JP3226090B2 - Liquid crystal display - Google Patents
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Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明はテレビジョン受像機
のディスプレイやプロジェクタ等に適用される液晶画像
表示装置に係り、特にアクティブマトリクス駆動方式に
よる透過型又は反射型の液晶表示パネルを用いた装置に
関する。The present invention relates to a liquid crystal image display device applied to a display or a projector of a television receiver, and more particularly to a device using a transmission type or reflection type liquid crystal display panel by an active matrix driving system. .
【０００２】[0002]
【従来の技術】最近、テレビジョン受像機やパーソナル
コンピュータのディスプレイや大型画面の動画表示用プ
ロジェクタ等にカラー液晶画像表示装置が広範に普及し
つつあり、前者のディスプレイには透過型の液晶表示パ
ネルが、後者のプロジェクタには反射型の液晶表示パネ
ルが適用され、カラーフィルタと組合わせて精細でひず
みのないカラー画像表示を実現している。2. Description of the Related Art Recently, a color liquid crystal image display device has been widely used for a display of a television receiver, a personal computer, a projector for displaying a moving image with a large screen, and the like. However, a reflective liquid crystal display panel is applied to the latter projector, which realizes a fine and distortion-free color image display in combination with a color filter.
【０００３】そして、一般に、前記の液晶表示パネルに
はアクティブマトリクス駆動方式が採用されており、図
７に示すような信号入力系を介して画像信号が入力され
る。同図において、1は画像信号に所定のディジタル処
理を施す信号処理回路、2は処理後のディジタル画像信
号をアナログ信号へ変換するＤ/Ａ変換器、3はＤ/Ａ変
換後の画像信号を増幅するアンプ、4は増幅後の画像信
号を反転させる反転回路、5は増幅後の画像信号と反転
回路で反転された画像信号を切換えて出力するスイッチ
回路、6はスイッチ回路5をフィールド周期で切換えるス
イッチ制御回路、7はスイッチ回路の出力信号にオフセ
ットを付加するオフセット付加回路、8は液晶表示パネ
ルである。In general, the liquid crystal display panel employs an active matrix drive system, and receives an image signal through a signal input system as shown in FIG. In the figure, 1 is a signal processing circuit for performing predetermined digital processing on an image signal, 2 is a D / A converter that converts a processed digital image signal into an analog signal, and 3 is a D / A converted image signal. Amplifying amplifier, 4 is an inverting circuit for inverting the amplified image signal, 5 is a switching circuit for switching between the amplified image signal and the image signal inverted by the inverting circuit, and 6 is a switching circuit for switching the switching circuit 5 in a field cycle. A switch control circuit for switching, 7 is an offset adding circuit for adding an offset to an output signal of the switch circuit, and 8 is a liquid crystal display panel.
【０００４】ところで、例えば、アクティブマトリクス
駆動方式の反射型液晶表示パネル8はその表示エリアの
１画素分が図８に示すような基本的構造からなり、その
構造をマトリクス状に配列させてパネル面を構成する。
先ず、図８において、51はＳi基板であり、その上に半
導体プロセスによってＭＯＳ-ＦＥＴ52(ソース53,ゲー
ト54,ドレイン55)と信号保持用容量56が形成されてい
る。そして、それら素子の上側が絶縁体層57によって覆
われていると共にその絶縁体層57の上にＡlの画素電極
(反射電極)58が形成されており、画素電極58の下側の一
部がＭＯＳ-ＦＥＴ52のソース55に接続されている。ま
た、その接続部分からは導体部59が側方へ延在されてお
り、導体部59とＳi基板51の間にＳiＯ2の誘電体膜60を
介在させることで信号保持用容量56を構成している。即
ち、スイッチング素子であるＭＯＳ-ＦＥＴ52と信号保
持用容量56と画素電極58からなる一画素分の能動素子回
路をマトリクス状に形成し、全体として能動素子基板61
を構成している。一方、71は透明基板であり、ガラス基
板72の片面に透明な共通電極膜73が成膜してある。そし
て、能動素子基板61側の表面と透明基板71側の共通電極
膜73の表面にはそれぞれ液晶配向膜62,74が施され、各
基板61,71の液晶配向膜62,74の間に液晶層80を挾装・封
止して、全体として液晶表示パネルが構成されている。By the way, for example, in a reflection type liquid crystal display panel 8 of an active matrix driving system, one pixel of a display area has a basic structure as shown in FIG. 8, and the structure is arranged in a matrix to form a panel surface. Is configured.
First, in FIG. 8, reference numeral 51 denotes a Si substrate, on which a MOS-FET 52 (source 53, gate 54, drain 55) and a signal holding capacitor 56 are formed by a semiconductor process. The upper side of these elements is covered with an insulator layer 57, and the pixel electrode of Al is formed on the insulator layer 57.
(Reflection electrode) 58 is formed, and a part of the lower side of the pixel electrode 58 is connected to the source 55 of the MOS-FET 52. A conductor 59 extends laterally from the connection portion. A signal holding capacitor 56 is formed by interposing a dielectric film 60 of SiO 2 between the conductor 59 and the Si substrate 51. ing. That is, an active element circuit for one pixel including a MOS-FET 52 serving as a switching element, a signal holding capacitor 56 and a pixel electrode 58 is formed in a matrix, and the active element substrate 61 as a whole is formed.
Is composed. On the other hand, a transparent substrate 71 has a transparent common electrode film 73 formed on one surface of a glass substrate 72. Liquid crystal alignment films 62 and 74 are provided on the surface of the active element substrate 61 and the surface of the common electrode film 73 on the transparent substrate 71, respectively. The layer 80 is sandwiched and sealed to form a liquid crystal display panel as a whole.
【０００５】次に、この装置の動作を図７の液晶表示パ
ネル部分(8)に示されている等価回路図も参照しながら
説明する。先ず、各ＭＯＳ-ＦＥＴ52のゲート54にはＶ
ドライバ9から垂直走査信号を通電するゲート線10が、
ソース53にはＨドライバ11から画像信号を通電する信号
線12が接続されている。ここで、ゲート線10を通じて垂
直走査信号がゲート54に印加されるとＭＯＳ-ＦＥＴ52
はオンとなり、信号線12の画像信号がソース53からドレ
イン55を通じて画素電極58に印加されると共に導体部59
を介して信号保持用容量56が充電される。従って、ゲー
ト線10の選択信号が非選択状態になっても信号保持用容
量56には画素信号に対応した電荷が蓄積されたおり、信
号保持用容量56(ＣH)と液晶層80の容量(ＣLC)で構成さ
れる合計容量と放電抵抗による時定数で決定される時間
だけ画素電極58の電位が保持される。但し、前記の時間
はフィールド周期よりも長く設定されている。Next, the operation of this device will be described with reference to an equivalent circuit diagram shown in the liquid crystal display panel portion (8) of FIG. First, V is applied to the gate 54 of each MOS-FET 52.
The gate line 10 for supplying the vertical scanning signal from the driver 9 is
The source 53 is connected to a signal line 12 for supplying an image signal from the H driver 11. Here, when a vertical scanning signal is applied to the gate 54 through the gate line 10, the MOS-FET 52
Is turned on, the image signal of the signal line 12 is applied from the source 53 to the pixel electrode 58 through the drain 55, and the conductor 59
, The signal storage capacitor 56 is charged. Therefore, even when the selection signal of the gate line 10 is not selected, the charge corresponding to the pixel signal is stored in the signal holding capacitor 56, and the signal holding capacitor 56 (C H ) and the capacitor of the liquid crystal layer 80 are stored. The potential of the pixel electrode 58 is held for a time determined by the time constant determined by the total capacity composed of (C LC ) and the discharge resistance. However, the above-mentioned time is set longer than the field period.
【０００６】そして、その時間帯には液晶層80に対して
画素電極58と共通電極膜73の間の電位差が印加されて液
晶の光透過率が変化するため、その電位差を信号線12の
画像信号で制御することによって、ガラス基板72へ入射
した後に反射電極層8で反射して再びガラス基板72から
出射する光を変調することが可能になる。具体的には、
ゲート線10に走査選択信号を通電してその方向の全ての
ＭＯＳ-ＦＥＴ52をオン状態にし、オン状態になったＭ
ＯＳ-ＦＥＴ52に接続された各信号保持用容量56に対し
て各信号線12から画像信号を順次書込むという方式で水
平・垂直方向へ走査し、入射光(読出し光)を画素単位で
変調した反射光を得る。In the time period, a potential difference between the pixel electrode 58 and the common electrode film 73 is applied to the liquid crystal layer 80 to change the light transmittance of the liquid crystal. By controlling with a signal, it becomes possible to modulate the light that enters the glass substrate 72, is reflected by the reflective electrode layer 8 and then exits the glass substrate 72 again. In particular,
A scanning selection signal is supplied to the gate line 10 to turn on all the MOS-FETs 52 in that direction, and the M
Scanning was performed in the horizontal and vertical directions by sequentially writing image signals from each signal line 12 to each signal holding capacitor 56 connected to the OS-FET 52, and incident light (readout light) was modulated in pixel units. Obtain the reflected light.
【０００７】ところで、液晶は交流で駆動する必要があ
り、この種の液晶画像表示装置ではフィールド反転駆動
方式やフレーム反転駆動方式が採用されている。即ち、
フィールド反転駆動方式の場合であれば、第１フィール
ドと第２フィールドで画像信号を反転させＨドライバ11
へ入力し、液晶層80を交流の実効値で駆動させる。図７
において反転回路4とスイッチ回路5を設けているのはそ
のためであり、スイッチ回路5によってアンプ3の出力ａ
と反転回路4の出力ｂをフィールド周期で切換え、その
フィールド単位で反転する出力ｃをオフセット付加回路
7へ入力し、オフセット回路7で液晶の閾値電圧に相当す
る電圧分を信号成分に付加した信号ｃをＨドライバ11へ
入力させている。[0007] Incidentally, the liquid crystal needs to be driven by alternating current, and this type of liquid crystal image display device employs a field inversion drive system or a frame inversion drive system. That is,
In the case of the field inversion driving method, the H driver 11 inverts the image signal in the first field and the second field.
To drive the liquid crystal layer 80 with the AC effective value. FIG.
This is why the inverting circuit 4 and the switching circuit 5 are provided in
And the output b of the inverting circuit 4 is switched in the field cycle, and the output c, which is inverted in field units, is used as an offset adding circuit
The signal c in which a voltage component corresponding to the threshold voltage of the liquid crystal is added to the signal component by the offset circuit 7 is input to the H driver 11.
