択信号の選択電位と、バ
イアスレべルを可変にすることである。
There are roughly two means for adjusting the pixel effective value in the present invention. One is to make the bias level and the amplitude of the image signal in the data line variable,
The other is to make the selection potential of the selection signal on the gate line and the bias level variable.

【0011】まず前者の方式から説明すると、図6は液
晶表示体のコントラスト力ーブであり、横軸は裏実効
値、縦軸はコントラストである。画像表示を行なう場合
は中心実効値のバイアス電圧VBを定めて、ここを中心
に画像信号を形成することにより、画像表示を行なう。
First, the former method will be described. FIG. 6 shows the contrast power of the liquid crystal display, the horizontal axis is the back effective value, and the vertical axis is the contrast. When displaying an image, a bias voltage VB having a central effective value is determined, and an image signal is formed around this bias voltage VB, thereby displaying an image.

【0012】図7は本発明で用いる画像信号V、Sであ
る。テレビ受信回路のビデオIFを通過した俺信号に対
し、図4で示した如く1フィールド毎にデータ反転を行
なう。図の中央がフィールドの切り換わりを示す。この
波形において映像信号の振れる中心をバイアス電圧VB
とし、その時の振幅をAνとする。このVBとAνはト
ランジスタ特性に合わせてフィールド毎に多少ずらすこ
とにより、よりよい画質が得られる時もあるが、考えや
すくするため一応同一とする。このバイアス電圧VBを
先程のコントラストカーブ図6のバイアス点と考える
と、この場合ではVBを大きくすると画面が暗く、又小
さくすると明るくでき、すなわち輝度調整が可能とな
る。又振幅Aνを大を〈とると黒レベルと白レべルがは
っきり分化してくるし又小さくすると全体が灰色がかか
り、即ちコントラスト調整が可能となる。
FIG. 7 shows image signals V and S used in the present invention. As shown in FIG. 4, data inversion is performed for each field of the I signal that has passed through the video IF of the television receiving circuit. The center of the figure shows the switching of fields. In this waveform, the center of the image signal swing is the bias voltage VB.
And the amplitude at that time is Aν. Although VB and Aν may be better shifted by field depending on the transistor characteristics, a better image quality may be obtained in some cases, but they are made the same for the sake of simplicity. Considering this bias voltage VB as the bias point in the contrast curve shown in FIG. 6, in this case, if VB is increased, the screen becomes darker, and if it is decreased, the screen becomes brighter, that is, the brightness can be adjusted. Further, when the amplitude Aν is set to be large, the black level and the white level are clearly differentiated, and when the amplitude is set to be small, the whole is grayed, that is, the contrast can be adjusted.

【0013】図8はこの方式の具体例である。ビデオI
Fの出力V、IFの信号は単極性の信号であり、トラン
ジスタ81は同期信号部Syをクランプするダイオード
と同じ役割をする。ボリリューム80を可変すると
(ロ)に示すクランプレべルVLが変化することによ
り、振幅トランジスタ84への入力バイアス・レベルが
可変となる。又ボリューム89はトランジスタ89のエ
ミツタ抵抗を可変にすることによりトランジスタ93へ
の出力振幅を可変にする。トランジスタ93、抵抗9
1、92により極性反転した波形を形成し、トランスミ
ッションゲートをフレーム信号Sfによりフィールド毎
に反転した信号を選択し、更にバッファ96を通して画
像信号V、Sを形成する。従ってボリューム80がバイ
アス電圧VBを、ボリューム89が振幅Aνを可変する
ための直接的な調整手段となる。
FIG. 8 shows a concrete example of this system. Video I
The output V of F and the signal of IF are unipolar signals, and the transistor 81 plays the same role as a diode that clamps the synchronization signal section Sy. When the volume 80 is changed, the clamp level VL shown in (b) changes, so that the input bias level to the amplitude transistor 84 becomes variable. Further, the volume 89 makes the output amplitude to the transistor 93 variable by making the emitter resistance of the transistor 89 variable. Transistor 93, resistor 9
A signal whose polarity is inverted by 1 and 92 is formed, a signal obtained by inverting the transmission gate for each field by the frame signal Sf is selected, and further image signals V and S are formed through the buffer 96. Therefore, the volume 80 serves as a direct adjusting means for varying the bias voltage VB and the volume 89 for varying the amplitude Aν.

【0014】本発明のもう一つの可変方式について述べ
る。図9は代表的な薄膜トランジスタ(TFT)の特性
例てあり、横軸がゲート電圧、縦軸はソース・ドレイン
電圧を一定にした時のドレイン・電流である。又図10
は一走査線を選択するためのゲート信号であり、画像信
号のフィールド間の中心値をGND電位と仮定すると、
この電位に対し選択時Vν、非選択時VHの電位が印加
されるものとすると、Vωの値により選択時のON電流
IONは変化する。これは図3中RTRが変化することと同
じである。もしVωが小さくなり、RTRが大き〈なると
データ線の信号が決められた期間TS内には、十分画素
に書き込めなくなり、画素の実効値を下げることにな
る。この関係を図11に示す。横軸が書き込み電圧V
ω、縦軸はデータ線の電位がどの程度トランジスタを介
して画素に書き込まれたかの比率である。このカーブか
らVωを可変することにより、画像信号が一定であって
も、画素の実効値を可変にすることができる。
Another variable system of the present invention will be described. FIG. 9 shows a characteristic example of a typical thin film transistor (TFT). The horizontal axis represents the gate voltage, and the vertical axis represents the drain / current when the source / drain voltage is constant. See also FIG.
Is a gate signal for selecting one scanning line, and assuming that the center value between fields of the image signal is the GND potential,
Assuming that a potential of Vν when selected and a potential of VH when not selected are applied to this potential, the ON current ION at the time of selection changes depending on the value of Vω. This is the same as the change of RTR in FIG. If Vω becomes small and RTR becomes large, the data on the data line cannot be sufficiently written in the pixel within the predetermined period TS, and the effective value of the pixel is lowered. This relationship is shown in FIG. Write voltage V on the horizontal axis
ω, the vertical axis is the ratio of how much the potential of the data line is written in the pixel through the transistor. By varying Vω from this curve, the effective value of the pixel can be varied even if the image signal is constant.

【0015】更に非選択時のゲートバイアス電圧VHは
図9中では非選択時のトランジスタ抵抗RTRを可変にで
きる。もしVH(−)側へ大をくとると非選択時の抵抗
値が下がる。この結果非選択時においてもデータ線の信
号が画素にわずかに書き込まれる。この結果図4(ハ)
で示した各画素の信号での放電特性が緩やかとなり、画
素実効値の増大をもたらす。
Further, the gate bias voltage VH in the non-selected state can make the transistor resistance RTR in the non-selected state variable in FIG. If a large value is applied to the VH (-) side, the resistance value when not selected will decrease. As a result, the signal of the data line is slightly written in the pixel even when it is not selected. As a result, Figure 4 (c)
The discharge characteristics of the signal of each pixel shown by are gradual, and the effective pixel value is increased.

【0016】図12はこの関係の具体例を示すものであ
り、トランジスタの電流が最小になる電位にVHを設定
した時がほぼ実効値が最小となる。
FIG. 12 shows a concrete example of this relationship. The effective value becomes substantially minimum when VH is set to a potential at which the current of the transistor becomes minimum.

【0017】図13はこの方式の実現例を示したもので
あり、ゲートドライバ103の電源電圧VDD、VSSがそ
のままゲート出力の選択信号の選択レベル、非選択レベ
ルを決定している。電源回路100はVCC入力をVDD・
VSS電位に変換する。ボリューム101はVSS、即ち非
選択レベルVHを、ボリューム102はVDD、即ち選択
レベルVωを可変にする。
FIG. 13 shows an implementation example of this system, in which the power supply voltages VDD and VSS of the gate driver 103 directly determine the selection level and non-selection level of the selection signal of the gate output. The power supply circuit 100 inputs the VCC input to VDD
Convert to VSS potential. The volume 101 makes VSS, that is, the non-selection level VH, and the volume 102 makes VDD, that is, the selection level Vω.

【0018】本発明におけるデータ線に送り出す画像信
号のバイアス電圧VB、振幅Aνを可変する方式は輝度
とコントラストか各々独立に可変できるので、特に図6
のような液晶のコントラストカーブが滑らかでない場合
や、ビデオIF信号が不安定で変わりやすい場合は有効
である。
In the method of changing the bias voltage VB and the amplitude Aν of the image signal sent to the data line in the present invention, the brightness and the contrast can be changed independently.
This is effective when the contrast curve of the liquid crystal is not smooth or when the video IF signal is unstable and easily changed.