【０００８】一方、最近の液晶画像表示装置では表示画
像の高精細化の傾向が著しく、それに伴って画素数が大
幅に増大している。その場合、当然に液晶表示パネルの
駆動周波数が高くなり、その構成素子の動作速度に限界
を生じて画像信号の周波数に対応して動作しなくなる。
そこで、画像信号を分割して転送し、図９に示すよう
に、液晶表示パネル側のＨドライバ11'を多相構成にし
て駆動周波数を低下させている。即ち、同図の場合であ
れば、元の画像信号を４分割したSIG1〜SIG4の分割画像
信号をＨドライバ11'へ入力し、水平方向の画素数の１/
４に相当するビット数で構成されたシフトレジスタ13を
用いて各画像信号線に接続されているスイッチ回路14を
４個単位で同時にオン/オフ制御し、各画像信号線の画
素信号を同時に４画素分ずつ書込んでゆく方式を採用し
ている。この方式によれば、単相の信号入力系で画像信
号を入力する場合と比較して液晶表示パネルの駆動周波
数を１/４に低下させることができ、画素数が大きい装
置にも対応することができる。On the other hand, in recent liquid crystal image display devices, there is a remarkable tendency to increase the definition of a displayed image, and the number of pixels has been greatly increased accordingly. In that case, the driving frequency of the liquid crystal display panel naturally becomes high, and the operation speed of the constituent elements is limited, and the liquid crystal display panel does not operate according to the frequency of the image signal.
Therefore, the image signal is divided and transferred, and as shown in FIG. 9, the H driver 11 'on the liquid crystal display panel side has a multi-phase configuration to reduce the driving frequency. That is, in the case of the figure, the divided image signals of SIG1 to SIG4 obtained by dividing the original image signal into four are input to the H driver 11 ', and the number of pixels in the horizontal direction is 1 /
The switch circuits 14 connected to each image signal line are simultaneously turned on / off in units of four by using a shift register 13 configured with the number of bits corresponding to four, and the pixel signals of each image signal line are simultaneously output by four. A method of writing data for each pixel is adopted. According to this method, the driving frequency of the liquid crystal display panel can be reduced to 1/4 as compared with the case where an image signal is input using a single-phase signal input system, and the device can be used with a large number of pixels. Can be.
【０００９】[0009]
【発明が解決しようとする課題】ところで、図７におい
て、画像信号の入力系の内、Ｄ/Ａ変換後のアンプ3・反
転回路4・スイッチ回路5・オフセット付加回路7がアナロ
グ系回路となるが、具体的には相当に複雑な回路構成に
なる。特に、非反転の画像信号と反転した画像信号の対
称性(利得,周波数特性,位相特性,オフセット量等)に関
して厳密な精度が要求されるが、前記のように複雑な回
路構成においてそれを実現することは困難であり、製品
の特性にバラツキが生じる場合が少なくない。また、図
９のように元の画像信号を分割転送する多相化方式を採
用する場合にはその多相化数分の信号入力系を構成する
必要があり、各相の特性にバラツキがあると表示画像に
縦縞の固定パターンノイズが発生し、極めて品位の低い
画質になってしまう。従って、従来の構成によると、画
像の表示精度や品質を確保するために回路素子に高精度
なものを適用する必要があり、また調整工程を設ける必
要がある等の理由から、結果的に製造コストのアップを
余儀なくされている。特に、ハイビジョン等のように画
素数が大きい高精細な表示画像を得るための液晶画像表
示装置では多相化数が８相以上になるため、アナログ回
路の総合的規模が非常に大きくなり、前記の問題を解消
することが重要な課題になっている。In FIG. 7, the amplifier 3, the inverting circuit 4, the switch circuit 5, and the offset adding circuit 7 after the D / A conversion in the image signal input system are analog circuits. However, specifically, the circuit configuration becomes considerably complicated. In particular, strict accuracy is required with respect to the symmetry (gain, frequency characteristics, phase characteristics, offset amount, etc.) of the non-inverted image signal and the inverted image signal, but this is realized in a complicated circuit configuration as described above. It is difficult to do so, and the characteristics of the product often vary. In the case of employing a multi-phase system in which the original image signal is divided and transferred as shown in FIG. 9, it is necessary to configure a signal input system for the number of multi-phases, and the characteristics of each phase vary. Then, fixed pattern noise of vertical stripes is generated in the displayed image, and the image quality becomes extremely low. Therefore, according to the conventional configuration, it is necessary to apply a high-precision circuit element to secure the display accuracy and quality of an image, and it is necessary to provide an adjustment process. Costs are being forced up. In particular, in a liquid crystal image display device for obtaining a high-definition display image having a large number of pixels, such as a high-definition television, etc., since the number of polyphases becomes eight or more, the overall scale of the analog circuit becomes very large. Eliminating the problem has become an important issue.
【００１０】そこで、本発明は、フィールド間で画像信
号が強い相関性を有していることに着目し、より簡単な
回路構成で前記の各問題点を解消して高品位な画像表示
を可能にした液晶画像表示装置を提供することを目的と
して創作された。Therefore, the present invention focuses on the fact that image signals have a strong correlation between fields, and solves the above-mentioned problems with a simpler circuit configuration to enable high-quality image display. It was created for the purpose of providing a liquid crystal image display device having the above configuration.
【００１１】[0011]
【課題を解決するための手段】第１の発明は、アクティ
ブマトリクス駆動方式の液晶表示パネルを用いた液晶画
像表示装置において、デジタル画像データをフィールド
周期で反転させる信号反転手段と、非反転のデジタル画
像データと前記信号反転手段から得られる反転デジタル
画像データとをフィールド周期で切換えて出力するスイ
ッチング手段と、前記スイッチング手段から出力される
デジタル画像データをアナログ画像信号へ変換するＤ／
Ａ変換手段と、前記Ｄ／Ａ変換手段から得られるアナロ
グ画像信号の直流成分を除去する結合容量と、前記結合
容量で直流成分を除去された後のアナログ画像信号を前
記液晶表示パネルが動作する電圧レベルにバイアス調整
して前記液晶表示パネルへ入力させる信号入力手段と、
前記液晶表示パネルの各画素電極に接続されている信号
保持用容量の他方の電極群に対して、前記バイアス電圧
を中心レベルとして画像信号の最大振幅より大きいレベ
ル差に設定された２レベルの電圧をフィールド周期で交
互に繰返して供給する第１電圧供給手段と、前記液晶表
示パネルで液晶層を介して能動素子基板と対向せしめら
れている透明基板側の共通電極に対して、前記バイアス
電圧を中心レベルとして画像信号の最大振幅より大きい
レベル差に設定された２レベルの電圧を前記第１電圧供
給手段の供給電圧と同一位相にて供給する第２電圧供給
手段とを具備したことを特徴とする液晶画像表示装置に
係る。According to a first aspect of the present invention, there is provided a liquid crystal image display apparatus using a liquid crystal display panel of an active matrix driving system, wherein a signal inverting means for inverting digital image data at a field cycle, and a non-inverting digital signal. Picture
Image data and inverted digital obtained from the signal inverting means
A switch that switches between image data and the field cycle and outputs
Output from the switching means and the switching means.
D / for converting digital image data to analog image signal
A conversion means and an analog obtained from the D / A conversion means
A coupling capacitor to remove the DC component of the grayed image signal, the bond
A signal input means for inputting by bias adjustment to a voltage level that operates the liquid crystal display panel an analog image signal after it has been removed DC component in volume to the liquid crystal display panel,
A two-level voltage set to a level difference larger than the maximum amplitude of an image signal with the bias voltage as a center level, with respect to the other electrode group of the signal holding capacitor connected to each pixel electrode of the liquid crystal display panel. And a first voltage supply unit that alternately and repeatedly supplies the bias voltage in a field cycle, and a common electrode on a transparent substrate facing an active element substrate via a liquid crystal layer in the liquid crystal display panel. A second voltage supply unit for supplying a two-level voltage having a level difference larger than the maximum amplitude of the image signal as a center level in the same phase as the supply voltage of the first voltage supply unit; The present invention relates to a liquid crystal image display device.
【００１２】この発明において、画像信号を信号反転手
段によってフィールド周期で反転させることは従来の装
置と同様であるが、非反転のフィールド画像信号と反転
させたフィールド画像信号は信号入力手段の結合容量と
バイアス調整回路を介して液晶表示パネルへ入力され
る。その場合、フィールド周期で極性の反転したフィー
ルド画像信号が交互に信号入力手段の結合容量を通過す
るが、フィールド単位で時系列的にみると交流信号が結
合容量を通過することになり、且つ画像信号はフィール
ド間で強い相関性を有しているため、結合容量で直流成
分が除去されると、その出力信号は交流化された画像信
号の平均レベルが中心レベルとなり、またフィールドが
切換わる時点の時間軸に関して非反転のフィールド画像
信号と反転したフィールド画像信号の各信号波形が対称
性を有した態様で交互に連続したものになる。そして、
前記の平均レベルは、画像信号のフィールド間での強い
相関性に基づいて、各フィールド画像信号の内容の如何
にかかわらず常に一定となる。In the present invention, the image signal is inverted by the signal inverting means in the field cycle in the same manner as in the conventional apparatus, but the non-inverted field image signal and the inverted field image signal are combined by the coupling capacitance of the signal input means. Is input to the liquid crystal display panel via the bias adjustment circuit. In this case, the field image signal whose polarity is inverted at the field period alternately passes through the coupling capacitance of the signal input means. However, when viewed in time series on a field-by-field basis, an AC signal passes through the coupling capacitance. Since the signal has a strong correlation between the fields, if the DC component is removed by the coupling capacitance, the output signal becomes the center level of the average level of the AC-converted image signal, and the point at which the field is switched. With respect to the time axis, the signal waveforms of the non-inverted field image signal and the inverted field image signal alternately continue in a symmetrical manner. And
The average level is always constant irrespective of the content of each field image signal, based on the strong correlation between the fields of the image signal.
【００１３】ところで、信号入力手段の出力信号は前記
の平均レベルに対してバイアス調整を行なったものであ
るが、オフセットが付加されていないために動作閾値電
圧を境界として液晶を交流駆動させることができない。
そこで、この発明では、液晶表示パネル側に第１電圧供
給手段と第２電圧供給手段を設けて信号保持用容量と共
通電極にフィールド周期で２レベルを繰返す電圧を供給
し、それによって各フィールドの画像信号のレベルをフ
ィールド周期で交互に引き上げ／引き下げ、結果的にフ
ィールド間でオフセットが付加された画像信号が液晶に
印加されるようにしてその交流駆動を実現している。但
し、第１電圧供給手段と第２電圧供給手段が供給する２
レベルの電圧は、前記のバイアスレベルを中心レベルと
して、そのレベル差が画像信号のとり得る最大振幅より
大きく設定されていなければならない。何故なら、各電
圧供給手段は信号入力手段から入力された信号のレベル
をフィールド周期で引き上げ／引き下げるが、入力信号
はバイアスレベルを中心に画像信号のとり得る最大振幅
内で変動するため、前記設定条件がなければ常にオフセ
ットを確保できる保証が得られないからである。The output signal of the signal input means is obtained by performing a bias adjustment on the above average level. However, since no offset is added, the liquid crystal may be AC-driven at an operation threshold voltage as a boundary. Can not.