【0019】一方ゲート信号の選択レベルVω、非選択
レベルVHを可変にする方式は、輝度、コントラストが
同時に変えられる簡便さがあり、比較的定まったコント
ラストカーブのもとでは使いやすい。特にVωは黒レベ
ルを上げるのに、VHは白レべルを上げるのに役立ち、
各々非線形を利用すると両者を同時に用いて両方の使い
分けにより安定した画質を得られる。又コントラストカ
ーブによっては、画像信号とゲート線のレベルを両者混
合して用いても当然よりよい調整が可能となる。
On the other hand, the method of varying the selection level Vω and the non-selection level VH of the gate signal has the convenience of simultaneously changing the brightness and the contrast, and is easy to use under a relatively fixed contrast curve. Especially, Vω is useful for raising the black level, VH is useful for raising the white level,
By using each nonlinearity, both can be used at the same time, and stable image quality can be obtained by properly using both. Further, depending on the contrast curve, even if the image signal and the level of the gate line are mixed and used, it is naturally possible to perform better adjustment.

【0020】本発明は以上述べた如く、画像号入力のバ
イアス値及び振幅、又はゲート線の選択レベル及び非選
択レベル、又は両者を併用して可変することにより、各
画素に与える実効値を最適の画質がどんな条件下でも簡
単に得られるように調整を可能とするものであり、本発
明の方式により、常に良好なテレビ表示を実現できるも
のでもる。
As described above, the present invention optimizes the effective value given to each pixel by varying the bias value and amplitude of the image signal input, the selection level and non-selection level of the gate line, or both in combination. The image quality can be easily adjusted under any condition, and the system of the present invention can always realize good TV display.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】アクティブマトリックス基板を用いた液晶表示
体の構成例を示す図。
FIG. 1 is a diagram showing a configuration example of a liquid crystal display body using an active matrix substrate.

【図2】その回路図。FIG. 2 is a circuit diagram thereof.

【図3】セルの等価回路図。FIG. 3 is an equivalent circuit diagram of a cell.

【図4】図2の回路の駆動波形図。FIG. 4 is a drive waveform diagram of the circuit of FIG.

【図5】図2の回路の駆動波形図。5 is a drive waveform diagram of the circuit of FIG.

【図6】液晶表示素子のコントラストカーブを示す図。FIG. 6 is a diagram showing a contrast curve of a liquid crystal display element.

【図7】本発明による画像入力信号の可変部VB。Av
を示す波形図。
FIG. 7 shows the variable portion VB of the image input signal according to the present invention. Av
FIG.

【図8】その具体的回路例を示す図。FIG. 8 is a diagram showing a specific circuit example thereof.

【図9】もとになるトランジスタ特性図。FIG. 9 is a base transistor characteristic diagram.

【図10】本発明によるゲート信号のレベルの可変部を
示す波形図。
FIG. 10 is a waveform diagram showing a variable part of the level of the gate signal according to the present invention.

【図11】可変効果を表すグラフ。FIG. 11 is a graph showing a variable effect.

【図12】可変効果を表すグラフ。FIG. 12 is a graph showing a variable effect.

【図13】その実施例を各々示す図。FIG. 13 is a diagram showing each of the examples.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1...データ側シフトレジスタ 2...サンプルホールドトランジスタ 1. . . Data side shift register 2. . . Sample hold transistor

【手続補正書】[Procedure amendment]

【提出日】平成7年11月22日[Submission date] November 22, 1995

【手続補正1】[Procedure Amendment 1]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】全文[Correction target item name] Full text

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【書類名】明細書[Document name] Statement

【発明の名称】液晶表示装置 Title of the invention Liquid crystal display device

【特許請求の範囲】[Claims]

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、液晶表示装置、特にそ
の駆動に関するものである
BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a liquid crystal display device, and more particularly to a liquid crystal display device.
It is related to the drive of .

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、時計電卓を中心として液晶が表示
体として用いられてきたが、今後はコンピュータ用の端
末やポケツトTV等の大容量表示の要求が高まってきて
いる。しかし、従来の電圧平均化法では駆動デューティ
は1/30〜1/50が限界であり、1/500程度の
大容量化は因難である。そのため、薄膜トランジスタ
(TFT)等のトランジスタ、金属−絶縁物−金属(M
IM)素子等のアクティブ(MIMは厳密にはアクティ
ブではないが、本発明ではこう定義する)素子を用い
て、一画素毎に書き込み保持を行なうことにより駆動
デューティを向上させることが提案されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, a liquid crystal has been used as a display body mainly for a timepiece calculator, but in the future, there is an increasing demand for large-capacity display for a computer terminal, a pocket TV and the like. However, in the conventional voltage averaging method, the drive duty is limited to 1/30 to 1/50, and it is difficult to increase the capacity to about 1/500. Therefore, a transistor such as a thin film transistor (TFT), a metal-insulator-metal (M
It has been proposed to improve the drive duty by performing writing / holding for each pixel using an active (IM) element or the like (MIM is not strictly active, but defined in the present invention) element. There is.

【0003】図1は、(n×m)個のマトリックス状に
配置されたセルを示し、n本のデータ線とm本のゲート
線により各画素を選択し、書き込み・保持動作を行う
クティブ・マトリックスパネルである。
FIG. 1 shows cells arranged in a matrix of (n × m) cells, in which each pixel is selected by n data lines and m gate lines to perform write / hold operations. It is an active matrix panel.

【0004】図2は、TFTを用いたアクティブマトリ
ックスの構成と駆動方法を、ある特定のデータ線Diに
ついて示している。セルはPi1〜Pim まで縦にm個配
列されており、ゲート線によりトランジスタをONさせ
て、データ線から画素に表示内容を書き込み、次にトラ
ンジスタを0FFさせて、次に選択されるまで書き込ん
だデータを保持させる。トランジスタには等価的な液晶
の抵抗RLと容量CLが接続される。このデータ線は、画
像信号VSを順次シフトレジスタ1からの選択により、
トランジスタ2を介して容量Csiにサンプルホールドさ
せる、いわゆる点順次駆動である。
FIG . 2 shows the structure and driving method of an active matrix using TFTs for a specific data line Di. There are m cells vertically arranged from Pi1 to Pim. The transistor is turned on by the gate line, the display content is written to the pixel from the data line, then the transistor is turned to 0FF, and the data is written until the next selection. Hold the data. An equivalent liquid crystal resistance RL and capacitance CL are connected to the transistor. This data line is selected by sequentially selecting the image signal VS from the shift register 1,
This is so-called dot-sequential driving in which the capacitor Csi is sample-held via the transistor 2.

【0005】図3は一画素セルの等価回路であり、トラ
ンジスタは可変チャネル抵抗RTRと重なり容量COVSと
COVDで表現できる。RTRは、ON時で106Ω 以下
OFF時で109Ω 以上になるべく設定される。
FIG. 3 shows an equivalent circuit of one pixel cell, and a transistor can be expressed by a variable channel resistance RTR and overlapping capacitors COVS and COVD. RTR is less than 10 6 Ω when ON ,
Set to 10 9 Ω or more when OFF.

【0006】図4はこの点順次駆動における動作波形
の一例である。液晶を交流駆動するために1フレームを
2フィールドに分け、奇数フィールドでは正電圧を偶数
フィールドでは負電圧を書き込む。データ線の電位VD
は液晶点灯時 ±VDH、非点灯時は±VDLを与え、階調
はこの範囲内の電圧を印加する。また、ゲート電圧 VG
は、図の如く順次上から下へ選択してゆく。例えば、走
査線を200本程度利用したテレビ画面の表示を考える
と、一走査線の選択時間Tsは6Oμsec、フィールド周
期は16msecとなる。従って各画素は60μsec で書き
込まれて、16msec間書き込まれた内容を保持する。従
って、ゲート信号VG1〜VGmにより、各Yライン(走査
線に対応)が順次書き込まれ、図4(ハ)の如く各画素
電位Vc1〜Vcmをホールドする。
[0006] Figure 4 is an example of an operation waveform in this respect sequential drive. One frame is divided into two fields to drive the liquid crystal in alternating current, and the positive voltage is even in the odd field.
Write a negative voltage in the field . Data line potential VD
Gives ± VDH when the liquid crystal is lit and ± VDL when it is not lit, and applies a voltage within this range for gradation . Also, the gate voltage VG
Select from top to bottom as shown in the figure. For example, considering the display of a television screen using about 200 scanning lines, the selection time Ts for one scanning line is 6 Oμsec and the field period is 16 msec. Therefore, each pixel is written in 60 μsec and holds the written contents for 16 msec. Therefore, each Y line (corresponding to the scanning line) is sequentially written by the gate signals VG1 to VGm, and each pixel potential Vc1 to Vcm is held as shown in FIG.

【0007】また、一走査線期間では図5に示すように
画像信号VS入力を、サンプルホールドクロックSH に
より順次VD1〜VDnまでサンプルホールドし、このデー
タが、ゲート信号VGjが選択されている間所定のライン
に書き込まれる。
Further , in one scanning line period, as shown in FIG. 5, the image signal VS input is sequentially sampled and held from VD1 to VDn by the sample and hold clock SH, and this data is kept predetermined while the gate signal VGj is selected. Written on the line.