Therefore, according to the present invention, the first voltage supply means and the second voltage supply means are provided on the liquid crystal display panel side to supply a voltage which repeats two levels at a field cycle to the signal holding capacitor and the common electrode, whereby each field is supplied. The level of the image signal is alternately raised / lowered in a field cycle, and as a result, an AC signal is realized by applying an image signal with an offset added between fields to the liquid crystal. However, the first voltage supply means and the second voltage supply means
The level voltage must be set such that the level difference is larger than the maximum amplitude that the image signal can take, with the bias level as the center level. This is because each voltage supply means raises / lowers the level of the signal input from the signal input means in the field cycle, but the input signal fluctuates within the maximum amplitude that the image signal can take around the bias level. This is because there is no guarantee that the offset can always be secured without the condition.
【００１４】そして、この発明によれば、液晶表示パネ
ルに対する信号入力系は信号反転手段と単純な結合容量
とバイアス調整回路からなる信号入力手段が挿入される
だけであり、複雑な回路構成になるオフセット付加回路
が不要になるために信号入力系の回路構成が簡素化され
る。一方、液晶表示パネル側に第１電圧供給手段と第２
電圧供給手段を設ける必要があるが、液晶表示パネルを
製造する際の半導体プロセスにおいて信号保持用容量に
接続した導体パターンを形成しておき、フィールド周期
に同期した各電圧供給回路から前記の導体パターンと共
通電極に対して２レベルを繰返す電圧を供給させればよ
い。また、このオフセット付加の方式によれば、液晶表
示パネル全体にわたって常に一様な条件でオフセット量
を与えることができるため、ムラのない安定した画像表
示が実現できるAccording to the present invention, the signal input system for the liquid crystal display panel has only a signal inversion means and a signal input means comprising a simple coupling capacitor and a bias adjustment circuit, and has a complicated circuit configuration. Since the offset adding circuit is not required, the circuit configuration of the signal input system is simplified. On the other hand, the first voltage supply means and the second
Although it is necessary to provide voltage supply means, a conductor pattern connected to a signal holding capacitor is formed in a semiconductor process when a liquid crystal display panel is manufactured, and the conductor pattern is supplied from each voltage supply circuit synchronized with a field cycle. And a voltage that repeats two levels may be supplied to the common electrode. Further, according to the method of adding an offset, an offset amount can always be given under uniform conditions over the entire liquid crystal display panel, so that stable image display without unevenness can be realized.
【００１５】第２の発明は、第１の発明の原理を多相化
方式の液晶画像表示装置に適用したものであり、多相化
された各信号入力系に、デジタル画像データをフィール
ド周期で反転させる信号反転手段と、非反転のデジタル
画像データと前記信号反転手段から得られる反転デジタ
ル画像データとをフィールド周期で切換えて出力するス
イッチング手段と、前記スイッチング手段から出力され
るデジタル画像データをアナログ画像信号へ変換するＤ
／Ａ変換手段と、前記Ｄ／Ａ変換手段から得られるアナ
ログ画像信号の直流成分を除去する結合容量と、前記結
合容量で直流成分を除去された後のアナログ画像信号を
前記液晶表示パネルが動作する電圧レベルにバイアス調
整して前記液晶表示パネルへ入力させる信号入力手段
と、前記液晶表示パネルの各画素電極に接続されている
信号保持用容量の他方の電極群に対して、前記バイアス
電圧を中心レベルとして画像信号の最大振幅より大きい
レベル差に設定された２レベルの電圧をフィールド周期
で交互に繰返して供給する第１電圧供給手段と、前記液
晶表示パネルで液晶層を介して能動素子基板と対向せし
められている透明基板側の共通電極に対して、前記バイ
アス電圧を中心レベルとして画像信号の最大振幅より大
きいレベル差に設定された２レベルの電圧を前記第１電
圧供給手段の供給電圧と同一位相にて供給する第２電圧
供給手段とを設けたことを特徴とする液晶画像表示装置
に係る。The second invention is an application of the principle of the first invention to a polyphase liquid crystal image display device. Digital image data is applied to each polyphase signal input system at a field period. Signal inverting means for inverting, non-inverting digital image data and inverting digital image data obtained from the signal inverting means, switching means for switching and outputting in a field cycle, and digital image data output from the switching means being analog. D to convert to image signal
/ A conversion means, a coupling capacitor for removing a DC component of the analog image signal obtained from the D / A conversion means, and the liquid crystal display panel operates on the analog image signal from which the DC component has been removed by the coupling capacity. The bias voltage is applied to signal input means for adjusting the bias to a voltage level to be input to the liquid crystal display panel and inputting the bias voltage to the other electrode group of the signal holding capacitor connected to each pixel electrode of the liquid crystal display panel. First voltage supply means for alternately and repeatedly supplying a two-level voltage set at a level difference larger than the maximum amplitude of the image signal as a center level in a field cycle, and an active element substrate via a liquid crystal layer in the liquid crystal display panel For the common electrode on the transparent substrate side opposed to the above, the level difference is set to be larger than the maximum amplitude of the image signal with the bias voltage as the center level. Two levels of voltage according to the liquid crystal image display apparatus characterized in that a second voltage supply means for supplying at the supply voltage and the same phase of the first voltage supply unit.
【００１６】この発明は、液晶画像表示装置が多相化方
式を採用していることに基づき、多相化された個々の信
号入力系に信号反転手段と信号入力手段を設けている点
で第１の発明と相違する。従来の方式では、多相化され
た各信号入力系にそれぞれオフセット付加回路が必要に
なるが、この発明では信号入力系に各単純な結合容量と
バイアス回路からなる信号入力手段を設けるだけで足
り、回路規模の大幅な縮小が実現できる。また、従来の
オフセット付加回路による場合には各信号入力系でのオ
フセット量にバラツキが生じて画質の低下を招くが、こ
の発明では第１電圧供給手段と第２電圧供給手段で液晶
表示パネルの前画素に対するオフセットの付加を行うた
め、バラツキがなく高精度なオフセット量を与えること
ができる。従って、第１の発明に示した原理はこの第２
の発明においてより有効な意義を有する。The present invention is based on the fact that the liquid crystal image display device employs the multi-phase system, and the signal inversion means and the signal input means are provided in each of the multi-phase signal input systems. This is different from the first invention. In the conventional method, an offset adding circuit is required for each of the multi-phase signal input systems. However, in the present invention, it is sufficient to provide the signal input system with signal input means including simple coupling capacitors and bias circuits. In addition, a significant reduction in circuit scale can be realized. Further, in the case of using the conventional offset adding circuit, the offset amount in each signal input system varies, thereby deteriorating the image quality. However, in the present invention, the first voltage supply means and the second voltage supply means use the liquid crystal display panel. Since an offset is added to the previous pixel, a highly accurate offset amount can be given without variation. Therefore, the principle shown in the first invention is the second invention.
It has a more effective meaning in the invention.
【００１７】第３の発明は、アクティブマトリクス駆動
方式の液晶表示パネルを用いた液晶画像表示装置におい
て、各フィールドのデジタル画像データを１フィールド
周期内に２回転送出力させるフィールド倍速手段と、前
記フィールド倍速手段から得られるデジタル画像データ
を１/２フィールド周期で反転させる信号反転手段と、
前記フィールド倍速手段から得られる非反転のデジタル
画像データと前記信号反転手段から得られる反転デジタ
ル画像データとを１／２フィールド周期で切換えて出力
するスイッチング手段と、前記スイッチング手段から出
力されるデジタル画像データをアナログ画像信号へ変換
するＤ／Ａ変換手段と、前記Ｄ／Ａ変換手段から得られ
るアナログ画像信号の直流成分を除去する結合容量と、
前記結合容量で直流成分を除去された後のアナログ画像
信号を前記液晶表示パネルが動作する電圧レベルにバイ
アス調整して前記液晶表示パネルへ入力させる信号入力
手段と、前記液晶表示パネルの各画素電極に接続されて
いる信号保持用容量の他方の電極群に対して、前記バイ
アス電圧を中心レベルとして画像信号の最大振幅より大
きいレベル差に設定された２レベルの電圧を１/２フィ
ールド周期で交互に繰返して供給する第１電圧供給手段
と、前記液晶表示パネルで液晶層を介して能動素子基板
と対向せしめられている透明基板側の共通電極に対し
て、前記バイアス電圧を中心レベルとして画像信号の最
大振幅より大きいレベル差に設定された２レベルの電圧
を前記第１電圧供給手段の供給電圧と同一位相にて供給
する第２電圧供給手段とを具備したことを特徴とする液
晶画像表示装置に係る。According to a third aspect of the present invention, in a liquid crystal image display device using an active matrix driving type liquid crystal display panel, a field double speed means for transferring and outputting digital image data of each field twice within one field period, Signal inversion means for inverting the digital image data obtained from the double speed means at a period of 1/2 field;
Non-inverted digital obtained from the field double speed means
Inverted digital obtained from image data and the signal inverting means
Output by switching between image data and half field cycle
Switching means for switching and output from the switching means.
Converts digital image data to analog image signal
D / A conversion means, and the D / A conversion means
A coupling capacitor to remove the DC component of the analog image signal that,
Signal input means for bias-adjusting an analog image signal from which a DC component has been removed by the coupling capacitance to a voltage level at which the liquid crystal display panel operates and inputting the signal to the liquid crystal display panel; For the other electrode group of the signal holding capacitor connected to each pixel electrode, a two-level voltage set at a level difference larger than the maximum amplitude of the image signal with the bias voltage as a center level is １. The bias voltage is applied to a first voltage supply means which alternately and repeatedly supplies the bias voltage at a field cycle, and to the common electrode on the transparent substrate which faces the active element substrate via the liquid crystal layer in the liquid crystal display panel. A second voltage supply that supplies a two-level voltage having a level difference larger than the maximum amplitude of the image signal as the level in the same phase as the supply voltage of the first voltage supply unit. According to the liquid crystal image display device being characterized in that comprising a stage.
【００１８】この発明は、フィールド倍速手段を設ける
と共に、信号反転手段と第１及び第２の電圧供給手段が
それぞれ１/２フィールド周期で動作させるようにして
いる点において第１の発明と異なる。先ず、フィールド
倍速手段で各フィールド画像信号を倍速転送して１フィ
ールド周期内に２回転送出力させるようにし、信号反転
手段が１/２フィールド周期で信号を反転させることに
より、１フィールド周期で同一のフィールド画像信号が
非反転状態と反転状態で得られるようにしている。従っ
て、１フィールド周期内で非反転の画像信号と反転した
画像信号は完全な対称性を有し、またその反転周期は第
１の発明の場合の１/２になるため、信号入力手段の出
力は極めて安定した平均レベルを中心とした１フィール
ド周期の交流信号となる。一方、液晶表示パネルには１
フィールド周期の交流信号が入力されるため、それに対
応して各電圧供給手段は１/２フィールド周期で２レベ
ルの電圧を交互に繰返すようになっている。但し、オフ
セット付加に係る電圧レベルの条件設定に関しては第１
の発明と同様である。The present invention is different from the first invention in that the field double speed means is provided and the signal inverting means and the first and second voltage supply means are each operated in a half field cycle. First, each field image signal is transferred at a double speed by the field double speed means and transferred and output twice within one field cycle, and the signal inversion means inverts the signal at a half field cycle, thereby maintaining the same at one field cycle. Are obtained in a non-inverted state and an inverted state. Accordingly, the non-inverted image signal and the inverted image signal within one field period have perfect symmetry, and the inversion period is 1/2 of that of the first invention. Becomes an AC signal having a one-field cycle centered on an extremely stable average level. On the other hand, 1
Since an AC signal having a field cycle is input, each voltage supply means alternately repeats two levels of voltage in a 1/2 field cycle. However, the condition setting of the voltage level related to the offset addition is the first.
It is the same as the invention of the above.
【００１９】この発明によれば、液晶表示パネルへの入
力信号は１フィールド周期内でその中心時間軸に関して
完全な対称性を有した交流信号となり、液晶表示パネル
側において各電圧供給手段でオフセットが付加された電
圧(液晶への印加電圧)は、１フィールド周期内でバイア
ス電圧レベルを中心に完全な対称性を有して反転するこ
とになる。従って、常にフィールド周期内で液晶の高精
度な反転駆動が実現でき、ディスクリネーションが発生
しない高品位な画像再生が可能になる。また、前記のよ
うに画像信号の平均値が極めて安定するため、より正確
なオフセット付加が実現できる。According to the present invention, the input signal to the liquid crystal display panel becomes an AC signal having complete symmetry with respect to the center time axis within one field period, and the offset is applied by each voltage supply means on the liquid crystal display panel side. The applied voltage (voltage applied to the liquid crystal) is inverted with complete symmetry around the bias voltage level within one field period. Therefore, high-precision inversion driving of the liquid crystal can always be realized within the field period, and high-quality image reproduction without disclination can be realized. Also, since the average value of the image signal is extremely stable as described above, more accurate offset addition can be realized.
【００２０】第４の発明は、第３の発明の原理を多相化
方式の液晶画像表示装置に適用したものであり、多相化
された各信号入力系に、分割された各フィールド分のデ
ジタル画像データを１フィールド周期内に２回転送出力
させるフィールド倍速手段と、前記フィールド倍速手段
から得られるデジタル画像データを１/２フィールド周
期で反転させる信号反転手段と、前記フィールド倍速手
段から得られる非反転のデジタル画像データと前記信号
反転手段から得られる反転デジタル画像データとを１／
２フィールド周期で切換えて出力するスイッチング手段
と、前記スイッチング手段から出力されるデジタル画像
データをアナログ画像信号へ変換するＤ／Ａ変換手段
と、前記Ｄ／Ａ変換手段から得られるアナログ画像信号
の直流成分を除去する結合容量と、前記結合容量で直流
成分を除去された後のアナログ画像信号を前記液晶表示
パネルが動作する電圧レベルにバイアス調整して前記液
晶表示パネルへ入力させる信号入力手段と、前記液晶表
示パネルの各画素電極に接続されている信号保持用容量
の他方の電極群に対して、前記バイアス電圧を中心レベ
ルとして画像信号の最大振幅より大きいレベル差に設定
された２レベルの電圧を１/２フィールド周期で交互に
繰返して供給する第１電圧供給手段と、前記液晶表示パ
ネルで液晶層を介して能動素子基板と対向せしめられて
いる透明基板側の共通電極に対して、前記バイアス電圧
を中心レベルとして画像信号の最大振幅より大きいレベ
ル差に設定された２レベルの電圧を前記第１電圧供給手
段の供給電圧と同一位相にて供給する第２電圧供給手段
とを設けたことを特徴とする液晶画像表示装置に係る。A fourth invention is an application of the principle of the third invention to a multi-phase liquid crystal image display device. The multi-phase signal input system is provided with each divided field. De
Field double speed means for transferring and outputting digital image data twice within one field cycle, signal inverting means for inverting digital image data obtained from the field double speed means in a half field cycle, and the field double speed hand.
Non-inverted digital image data obtained from the stage and said signal
The inverted digital image data obtained from the inverting means is divided by 1 /
Switching means for switching and outputting in a two-field cycle
And a digital image output from the switching means.
D / A conversion means for converting data into an analog image signal
If a coupling capacitor to remove the DC component of the analog image signal obtained from the D / A converting means, the analog image signals after being removed DC component at the coupling capacitor to the voltage level of the liquid crystal display panel is operated A signal input means for adjusting the bias and inputting the signal to the liquid crystal display panel, and the other electrode group of the signal holding capacitor connected to each pixel electrode of the liquid crystal display panel, wherein the bias voltage is used as a center level for the image. A first voltage supply unit for alternately and repeatedly supplying a two-level voltage set to a level difference larger than the maximum amplitude of the signal in a half field cycle; and an active element substrate via a liquid crystal layer in the liquid crystal display panel. With respect to the common electrode on the side of the transparent substrate which is opposed, the level difference is set to be larger than the maximum amplitude of the image signal with the bias voltage as the center level. According to the level of the voltage to the liquid crystal image display device characterized by providing a second voltage supply means for supplying at the supply voltage and the same phase of the first voltage supply unit.
【００２１】第３の発明に対するこの発明の関係は、第
１の発明に対する第２の発明の関係と同様であり、この
発明は多相化方式の液晶画像表示装置において更に高品
位な画像再生と安定したオフセット付加を可能にする。The relationship of the present invention to the third invention is the same as the relationship of the second invention to the first invention, and the present invention relates to a multi-phase type liquid crystal image display device which can achieve higher quality image reproduction. Enables stable offset addition.
【００２２】[0022]
【発明の実施の形態】以下、本発明の液晶画像表示装置
の実施形態を図１から図３を用いて詳細に説明する。 《実施形態１》この実施形態に係る液晶画像表示装置の
システム構成は図１に示される。同図において、先ず、
信号入力系の信号処理回路1、Ｄ/Ａ変換器2、アンプ3、
スイッチ回路5、及びスイッチ制御回路6は図７で説明し
た各要素と同様であるが、この実施形態では、信号処理
回路1から出力されるディジタル画像データをデータ反
転回路4'で反転させ、信号処理回路1側の画像データと
反転後の画像データをスイッチ回路5によってフィール
ド周期で切換えるようにしており、その切換えられた後
の画像データをＤ/Ａ変換器2でアナログ信号へ変換して
アンプ3で増幅している。即ち、予めディジタルデータ
の段階で画像データを反転させておき、信号の精度を高
く保ってＤ/Ａ変換を行なうようにしている。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of a liquid crystal image display device according to the present invention will be described below in detail with reference to FIGS. Embodiment 1 FIG. 1 shows a system configuration of a liquid crystal image display device according to this embodiment. In the figure, first,
Signal input system signal processing circuit 1, D / A converter 2, amplifier 3,
The switch circuit 5 and the switch control circuit 6 are the same as those described with reference to FIG. 7, but in this embodiment, the digital image data output from the signal processing circuit 1 is inverted by a data inversion circuit 4 ′, The image data on the processing circuit 1 side and the image data after inversion are switched in a field cycle by the switch circuit 5, and the switched image data is converted into an analog signal by the D / A converter 2 and then amplified. Amplify by 3. That is, image data is inverted in advance at the stage of digital data, and D / A conversion is performed while maintaining high signal accuracy.
【００２３】この実施形態における信号入力系の特徴
は、アンプ3の出力を結合容量21とバイアス回路を介し
て液晶表示パネル8'のＨドライバ11へ入力させている点
にある。尚、バイアス回路は結合容量21の出力に抵抗22
を介して直流電源23からバイアス電圧を与えるようにな
っている。The feature of the signal input system in this embodiment is that the output of the amplifier 3 is input to the H driver 11 of the liquid crystal display panel 8 'via the coupling capacitor 21 and the bias circuit. In addition, the bias circuit connects the resistor 22 to the output of the coupling capacitor 21.
A bias voltage is applied from the DC power supply 23 via the.
【００２４】一方、液晶表示パネル8'側についてみる
と、アクティブマトリクス駆動方式の基本的構成は図７
及び図８で説明したものと同様であるが、その各能動素
子回路に係る画素信号保持用容量56(ＣH)の基板側に相
当する部分に共通の信号線24(図８の二点鎖線で示す位
置)が施されており、その信号線24に対して外部の同期電
圧供給回路25からフィールド周期でＶ1とＶ2の２レベル
を繰返すパルス電圧が印加されるようになっている点、
及び共通電極73に対しても外部の同期電圧供給回路26か
らフィールド周期でＶ1'とＶ2'の２レベルを繰返すパル
ス電圧が印加されるようになっている点に特徴がある。
また、この実施形態では、電圧シフト回路27によって液
晶表示パネル8'全体の電源電圧ＶDをフィールド周期で
ＶA1とＶA2の２レベルを繰返すパルス電圧でシフトさせ
る方式を採用している。尚、各同期電圧供給回路25,26
は信号処理回路1のフィールド同期信号に同期して作動
し、また電圧シフト回路27は同期電圧供給回路25の動作
に同期して作動するようになっており、出力される各パ
ルス電圧の位相は同一である。On the other hand, as for the liquid crystal display panel 8 ', the basic configuration of the active matrix drive system is shown in FIG.
8 and a common signal line 24 (two-dot chain line in FIG. 8) is connected to a portion corresponding to the substrate side of the pixel signal holding capacitor 56 (C H ) related to each active element circuit. And a pulse voltage that repeats two levels of V1 and V2 in a field cycle from an external synchronous voltage supply circuit 25 is applied to the signal line 24.
Also, a characteristic is that a pulse voltage which repeats two levels of V1 'and V2' in the field cycle is applied to the common electrode 73 from the external synchronous voltage supply circuit 26.