【0008】このような点順次方式によって、各画素を
スキャンしながら所定の画像を形成すべく、各画素にデ
ータが書き込まれる。しかしながら入力される画像信号
が不安定であったり、用いる電源電圧が変動したり、
晶の特性、トランジスタの特性等様々な要因によって、
液晶の画素における適切な実効値が変動することがあり
得る。
With such a dot-sequential method, data is written to each pixel so as to form a predetermined image while scanning each pixel. However, the input image signal is unstable, the power supply voltage used varies, various characteristics such as liquid crystal characteristics and transistor characteristics may cause
It is possible that the appropriate effective value in the liquid crystal pixel will vary.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】従って本発明の目的
は、様々な条件変動等に対して、常に最適な表示動作が
行なえるように、各画素における液晶表示体の実効値を
必要に応じて適切かつ簡単に可変できる表示装置を提供
することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION Therefore, an object of the present invention is to determine the effective value of the liquid crystal display in each pixel so that the optimum display operation can be always performed against various changes in conditions.
An object of the present invention is to provide a display device that can be appropriately and easily changed as needed .

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】本発明における画素実効
値の調整手段は大きく分けて2つあり、1つは、データ
線における画像信号のバイアスレベル及び振幅の変更す
方法であり、もう1つは、ゲート線における選択信号
の選択電位とバイアスレべルを可変にする方法である。
特に、本発明の液晶表示装置は、一対の基板間に液晶が
封入され、該基板の一方の基板上にはマトリックス状に
配列された画素電極、該画素電極に接続されてなる薄膜
トランジスタ、該薄膜トランジスタのソース電極に所定
の時間間隔で位相が反転されたデータ信号を供給してな
るデータ線、該薄膜トランジスタのゲート電極にゲート
信号を供給してなるゲート線を有した液晶表示装置にお
いて、前記ゲート信号の非選択時の電圧レベルは、前記
データ信号の前記位相の反転の中心値に対して、前記薄
膜トランジスタのソースドレイン電流を減少せしめる電
圧の方向へ所定のバイアス電圧を印加した電圧に設定さ
れてなることを特徴とする。
There are roughly two means for adjusting the pixel effective value in the present invention. One is a method for changing the bias level and the amplitude of the image signal in the data line , and the other is the method. Is a method of varying the selection potential and the bias level of the selection signal in the gate line .
In particular, in the liquid crystal display device of the present invention, the liquid crystal is between the pair of substrates.
Encapsulated, in matrix form on one of the substrates
Arranged pixel electrodes, thin film connected to the pixel electrodes
Transistor, predetermined on the source electrode of the thin film transistor
Do not supply a data signal whose phase is inverted at time intervals of
Data line, gate to the gate electrode of the thin film transistor
For a liquid crystal display device having a gate line for supplying a signal.
The voltage level when the gate signal is not selected is
With respect to the center value of the inversion of the phase of the data signal,
The voltage that reduces the source-drain current of a film transistor.
Set to a voltage with a specified bias voltage applied in the pressure direction.
It is characterized by becoming.

【0011】[0011]

【実施例】まず、画像信号のバイアスレベル及び振幅を
変更する方式から説明する。図6は液晶表示体のコント
ラスト力ーブであり、横軸は実効値、縦軸はコントラス
を示す。画像表示を行なう場合は、中心実効値のバイ
アス電圧VB を定めて、この値を中心に画像信号を形成
して画像表示を行なう。
EXAMPLE First, the bias level and amplitude of an image signal are determined.
The method of changing will be described. FIG. 6 shows the contrast power of the liquid crystal display, the horizontal axis shows the effective value, and the vertical axis shows the contrast . When performing the display image, it defines the bias voltage VB of the central effective value, to form an image signal around the value of this an image is displayed.

【0012】図7は本発明で用いる画像信号V.Sであ
る。テレビ受信回路のビデオIFを通過した画像信号に
対し、図4(イ)で示した如く1フィールド毎(奇数フ
ィールド、偶数フィールド毎)にデータ反転を行なう。
図7は、奇数フィールドと偶数フィールドとで反転され
た画像信号を示す。この波形において、反転の基準とな
る電圧を中止にして正極性の画像信号と、負極性の画像
信号とが示されており、反転の基準となる電圧と画像信
号の振幅の中心電圧との差をバイアス電圧VBとし、
の時の画像信号の振幅をAVとする。このVBとAVはト
ランジスタ特性に合わせてフィールド毎に多少ずらすこ
とにより、よりよい画質が得られる時もあるが、考えや
すくするため一応同一とする。このバイアス電圧VB
を先程の図6のコントラストカーブのバイアス点と考え
ると、この場合は、VB を大きくすると画面が暗く、又
小さくすると明るくできる。すなわち、輝度調整が可能
となる。また、振幅AV を大きくすると、黒レベルと白
レべルがはっきり分化し、逆に振幅AVを小さくすると
全体が灰色がかかる。つまり、コントラストの調整が可
能となる。
FIG. 7 shows the image signal V.V. used in the present invention. S. As shown in FIG. 4 (a) , the image signal that has passed through the video IF of the television receiver circuit is changed every one field (an odd number of frames).
Data inversion is performed every field (even field).
FIG. 7 is inverted between the odd field and the even field.
The image signal is shown. In this waveform, the reference for inversion
Image signal of positive polarity and negative image
Signal and the reference voltage and image signal for inversion.
The difference between the center voltage of the amplitude of No. a bias voltage VB, the amplitude of the image signal at that time and A V. By shifting the VB and A V is less for each field in accordance with the transistor characteristics, even when the better image quality can be obtained, and once the same for the sake of thinking. This bias voltage VB
Considering as the bias point of the contrast curve shown in FIG. 6, the screen can be darkened by increasing VB and brightened by decreasing VB . That is, the brightness can be adjusted. Further, when the amplitude A V is increased, the black level and the white level are clearly differentiated, and conversely, when the amplitude A V is decreased, the whole is grayed . That is, the contrast can be adjusted.