Further, in this embodiment employs a method of shifting a pulse voltage that repeats two levels of V A 1 and V A 2 the supply voltage V D of the entire liquid crystal display panel 8 'field period by the voltage shift circuit 27 . Each synchronous voltage supply circuit 25, 26
Operates in synchronization with the field synchronization signal of the signal processing circuit 1, and the voltage shift circuit 27 operates in synchronization with the operation of the synchronization voltage supply circuit 25, and the phase of each output pulse voltage is Are identical.
【００２５】以上のシステム構成において、信号入力系
では、信号処理回路1から出力されるディジタル画像信
号をデータ反転回路4'で反転させ、信号処理回路1の出
力である非反転データ(ａ)とデータ反転回路4'の出力で
ある反転データ(ｂ)を得るが、スイッチ回路5によって
フィールド周期で非反転データと反転データが交互に選
択出力され、Ｄ／Ａ変換・増幅されて結合容量21へ入力
される。その場合、スイッチ回路5の出力として各フィ
ールド画像信号が交互に極性反転した時系列的な信号デ
ータが得られ、Ｄ／Ａ変換・増幅後の信号は２フィール
ド周期での交流波形となる。従って、結合容量21を通過
した信号は、前記の交流波形信号から直流成分が除去さ
れることにより、その交流波形信号の平均レベルを中心
として非反転データ(ａ)と反転データ(ｂ)に対応した信
号波形がフィールド周期で交互に連続した信号となる。In the above system configuration, in the signal input system, the digital image signal output from the signal processing circuit 1 is inverted by the data inverting circuit 4 ', and the non-inverted data (a) output from the signal processing circuit 1 is output. Inverted data (b), which is the output of the data inverting circuit 4 ', is obtained. Non-inverted data and inverted data are alternately selected and output in the field cycle by the switch circuit 5, and are D / A-converted and amplified to the coupling capacitor 21. Is entered. In this case, time-series signal data in which the polarity of each field image signal is alternately inverted is obtained as an output of the switch circuit 5, and the signal after D / A conversion / amplification has an AC waveform in a two-field cycle. Therefore, the signal that has passed through the coupling capacitor 21 corresponds to the non-inverted data (a) and the inverted data (b) around the average level of the AC waveform signal by removing the DC component from the AC waveform signal. The resulting signal waveform becomes a signal that is alternately continued at the field cycle.
【００２６】ここで重要な点は、周知のように画像信号
はフィールド間で強い相関性を有しているため、常に前
記の平均レベルが一定に保たれることである。即ち、結
合容量に入力する交流信号波形は前記の相関性によって
平均レベルに対して対称性を有しているため、各フィー
ルド画像信号の内容の如何にかかわらず、平均レベルが
一定値として得られる。そして、結合容量21から出力さ
れた信号には、ほぼ液晶の動作閾値電圧に相当する定電
圧電源である直流電源23によってバイアス電圧を与えら
れ、その電圧レベルＡＰＬを中心にした交流波形信号
(ｃ)が液晶表示パネル8'のＨドライバ11へ入力される。
ここに、交流波形信号(ｃ)は、電圧レベルＡＰＬを中心
に２フィールド周期で振幅する信号であると共に、隣接
した第１フィールドと第２フィールドに対応する信号波
形がフィールドの切換わる時間軸に関しても対称性を有
している。The important point here is that the average level is always kept constant because the image signal has a strong correlation between the fields as is well known. That is, since the AC signal waveform input to the coupling capacitor has symmetry with respect to the average level due to the above-described correlation, the average level is obtained as a constant value regardless of the content of each field image signal. . A bias voltage is applied to a signal output from the coupling capacitor 21 by a DC power supply 23 which is a constant voltage power supply substantially corresponding to an operation threshold voltage of the liquid crystal, and an AC waveform signal centered on the voltage level APL is provided.
(c) is input to the H driver 11 of the liquid crystal display panel 8 '.
Here, the AC waveform signal (c) is a signal having a two-field cycle centered on the voltage level APL, and the signal waveforms corresponding to the adjacent first field and second field are related to the time axis at which the fields are switched. Also have symmetry.
【００２７】従って、交流波形信号(ｃ)を液晶表示パネ
ル8'へ入力させると、各画素の画素電極58と信号保持用
容量56(ＣH)に対して電圧レベルＡＰＬを中心として反
転したレベルの画素信号が印加されることになる。しか
し、その交流波形信号(ｃ)は図７のｄに示したようにオ
フセットを付加して液晶の交流駆動を実現する信号波形
になっておらず、そのままでは液晶を正規に駆動させる
ことができない。そこで、この実施形態では、各同期電
圧供給回路25,26からフィールド周期で２レベルを繰返
すパルス電圧を同一位相で印加することにより、電圧レ
ベルＡＰＬを中心レベルとして第１フィールドでは電圧
レベルを引き上げ、第２フィールドでは引き下げるよう
にし、結果的に液晶のフィールド反転駆動方式を実現さ
せている。Therefore, when the AC waveform signal (c) is inputted to the liquid crystal display panel 8 ', the level inverted from the voltage level APL is applied to the pixel electrode 58 of each pixel and the signal holding capacitor 56 (C H ). Will be applied. However, the AC waveform signal (c) does not have a signal waveform for realizing AC driving of the liquid crystal by adding an offset as shown in FIG. 7D, and the liquid crystal cannot be properly driven as it is. . Therefore, in this embodiment, by applying a pulse voltage that repeats two levels in a field cycle from each of the synchronous voltage supply circuits 25 and 26 in the same phase, the voltage level is raised in the first field around the voltage level APL, In the second field, it is lowered, and as a result, the field inversion driving method of the liquid crystal is realized.
【００２８】次に、前記の特殊なフィールド反転駆動方
式におけるオフセット付加機能を図２の信号タイミング
チャートを参照して説明する。尚、同図における(Ａ)は
液晶表示パネル8'のＨドライバ11に対して入力される交
流波形信号(ｃ)を、(Ｂ)及び(Ｃ)は各同期電圧供給回路
25,26が供給するパルス電圧を、(Ｄ)は結果的に液晶に
印加される電圧波形を、(Ｅ)は電圧シフト回路27が供給
するパルス電圧に相当する。ここに、先ず、各同期電圧
供給回路25,26のパルス電圧はフィールド周期で同一位
相にて供給されているが、その双方の電圧変化に伴って
液晶に印加される実効電圧変化を(Ｖ2ｓ−Ｖ1ｓ)とし、
また画像信号がとり得る最大振幅のレベル差をＳmax＝
(Ｗmax−Ｂmax)とした場合、(Ｖ2ｓ−Ｖ1ｓ)−Ｓmax＞
０の条件が成立するように各同期電圧供給回路25,26の
パルス電圧の振幅(Ｖ2−Ｖ1),(Ｖ2'−Ｖ1')が設定され
ている。Next, the offset adding function in the special field inversion driving method will be described with reference to the signal timing chart of FIG. In the figure, (A) shows the AC waveform signal (c) input to the H driver 11 of the liquid crystal display panel 8 ', and (B) and (C) show the synchronous voltage supply circuits.
(D) corresponds to a pulse waveform supplied to the liquid crystal, and (E) corresponds to a pulse voltage supplied by the voltage shift circuit 27. Here, first, the pulse voltages of the respective synchronous voltage supply circuits 25 and 26 are supplied at the same phase in the field cycle, and the effective voltage change applied to the liquid crystal in accordance with both voltage changes is represented by (V2s− V1s),
Also, the maximum amplitude level difference that the image signal can take is represented by Smax =
When (Wmax−Bmax), (V2s−V1s) −Smax>
The amplitudes (V2−V1) and (V2′−V1 ′) of the pulse voltages of the synchronous voltage supply circuits 25 and 26 are set so that the condition of 0 is satisfied.
【００２９】そして、第１フィールドでは画像信号の電
圧レベルがＡＰＬから１/２・(Ｖ2ｓ−Ｖ1ｓ)だけ引き上
げられ、第２フィールドではＡＰＬから１/２・(Ｖ2ｓ−
Ｖ1ｓ)だけ引き下げられることになるが、今、仮に画像
信号が最大振幅のレベル差Ｓmaxを有した信号内容であ
ったとしても、第１フィールドでは１/２・(Ｖ2ｓ−Ｖ1
ｓ−Ｓmax)のＡＰＬから正極性側へのオフセットが確保
でき、また第２フィールドでもＡＰＬから負極性側へ同
一量のオフセットが確保できる。従って、常にＡＰＬを
中心として(Ｖ2ｓ−Ｖ1ｓ−Ｓmax)のオフセット量が確
保され、図２の(Ａ)に示すようにＨドライバ11へ入力さ
れる交流波形信号(ｃ)はバイアス電圧によってＡＰＬを
中心レベルであること、及び前記のように(Ｖ2ｓ−Ｖ1
ｓ)−Ｓmax＞０の条件を満たすように各同期電圧供給回
路25,26のパルス電圧の振幅が設定されていることか
ら、図２の(Ｄ)に示すように、結果的に液晶にオフセッ
トが付加された交流画像信号が印加され、常に適正なフ
ィールド反転駆動が行なえる。画像信号のＰ-Ｐレベル
差ＳがＳmaxより小さい場合に問題がないことは、図２
の(Ｄ)の画像信号のレベル位置からみて当然である。ま
た、オフセット量:(Ｖ2ｓ−Ｖ1ｓ−Ｓmax)をどれだけ付
加するかは液晶の駆動閾値特性を考慮して設定される
が、各同期電圧供給回路25,26のパルス電圧の振幅を調
整して対応すればよい。Then, in the first field, the voltage level of the image signal is raised from the APL by 1 / 2Ｖ (V2s−V1s), and in the second field, the voltage level is increased by 1/2 ・ (V2s−V) from the APL.
V1s), but now, even if the image signal has the signal content having the maximum amplitude level difference Smax, in the first field, ・ · (V2s−V1
s-Smax) can be secured from the APL to the positive polarity side, and the same amount of offset can be secured from the APL to the negative polarity side in the second field. Therefore, an offset amount of (V2s-V1s-Smax) is always secured around the APL, and as shown in FIG. 2A, the AC waveform signal (c) input to the H driver 11 Being at the center level, and (V2s-V1
s) Since the amplitude of the pulse voltage of each of the synchronous voltage supply circuits 25 and 26 is set so as to satisfy the condition of −Smax> 0, as a result, as shown in FIG. Is applied, and proper field inversion driving can always be performed. FIG. 2 shows that there is no problem when the PP level difference S of the image signal is smaller than Smax.
It is obvious from the level position of the image signal (D). The amount of offset: (V2s-V1s-Smax) to be added is set in consideration of the driving threshold characteristics of the liquid crystal, but by adjusting the amplitude of the pulse voltage of each of the synchronous voltage supply circuits 25 and 26. I just need to respond.