【0013】図8はこの方式の具体例である。ビデオI
Fの出力 IF の信号は単極性の信号である。トランジス
タ81及びボリューム80は、バイアス電圧可変回路を
構成する。トランジスタ81は同期信号部Sy をクラン
プするダイオードと同じ役割をする。ボリューム80を
可変すると、図8(ロ)に示すクランプレべルVL
化して、増幅トランジスタ84への入力バイアス・レベ
ルが変わる。つまり、 Bが可変されて表示装置の輝度
調整ができる。
FIG. 8 shows a concrete example of this system. Video I
The signal of the output V IF of F is a unipolar signal . Transis
Bias voltage variable circuit
Configure. The transistor 81 plays the same role as a diode that clamps the synchronization signal section S y . When the volume 80 is changed, the clamp level V L shown in Fig. 8 (b) changes.
It turned into, the changes input bias level to the amplifying transistor 84. That is, V B is changed and the brightness of the display device is changed.
Can be adjusted.

【0014】また、抵抗88及びボリューム89は、振
幅値可変回路を構成する。ボリューム89は、増幅トラ
ンジスタ84のエミツタ抵抗を可変にすることにより、
画像信号を反転増幅するトランジスタ93への出力振幅
を可変にする。トランジスタ93、抵抗91、92は、
反転増幅回路を構成する。トランジスタ93のエミッタ
側から出力をとりだすとそのまま増幅された信号が取り
出せ、トランジスタ93のコレクタ側から出力を取り出
すと反転増幅された信号が取り出せる。反転増幅回路の
出力は、トランスミッションゲート94、95からなる
選択回路へ入力される。選択回路は、フレーム信号S f
によりフィールド毎にトランスミッションゲート94、
95を交互に選択し、フィールド毎に反転された信号を
選択する。選択回路により選択された信号は、バッファ
96を通して画像信号VSとなる。画像信号VSは、図
2に示した表示装置に供給される。
Further , the resistor 88 and the volume 89 are
A variable width value circuit is configured. The volume 89 is made variable by changing the emitter resistance of the amplification transistor 84.
The output amplitude to the transistor 93 that inverts and amplifies the image signal is made variable. The transistor 93 and the resistors 91 and 92 are
It constitutes an inverting amplifier circuit. Emitter of transistor 93
When the output is taken from the side, the amplified signal is taken as it is.
Take out, take output from the collector side of transistor 93
Then, the inverted and amplified signal can be taken out. Of the inverting amplifier circuit
Output consists of transmission gates 94 and 95
Input to the selection circuit. The selection circuit uses the frame signal S f
Transmission gate 94 for each field
95 is selected alternately, and the inverted signal for each field
select. The signal selected by the selection circuit is buffered.
It becomes the image signal VS through 96. The image signal VS is
2 is supplied to the display device.

【0015】従って、ボリューム80を可変することに
よりバイアス電圧VB が変わり輝度調整が可能となり、
ボリューム89を可変することにより振幅A Vを変わり
コントラスト調整が可能となる。
Therefore, in changing the volume 80
The bias voltage VB changes and the brightness can be adjusted.
Amplitude A V is changed by changing the volume 89
The contrast can be adjusted.