【００３０】尚、この実施形態では各同期電圧供給回路
25,26のパルス電圧の振幅を異ならせて(Ｖ2−Ｖ1)＞(Ｖ
2'−Ｖ1')としている。これは、、液晶表示パネル8'の
各ＭＯＳ-ＦＥＴ52のドレイン-ソース間に存在する浮遊
容量によって信号保持用容量56の電圧が低下する傾向を
見込んだためであるが、もしその影響を受けないほど信
号保持用容量56の容量値ＣHが大きければ、(Ｖ2−Ｖ1)
＝(Ｖ2'−Ｖ1')としてもよく、その場合には各同期電圧
供給回路25,26を単一回路で構成できる。In this embodiment, each synchronous voltage supply circuit
(V2-V1)> (V
2'-V1 '). This is because the voltage of the signal holding capacitor 56 is expected to decrease due to the stray capacitance existing between the drain and the source of each MOS-FET 52 of the liquid crystal display panel 8 '. if more capacitance value C H of the signal holding capacitor 56 is large, (V2-V1)
= (V2'-V1 '), in which case each of the synchronous voltage supply circuits 25 and 26 can be constituted by a single circuit.
【００３１】ところで、この実施形態では、液晶表示パ
ネル8'の電源電圧ＶDを電圧シフト回路27によってフィ
ールド周期でシフトさせるようにしている。これは、図
２の(Ｄ)に示すように、実質的に液晶に印加される電圧
が画像信号分とオフセット分とが加算された交流信号に
なると、そのＰ-Ｐ電圧はかなり大きいものとなって液
晶表示パネル8'の耐圧が問題になる。そこで、電圧シフ
ト回路27によって各同期電圧供給回路25,26のパルス電
圧と同一位相の電圧パルス(Ｐ-Ｐ値:ＶA2,ＶA1)を液晶
表示パネル8'の電源部に印加させ、前記の問題を解消さ
せている。By the way, in this embodiment, so as to shift a field period the supply voltage V D of the liquid crystal display panel 8 'by the voltage shift circuit 27. This is because, as shown in FIG. 2D, when the voltage applied to the liquid crystal becomes an AC signal obtained by adding the image signal and the offset, the PP voltage is considerably large. Thus, the withstand voltage of the liquid crystal display panel 8 'becomes a problem. Therefore, the voltage shift circuit 27 applies a voltage pulse (PP value: VA 2, VA 1) having the same phase as the pulse voltage of each of the synchronous voltage supply circuits 25, 26 to the power supply section of the liquid crystal display panel 8 '. This solves the above problem.
【００３２】《実施形態２》この実施形態は、実施形態
１によるオフセット付加の原理を多相化方式の液晶画像
表示装置に適用したものであり、そのシステム構成は図
３に示される。多相化方式を採用しているため、同図に
示すように、画像信号の入力系が４系統になっており、
液晶表示パネル15側のＨドライバ11'が図９に示した回
路構成になっているが、他の回路については実施形態１
(図１)の場合と同様である。また、図３において、図１
と同一符号で示される回路要素は同一のものであり、こ
こではそれらの機能についての説明を省略する。Embodiment 2 In this embodiment, the principle of offset addition according to Embodiment 1 is applied to a multi-phase liquid crystal image display device, and the system configuration is shown in FIG. Since the multi-phase system is adopted, as shown in the figure, there are four image signal input systems,
The H driver 11 'on the liquid crystal display panel 15 side has the circuit configuration shown in FIG. 9, but other circuits are the same as those in the first embodiment.
This is the same as the case of FIG. In FIG. 3, FIG.
The circuit elements denoted by the same reference numerals are the same, and the description of their functions is omitted here.
【００３３】この実施形態では、前記のように４系統の
信号入力系が構成されているが、各信号入力系は水平走
査方向の画像信号に関して３画素分ずつ隔った画素信号
を扱い、４系統で隣接した４画素分の画素信号をＨドラ
イバ11'へ同時に転送出力できるようになっている。そ
して、信号処理部1'とデータ反転回路4'とスイッチ回路
5とＤＡ変換器2とスイッチ制御回路6とからなる各系統
のディジタル処理回路は一括してＩＣチップにまとめら
れており、アンプ3と結合容量21とバイアス回路からな
る各系統のアナログ系回路が各系統のディジタル処理回
路に接続されている。但し、バイアス回路は、抵抗22を
各系統別に接続させているが、直流電源23に関しては単
一電源になっている。尚、バイアス回路に関しては、必
ずしも図３のような回路構成とする必要はなく、図６に
示すようにシステムの電源電圧を分圧抵抗22a,22bで分
圧してバイアス電圧を得るようにしてもよく、その場合
には直流電源23を省略できる。In this embodiment, four signal input systems are configured as described above, but each signal input system handles pixel signals separated by three pixels with respect to image signals in the horizontal scanning direction. Pixel signals for four pixels adjacent in the system can be simultaneously transferred and output to the H driver 11 '. The signal processing unit 1 ', the data inverting circuit 4', and the switch circuit
The digital processing circuits of each system consisting of 5, a D / A converter 2, and a switch control circuit 6 are collectively integrated on an IC chip, and the analog circuits of each system consisting of an amplifier 3, a coupling capacitor 21, and a bias circuit are provided. It is connected to the digital processing circuit of each system. However, the bias circuit connects the resistor 22 for each system, but the DC power supply 23 is a single power supply. Note that the bias circuit does not necessarily have to have the circuit configuration as shown in FIG. 3, and the bias voltage may be obtained by dividing the system power supply voltage by the voltage dividing resistors 22a and 22b as shown in FIG. In such a case, the DC power supply 23 can be omitted.
【００３４】この実施形態では、液晶表示パネル15のＶ
ドライバ9がゲート線10を選択する度に、その水平走査
ラインについてＨドライバ11'が４画素分の画素信号を
同時に書込みながら順に水平方向に走査してフィールド
画像を構成するが、実施形態１の場合と同様に、各同期
電圧供給回路25,26から画素信号保持用容量56(ＣH)の基
板側の信号線24と共通電極73に対してフィールド周期で
パルス電圧が印加され、反転関係にある第１フィールド
と第２フィールドの画像信号に対してオフセットが付加
される。従って、多相化方式で画素信号を書込んで液晶
表示パネル15の駆動周波数を低くしている点で実施形態
１と異なるだけであり、信号入力系の機能と液晶表示パ
ネル15でのフィールド反転駆動・オフセット付加条件に
ついては実施形態１と同様である。尚、この実施形態に
おいても、液晶表示パネル15の耐圧特性を考慮して、電
圧シフト回路27によって各同期電圧供給回路25,26のパ
ルス電圧と同一位相の電圧パルスを液晶表示パネル8'の
電源部に印加させている。In this embodiment, the V of the liquid crystal display panel 15
Every time the driver 9 selects the gate line 10, the H driver 11 'scans the horizontal scanning line sequentially in the horizontal direction while simultaneously writing pixel signals for four pixels to form a field image. As in the case, a pulse voltage is applied from the synchronous voltage supply circuits 25 and 26 to the signal line 24 on the substrate side of the pixel signal holding capacitor 56 (C H ) and the common electrode 73 at a field cycle, and the inversion relationship is established. An offset is added to a certain first field and second field image signal. Therefore, the only difference from the first embodiment is that the driving frequency of the liquid crystal display panel 15 is lowered by writing pixel signals in a multi-phase system, and the function of the signal input system and the field inversion in the liquid crystal display panel 15 are performed. The drive / offset addition conditions are the same as in the first embodiment. Also in this embodiment, in consideration of the withstand voltage characteristics of the liquid crystal display panel 15, the voltage shift circuit 27 applies a voltage pulse having the same phase as the pulse voltage of each of the synchronous voltage supply circuits 25 and 26 to the power supply of the liquid crystal display panel 8 '. Section.
【００３５】そして、以上のように実施形態１の動作原
理を多相化方式の液晶画像表示装置に適用することは、
次のような点で極めて有効である。先ず、通常の多相化
方式による場合には、各信号入力系には個別にオフセッ
ト付加回路が必要となり、アナログ系回路が複雑化して
その回路規模が大きくなるが、この実施形態によれば、
アンプ3と結合容量21とバイアス回路からなる簡単な回
路構成だけで足り、回路規模の大幅な縮小が図れると共
にバラツキのない高精度な入力信号を得ることができ
る。また、オフセット付加は液晶表示パネル15に対する
同期電圧供給回路25,26からのパルス電圧の供給により
全画素に対して一括して行なっているため、通常の多相
化方式のように各信号入力系の特性のバラツキがオフセ
ット誤差を生じさせてしまうようなことがなく、高精度
で安定したオフセット付加が可能になる。但し、実施形
態１で説明したように液晶表示パネル15側にパルス電圧
供給用の信号線24を形成しておく必要があるが、それ自
体は１系統の信号線であり、また半導体プロセスによっ
て容易に形成できることから、回路規模の拡大や製造コ
ストのアップにはならず、オフセット付加回路を各信号
入力系に設けることと比較すれば遥かに有利である。As described above, applying the operation principle of Embodiment 1 to a multi-phase liquid crystal image display device is as follows.
It is extremely effective in the following points. First, in the case of the ordinary multi-phase system, each signal input system requires an individual offset adding circuit, which complicates the analog system circuit and increases the circuit scale. However, according to this embodiment,
Only a simple circuit configuration including the amplifier 3, the coupling capacitor 21, and the bias circuit is sufficient, and the circuit scale can be significantly reduced, and a highly accurate input signal without variation can be obtained. Also, since the offset is added to all the pixels at once by supplying the pulse voltage from the synchronous voltage supply circuits 25 and 26 to the liquid crystal display panel 15, each signal input system is applied as in the ordinary multi-phase system. The variation in the characteristics does not cause an offset error, and a highly accurate and stable offset can be added. However, as described in the first embodiment, it is necessary to form the signal line 24 for supplying the pulse voltage on the liquid crystal display panel 15 side. However, the signal line 24 itself is a single signal line, and is easily formed by a semiconductor process. Therefore, the circuit scale and the manufacturing cost are not increased, and it is far more advantageous than providing an offset adding circuit in each signal input system.