【0016】本発明のもう一つの可変方式について述べ
る。図9は代表的な薄膜トランジスタ(TFT)の特性
あり、横軸がゲート電圧、縦軸はソース・ドレイン
電圧を一定にした時のドレイン電流である。また、図1
0は一走査線を選択するためのゲート信号であり、画像
信号のフィールド間の中心値をGND電位と仮定する
と、この電位に対し選択時VW、 非選択時VH の電位が
印加されるものとすると、VW の値により選択時のON
電流IONは変化する。これは図3中RTRが変化すること
と同じである。もしVW が小さくなり、RTRが大きくな
るとデータ線の信号が決められた期間TS 内には、十分
画素に書き込めなくなり、画素の実効値を下げることに
なる。この関係を図11に示す。横軸が書き込み電圧
W、 縦軸はデータ線の電位がどの程度トランジスタを介
して画素に書き込まれたかの比率である。このカーブか
VW を可変することにより、画像信号が一定であって
も、画素の実効値を可変にすることができる。
Another variable system of the present invention will be described. FIG. 9 is a characteristic example of a typical thin film transistor (TFT). The horizontal axis represents the gate voltage, and the vertical axis represents the drain current when the source / drain voltage is constant. In addition, FIG. 1
0 is a gate signal for selecting one scanning line. If the center value between fields of the image signal is assumed to be the GND potential, the potential of VW when selected and VH when not selected is applied to this potential. Then, depending on the value of VW , it will be ON when selected.
The current ION changes. This is the same as the change of RTR in FIG. If VW becomes smaller and RTR becomes larger, the signal on the data line cannot be sufficiently written in the pixel within the predetermined period TS, and the effective value of the pixel is lowered. This relationship is shown in FIG. Write voltage V on the horizontal axis
W , the vertical axis is the ratio of how much the potential of the data line is written in the pixel through the transistor. By varying VW from this curve, the effective value of the pixel can be varied even if the image signal is constant.

【0017】更に、非選択時のゲートバイアス電圧V H
は、図9中では非選択時のトランジスタ抵抗RTRを可変
にできる。もしVH(−)側へ大きくとると、非選択時
の抵抗値が下がる。この結果非選択時においてもデータ
線の信号が画素にわずかに書き込まれる。この結果、図
4(ハ)で示した各画素の信号での放電特性が緩やかと
なり、画素実効値の増大をもたらす。
Further, the gate bias voltage V H when not selected
In FIG. 9, the transistor resistance RTR at the time of non-selection can be made variable. If V H (-) Taking large to side, the resistance value at the time of non-selection is lowered. As a result, the signal of the data line is slightly written in the pixel even when it is not selected. As a result, the discharge characteristic of the signal of each pixel shown in FIG. 4C becomes gradual, and the effective pixel value increases.

【0018】図12はこの関係の具体例を示すものであ
り、トランジスタの電流が最小になる電位にVHを設定
した例であり、かかる設定をしたときほぼ実効値が最小
となる。
FIG. 12 shows a concrete example of this relationship, which is an example in which V H is set to a potential at which the current of the transistor is minimized , and when such a setting is made, the effective value is almost minimized.

【0019】図13はこの方式の実現例を示したもので
あり、ゲートドライバ103の電源電圧VDD、VSSがそ
のままゲート出力の選択信号の選択レベル、非選択レベ
ルを決定している。電源回路100はVCC入力をVDD・
VSS電位に変換する。ボリューム101はVSS、即ち非
選択レベルVH を、ボリューム102はVDD、即ち選択
レベルVWを可変にする。
FIG. 13 shows an implementation example of this system, in which the power supply voltages VDD and VSS of the gate driver 103 directly determine the selection level and non-selection level of the selection signal of the gate output. The power supply circuit 100 inputs the VCC input to VDD
Convert to VSS potential. Volume 101 VSS, i.e. the non-selection level V H, the volume 102 is VDD, that is, the selected level VW variable.

【0020】本発明におけるデータ線に送り出す画像信
号のバイアス電圧VB、振幅AVを可変する方式は輝度と
コントラスト各々独立に可変できるので、特に図6の
ような液晶のコントラストカーブが滑らかでない場合
や、ビデオIF信号が不安定で変わりやすい場合は有効
である。
The bias voltage VB of the image signal to be sent out to the data line in the present invention, since the method for varying the amplitude A V can be varied independently brightness and contrast respectively, especially LCD contrast curve as in FIG. 6 is not smooth Alternatively, it is effective when the video IF signal is unstable and easily changed.