【００３６】《実施形態３》この実施形態に係る液晶画
像表示装置のシステム構成は図４に示され、同図におい
て図１と同一符号で示される回路要素は同一のものであ
る。この実施形態の特徴は、次のような点にある。 (1) 実施形態１の信号処理回路1はフィールド周期で各
フィールド画像データを出力するが、この実施形態の信
号処理回路30は各フィールド画像データを表示上の１/
２フィールド周期より十分に短い時間内に処理して転送
出力するものである。 (2) 前記の信号処理回路30とデータ反転回路4'の間には
フィールド倍速回路31が設けられている。そのフィール
ド倍速回路31は、その内部にフィールドメモリを内蔵し
ており、信号処理回路30から各フィールド画像データが
転送される度にそのデータを一旦フィールドメモリに蓄
積し、表示上の１フィールド周期内にそのフィールド画
像データを２回転送出力させて、次のフィールド画像デ
ータを蓄積させる。 (3) スイッチ制御回路6'は信号処理回路30の１/２フィ
ールド周期の同期信号に同期してスイッチ回路5'を切換
える。 (4) 液晶表示パネル8'側に対する各同期電圧供給回路3
2,33と電圧シフト回路34は、１/２フィールド周期の同
期信号に同期して２レベルの電圧を交互に出力する。
尚、その電圧レベルに関しては、実施形態１の場合と同
様である。<< Embodiment 3 >> The system configuration of a liquid crystal image display device according to this embodiment is shown in FIG. 4, in which the circuit elements denoted by the same reference numerals as those in FIG. 1 are the same. The features of this embodiment are as follows. (1) The signal processing circuit 1 according to the first embodiment outputs each field image data at a field cycle.
Processing and transfer output are performed within a time sufficiently shorter than the two-field period. (2) A field double speed circuit 31 is provided between the signal processing circuit 30 and the data inverting circuit 4 '. The field double speed circuit 31 has a built-in field memory therein, and each time field image data is transferred from the signal processing circuit 30, the data is temporarily stored in the field memory, and the data is temporarily stored within one field cycle on the display. Then, the field image data is transferred and output twice, and the next field image data is accumulated. (3) The switch control circuit 6 'switches the switch circuit 5' in synchronization with the synchronization signal of the signal processing circuit 30 in a 1/2 field cycle. (4) Each synchronous voltage supply circuit 3 for the liquid crystal display panel 8 '
2, 33 and the voltage shift circuit 34 alternately output two-level voltages in synchronization with a synchronization signal having a half field period.
The voltage level is the same as in the first embodiment.
【００３７】以上の特徴に基づき、信号処理回路30が順
次フィールド画像データ(F1,F2,F3,F4,・・・)を処理して
出力すると、フィールド倍速回路31は逐次転送されてく
るフィールド画像データを１フィールド分だけメモリに
蓄積し、その蓄積が完了する度に１/２フィールド周期
でそのフィールド画像データを２回出力させる。ところ
で、スイッチ回路5'は１/２フィールド周期で切換えら
れているため、その回路5'の出力は１/２フィールド周
期でフィールド倍速回路31の出力とデータ反転回路5'の
出力に切換わる。従って、図示するように、フィールド
倍速回路31からは１/２フィールド周期でF1,F1,F2,F2,F
3,F3,F4,・・・の順にフィールド画像データ(ａ)が出力さ
れるが、同時にデータ反転回路5'はその画像データ(ａ)
を極性反転させたデータ(ｂ)を出力させるため、スイッ
チ回路5'は１フィールド周期で非反転のフィールド画像
データとそれを反転させたフィールド画像データ信号を
出力させることになり、その時系列データがＤＡ変換器
2でアナログ信号へ変換された後、増幅されて結合容量2
2を通過する。Based on the above features, when the signal processing circuit 30 sequentially processes and outputs the field image data (F1, F2, F3, F4,...), The field double speed circuit 31 transmits the sequentially transferred field image data. Data for one field is stored in the memory, and every time the storage is completed, the field image data is output twice in a half field cycle. By the way, since the switch circuit 5 'is switched at a 1/2 field cycle, the output of the circuit 5' switches between the output of the field double speed circuit 31 and the output of the data inversion circuit 5 'at a 1/2 field cycle. Therefore, as shown in the figure, F1, F1, F2, F2, F
The field image data (a) is output in the order of 3, F3, F4,..., And at the same time, the data inverting circuit 5 ′ outputs the image data (a).
In order to output the data (b) in which the polarity is inverted, the switch circuit 5 ′ outputs the non-inverted field image data and the inverted field image data signal in one field cycle. DA converter
After being converted to an analog signal in 2, the signal is amplified and the coupling capacitance 2
Go through 2.
【００３８】その結果、変換後のアナログ信号が結合容
量22で直流成分が除去されてバイアス調整がなされた出
力信号(ｃ)は、増幅後のアナログ信号の平均値ＡＰＬを
中心にフィールド画像データ(ａ)とそれを極性反転させ
たデータ(ｂ)に対応した信号波形が時系列的に連続した
ものとなり、１フィールド周期内における信号波形は中
心時間軸に関して完全な対称性を有している。As a result, the output signal (c) obtained by removing the DC component of the converted analog signal by the coupling capacitor 22 and performing the bias adjustment is converted to the field image data (APL) centering on the average value APL of the amplified analog signal. The signal waveform corresponding to a) and the data (b) obtained by inverting the polarity thereof are continuous in time series, and the signal waveform within one field period has perfect symmetry with respect to the center time axis.
【００３９】一方、液晶表示パネル8'の画素信号保持用
容量56(ＣH)の基板側の信号線24と共通電極73に対して
各同期電圧供給回路32,33からそれぞれ２レベルをとる
パルス電圧が供給されるが、実施形態１の場合と異な
り、そのレベル変化は１/２フィールド周期毎に行われ
る。但し、前記のように電圧レベルの設定条件に関して
は実施形態１と同様である。従って、オフセット付加の
ための周期が異なるだけで、原理的には実施形態１の場
合と同様であり、この実施形態における実施形態１の図
２に対応する信号タイミングチャートは図５のようにな
る。同図の(Ｄ)に示されるように、液晶に対して印加さ
れる電圧は１フィールド周期単位で非反転のフィールド
画像信号と反転したフィールド画像信号がオフセットが
付加された信号波形となり、その結果、各画素に対応し
た液晶に対して完全に対称性を有した画像信号が１/２
フィールド周期毎に印加されることになり、正確な反転
駆動が実現できる。即ち、実施形態１の場合には、画像
信号のフィールド間での強い相関性に基づいて液晶の反
転駆動を行なっているために完全な意味での反転駆動に
ならないが、この実施形態によれば、同一信号波形から
生成された非反転のフィールド画像信号と反転したフィ
ールド画像信号によるフィールド周期内での完全な反転
駆動となり、極めて高品位な画像再生が可能になる。ま
た、結合容量22を通過する交流信号の周波数が２倍にな
るため、より安定した平均レベルＡＰＬが得られ、オフ
セット付加の精度も向上する。尚、この実施形態におい
ても電圧シフト回路34で各同期電圧供給回路32,33のパ
ルス電圧と同一位相の電圧パルスを液晶表示パネル8'の
電源部に印加させており、液晶表示パネル8'の耐圧性が
考慮されている。On the other hand, a pulse which takes two levels from each of the synchronous voltage supply circuits 32 and 33 to the signal line 24 and the common electrode 73 on the substrate side of the pixel signal holding capacitor 56 (C H ) of the liquid crystal display panel 8 ′. Although the voltage is supplied, the level change is performed every half field period, unlike the case of the first embodiment. However, the voltage level setting conditions are the same as in the first embodiment as described above. Accordingly, only the cycle for adding the offset is different, and the principle is the same as that of the first embodiment. A signal timing chart corresponding to FIG. 2 of the first embodiment in this embodiment is as shown in FIG. . As shown in (D) of the figure, the voltage applied to the liquid crystal becomes a signal waveform in which a non-inverted field image signal and an inverted field image signal are added with an offset in units of one field period. , The image signal that is completely symmetric with respect to the liquid crystal corresponding to each pixel is ２
Since it is applied every field period, accurate inversion driving can be realized. That is, in the case of the first embodiment, since the inversion drive of the liquid crystal is performed based on the strong correlation between the fields of the image signal, the inversion drive does not become a complete inversion drive. In addition, the non-inverted field image signal generated from the same signal waveform and the inverted field image signal perform complete inversion driving within the field period, and extremely high-quality image reproduction becomes possible. Further, since the frequency of the AC signal passing through the coupling capacitor 22 is doubled, a more stable average level APL is obtained, and the accuracy of offset addition is improved. In this embodiment, the voltage shift circuit 34 applies a voltage pulse having the same phase as the pulse voltage of each of the synchronous voltage supply circuits 32 and 33 to the power supply section of the liquid crystal display panel 8 '. The pressure resistance is taken into account.
【００４０】そして、実施形態１と実施形態２の関係と
同様に、この実施形態も多相化方式の液晶画像表示装置
に適用でき、その場合には各信号入力系に分割された各
画像信号を処理する信号処理回路とフィールド倍速回路
31とデータ反転回路4'とスイッチ回路5'とスイッチ制御
回路6'とＤ/Ａ変換器2とアンプ21と結合容量22とバイア
ス回路が設けられることになる。多相化方式への適用に
より、実施形態２が実施形態１に対して有する効果と同
様の効果が得られることは当然である。As in the case of the first and second embodiments, this embodiment can also be applied to a multi-phase liquid crystal image display device. In this case, each image signal divided into each signal input system is used. Signal processing circuit and field double speed circuit
31, a data inversion circuit 4 ', a switch circuit 5', a switch control circuit 6 ', a D / A converter 2, an amplifier 21, a coupling capacitor 22, and a bias circuit are provided. It is obvious that the same effect as the second embodiment has over the first embodiment can be obtained by applying to the polyphase method.
【００４１】[0041]
【発明の効果】本発明の液晶画像表示装置は、以上の構
成を有していることにより、次のような効果を奏する。
請求項１の発明は、液晶表示パネルに対する信号入力系
の回路規模を小さくすると共に、液晶の交流駆動に必要
となるフィールド間の非反転画像信号と反転画像信号に
対するオフセット付加を全画素について均一で高精度に
与えることを可能にし、高品位な画像表示を実現する。
請求項２の発明は、画素数の大きい高精細画像を表示す
る場合等に採用される多相化方式の液晶画像表示装置に
対して請求項１の原理を適用し、回路規模の大幅な縮小
を図ると共に、多相化された信号入力系の特性のバラツ
キに起因した固定パターンノイズの発生等の不具合をな
くし、安定した高品位な画像表示と製造コストの低減化
を可能にする。請求項３の発明は、フィールド倍速手段
を設けて各フィールド画像信号を１フィールド周期内に
２回転送出力させ、完全に対称な画像信号によって液晶
の反転駆動を行なうと共に正確なオフセット付加を可能
にし、より高品位な画像表示を実現する。請求項４の発
明は、請求項３の原理を多相化方式の液晶画像表示装置
に適用し、請求項２と請求項３の発明の効果を併有した
装置を実現する。請求項５の発明は、画像信号がディジ
タルデータの段階で非反転フィールド画像データと反転
フィールド画像データを得てＤ/Ａ変換を行なうため、
元の信号に忠実で高精度な液晶駆動信号を得ることを可
能にする。請求項６の発明は、液晶表示パネルの各画素
に設けられるスイッチング素子に存在する浮遊容量が第
１電圧供給手段によって信号保持用容量に印加される電
圧レベル差を低下させる問題を解消させ、第２電圧供給
手段による印加状態と整合させて適正なオフセット付与
を実現する。請求項７の発明は、請求項４の発明で考慮
されたスイッチング素子に存在する浮遊容量が無視でき
る場合に、第１電圧供給手段と第２電圧供給手段を単一
化し、回路規模の縮小を実現する。請求項８の発明は、
液晶を駆動させる交流信号の電圧が大きくなることによ
って生じる液晶表示パネルの耐圧性の問題を緩和させ
る。The liquid crystal image display device of the present invention has the following effects by having the above configuration.