【0021】一方ゲート信号の選択レベル W 、非選択
レベルVHを可変にする方式は、輝度、コントラストが
同時に変えられる簡便さがあり、比較的定まったコント
ラストカーブのもとでは使いやすい。特に W は黒レベ
ルを上げるのに、VHは白レべルを上げるのに役立ち、
各々非線形を利用すると両者を同時に用いて両方の使い
分けにより安定した画質を得られる。また、コントラス
トカーブによっては、画像信号とゲート線のレベルを両
者混合して用いても当然よりよい調整が可能となる。
On the other hand, the method of varying the selection level V W and the non-selection level V H of the gate signal has the convenience that the brightness and the contrast can be changed at the same time, and is easy to use under a relatively fixed contrast curve. Especially, V W helps to raise the black level, V H helps to raise the white level,
By using each nonlinearity, both can be used at the same time, and stable image quality can be obtained by properly using both. In addition, depending on the contrast curve, even if the image signal and the level of the gate line are mixed and used, it is naturally possible to perform better adjustment.

【0022】[0022]

【発明の効果】本発明は以上述べた如く、画像号入力の
バイアス値及び振幅、またはゲート線の選択レベル及び
非選択レベル、または両者を併用して可変することによ
り、各画素に与える実効値を最適の画質がどんな条件下
でも利用者の希望に応じて簡単に得られるように調整を
可能とするものであり、本発明の方式により、常に良好
なテレビ表示を実現できるものでる。特に、前記ゲー
ト信号の非選択時の電圧レベルを、データ信号の位相の
反転の中心値に対して、前記薄膜トランジスタのソース
ドレイン電流を減少せしめる電圧の方向へ所定のバイア
ス電圧を印加した電圧に設定されてなるため、容易に輝
度とコントラストの制御をする事ができる。
As described above, according to the present invention, the bias value and the amplitude of the image signal input, the selection level and the non-selection level of the gate line, or the effective value given to each pixel can be changed by changing both of them. the optimum image quality is one that can easily obtained as adjusted in accordance with the wishes of the user in any conditions, by the method of the present invention, Oh Ru those that always can realize a good TV display. In particular, the voltage level when the gate signal is not selected is set to the phase of the data signal.
The source of the thin film transistor with respect to the center value of inversion
Select a via in the direction of the voltage to reduce the drain current.
Since it is set to the applied voltage,
You can control the degree and contrast.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】アクティブマトリックス基板を用いた液晶表示
体の構成例を示す図。
FIG. 1 is a diagram showing a configuration example of a liquid crystal display body using an active matrix substrate.

【図2】その回路図。FIG. 2 is a circuit diagram thereof.

【図3】セルの等価回路図。FIG. 3 is an equivalent circuit diagram of a cell.

【図4】図2の回路の駆動波形図。FIG. 4 is a drive waveform diagram of the circuit of FIG.

【図5】図2の回路の駆動波形図。5 is a drive waveform diagram of the circuit of FIG.

【図6】液晶表示素子のコントラストカーブを示す図。FIG. 6 is a diagram showing a contrast curve of a liquid crystal display element.

【図7】本発明による画像入力信号の可変部VB、AV
示す波形図。
FIG. 7 is a waveform diagram showing variable portions V B and A V of an image input signal according to the present invention.

【図8】その具体的回路例を示す図。FIG. 8 is a diagram showing a specific circuit example thereof.

【図9】もとになるトランジスタ特性図。FIG. 9 is a base transistor characteristic diagram.

【図10】本発明によるゲート信号のレベルの可変部を
示す波形図。
FIG. 10 is a waveform diagram showing a variable part of the level of the gate signal according to the present invention.

【図11】可変効果を表すグラフ。FIG. 11 is a graph showing a variable effect.

【図12】可変効果を表すグラフ。FIG. 12 is a graph showing a variable effect.

【図13】その実施例を各々示す図。FIG. 13 is a diagram showing each of the examples.

【符号の説明】 1...データ側シフトレジスタ 2...サンプルホールドトランジスタ[Explanation of Codes] . . Data side shift register 2. . . Sample hold transistor

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】ゲート信号により選択時にトランジスタを
介して画像信号を所定の画素に書き込み、非選択時に保
持することにより各画素の実効値をうるアクティブ・マ
トリックスパネルにおいて、各画素における実効値は、
画像信号のバイアス電圧、画像信号の振幅、ゲート信号
の選択レベル、ゲート信号の非選択レベルのうち単独又
は複数の組合せによる変化により調整がなされることを
特徴とするアクティブ・マトリクスパネルの駆動方法。
1. An active matrix panel in which an effective value of each pixel is obtained by writing an image signal to a predetermined pixel via a transistor when selected by a gate signal and holding the image signal when not selected, wherein the effective value at each pixel is
A method for driving an active matrix panel, characterized in that adjustment is performed by a change in a bias voltage of an image signal, an amplitude of an image signal, a selection level of a gate signal, and a non-selection level of a gate signal, singly or in combination.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014235187A (en) * 2013-05-30 2014-12-15 シャープ株式会社 Liquid crystal display device and driving method of liquid crystal display device

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