According to the first aspect of the present invention, the circuit scale of the signal input system for the liquid crystal display panel is reduced, and the addition of the offset between the non-inverted image signal and the inverted image signal between fields required for AC driving of the liquid crystal is uniformly performed for all pixels. It can be applied with high precision and realizes high-quality image display.
The invention of claim 2 applies the principle of claim 1 to a multi-phase type liquid crystal image display device used for displaying a high-definition image having a large number of pixels, and greatly reduces the circuit scale. In addition, it is possible to eliminate problems such as generation of fixed pattern noise due to variations in characteristics of a multi-phase signal input system, thereby enabling stable high-quality image display and reduction in manufacturing cost. According to the third aspect of the present invention, a field double speed means is provided to transfer and output each field image signal twice within one field period, thereby inverting the liquid crystal by a completely symmetric image signal and adding an accurate offset. , Realizing higher quality image display. According to a fourth aspect of the invention, the principle of the third aspect is applied to a multi-phase liquid crystal image display device, and an apparatus having both the effects of the second and third aspects of the invention is realized. According to a fifth aspect of the present invention, the D / A conversion is performed by obtaining non-inverted field image data and inverted field image data when the image signal is digital data.
It is possible to obtain a high-precision liquid crystal drive signal that is faithful to the original signal. The invention according to claim 6 solves the problem that the stray capacitance existing in the switching element provided in each pixel of the liquid crystal display panel reduces the voltage level difference applied to the signal holding capacitance by the first voltage supply means. Appropriate offset is provided by matching with the application state by the two voltage supply means. According to a seventh aspect of the present invention, when the stray capacitance existing in the switching element considered in the fourth aspect of the invention is negligible, the first voltage supply means and the second voltage supply means are united to reduce the circuit scale. Realize. The invention of claim 8 is
The problem of the withstand voltage of the liquid crystal display panel caused by the increase in the voltage of the AC signal for driving the liquid crystal is alleviated.
【図１】本発明の液晶画像表示装置の実施形態１に係る
システム回路図である。FIG. 1 is a system circuit diagram according to a first embodiment of a liquid crystal image display device of the present invention.
【図２】実施形態１によるオフセット電圧付加に関する
各信号のタイミングチャートである。FIG. 2 is a timing chart of signals related to offset voltage addition according to the first embodiment.
【図３】実施形態２の液晶画像表示装置(多相化方式)に
係るシステム回路図である。FIG. 3 is a system circuit diagram according to a liquid crystal image display device (a multi-phase system) according to a second embodiment.
【図４】実施形態３の液晶画像表示装置に係るシステム
回路図である。FIG. 4 is a system circuit diagram according to a liquid crystal image display device of a third embodiment.
【図５】実施形態３によるオフセット電圧付加に関する
各信号のタイミングチャートである。FIG. 5 is a timing chart of signals related to addition of an offset voltage according to a third embodiment.
【図６】他の構成によるバイアス回路の回路図である。FIG. 6 is a circuit diagram of a bias circuit having another configuration.
【図７】従来の液晶画像表示装置のシステム回路図であ
る。FIG. 7 is a system circuit diagram of a conventional liquid crystal image display device.
【図８】液晶表示パネルの１画素分の構造を示す断面図
である。FIG. 8 is a cross-sectional view showing the structure of one pixel of the liquid crystal display panel.
【図９】多相化方式を採用した液晶表示パネルの回路図
である。FIG. 9 is a circuit diagram of a liquid crystal display panel employing a multi-phase system.
1,30…信号処理回路、2…Ｄ/Ａ変換器、3…アンプ、4…
反転回路、4'…データ反転回路、5,14…スイッチ回路、
6…スイッチ制御回路、7…オフセット付加回路、8,8',1
5…液晶表示パネル、9…Ｖドライバ、10…ゲート線、1
1,11'…Ｈドライバ、12,24…信号線、13…シフトレジス
タ、21…結合容量、22…抵抗、22a,22b…分圧抵抗、23
…直流電源、25,26,32,33…同期電圧供給回路、27,34…
電圧シフト回路、31…フィールド倍速回路、51…Ｓi基
板、52…ＭＯＳ-ＦＥＴ、53…ソース、54…ゲート、55
…ドレイン、56…信号保持用容量、57…絶縁体層、58…
画素電極、59…導体部、60…誘電体膜、61…能動素子基
板、62,74…液晶配向膜、71…透明基板、72…ガラス基
板、73…共通電極、80…液晶層。1,30 ... signal processing circuit, 2 ... D / A converter, 3 ... amplifier, 4 ...
Inverting circuit, 4 '… Data inverting circuit, 5,14… Switch circuit,
6 ... Switch control circuit, 7 ... Offset addition circuit, 8,8 ', 1
5 ... LCD panel, 9 ... V driver, 10 ... Gate line, 1
1, 11 ': H driver, 12, 24: signal line, 13: shift register, 21: coupling capacitance, 22: resistor, 22a, 22b: voltage dividing resistor, 23
... DC power supply, 25,26,32,33 ... Synchronous voltage supply circuit, 27,34 ...
Voltage shift circuit, 31 field double speed circuit, 51 Si substrate, 52 MOS-FET, 53 source, 54 gate, 55
... Drain, 56 ... Capacity for holding signal, 57 ... Insulator layer, 58 ...
Pixel electrode, 59 conductor part, 60 dielectric film, 61 active element substrate, 62, 74 liquid crystal alignment film, 71 transparent substrate, 72 glass substrate, 73 common electrode, 80 liquid crystal layer.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G09G 3/36 G02F 1/133 525 G02F 1/133 550 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) G09G 3/36 G02F 1/133 525 G02F 1/133 550
Claims (4)
パネルを用いた液晶画像表示装置において、デジタル 画像データをフィールド周期で反転させる信号
反転手段と、非反転のデジタル画像データと前記信号反転手段から得
られる反転デジタル画像データとをフィールド周期で切
換えて出力するスイッチング手段と、 前記スイッチング手段から出力されるデジタル画像デー
タをアナログ画像信号へ変換するＤ／Ａ変換手段と、 前記Ｄ／Ａ変換手段から得られるアナログ 画像信号の直
流成分を除去する結合容量と、前記結合容量で 直流成分を除去された後のアナログ画像
信号を前記液晶表示パネルが動作する電圧レベルにバイ
アス調整して前記液晶表示パネルへ入力させる信号入力
手段と、 前記液晶表示パネルの各画素電極に接続されている信号
保持用容量の他方の電極群に対して、前記バイアス電圧
を中心レベルとして画像信号の最大振幅より大きいレベ
ル差に設定された２レベルの電圧をフィールド周期で交
互に繰返して供給する第１電圧供給手段と、 前記液晶表示パネルで液晶層を介して能動素子基板と対
向せしめられている透明基板側の共通電極に対して、前
記バイアス電圧を中心レベルとして画像信号の最大振幅
より大きいレベル差に設定された２レベルの電圧を前記
第１電圧供給手段の供給電圧と同一位相にて供給する第
２電圧供給手段とを具備したことを特徴とする液晶画像
表示装置。In a liquid crystal image display device using a liquid crystal display panel of an active matrix drive system, signal inversion means for inverting digital image data at a field cycle, and non-inversion digital image data and a signal obtained from the signal inversion means.
Between the inverted digital image data
Switching means for replacing and outputting digital image data output from the switching means.
A D / A converting means for converting the data into an analog image signal, and a coupling capacitor to remove the DC component of the analog image signal obtained from the D / A conversion means, analog after being removed DC component at the coupling capacitor Signal input means for biasing an image signal to a voltage level at which the liquid crystal display panel operates and inputting the signal to the liquid crystal display panel; and a signal holding capacitor connected to each pixel electrode of the liquid crystal display panel. A first voltage supply unit for alternately and repeatedly supplying a two-level voltage set at a level difference larger than the maximum amplitude of the image signal with the bias voltage as a center level to the other electrode group at a field cycle; The bias voltage is used as a central level for an image signal with respect to the common electrode on the transparent substrate facing the active element substrate via the liquid crystal layer in the liquid crystal display panel. A second voltage supply means for supplying a two-level voltage set to a level difference larger than the maximum amplitude of the signal at the same phase as the supply voltage of the first voltage supply means. apparatus.
各画素信号を対応した複数の信号入力系を通じてアクテ
ィブマトリクス駆動方式の液晶表示パネルへ入力し、前
記液晶表示パネルで各信号入力系の画素信号を同時に複
数の画素電極へ書込んでゆくことによりフィールド画像
を構成する液晶画像表示装置において、 各信号入力系に、デジタル画像データをフィールド周期
で反転させる信号反転手段と、非反転のデジタル画像データと前記信号反転手段から得
られる反転デジタル画像データとをフィールド周期で切
換えて出力するスイッチング手段と、 前記スイッチング手段から出力されるデジタル画像デー
タをアナログ画像信号へ変換するＤ／Ａ変換手段と、 前記Ｄ／Ａ変換手段から得られるアナログ 画像信号の直
流成分を除去する結合容量と、前記結合容量で 直流成分を除去された後のアナログ画像
信号を前記液晶表示パネルが動作する電圧レベルにバイ
アス調整して前記液晶表示パネルへ入力させる信号入力
手段と、 前記液晶表示パネルの各画素電極に接続されている信号
保持用容量の他方の電極群に対して、前記バイアス電圧
を中心レベルとして画像信号の最大振幅より大きいレベ
ル差に設定された２レベルの電圧をフィールド周期で交
互に繰返して供給する第１電圧供給手段と、 前記液晶表示パネルで液晶層を介して能動素子基板と対
向せしめられている透明基板側の共通電極に対して、前
記バイアス電圧を中心レベルとして画像信号の最大振幅
より大きいレベル差に設定された２レベルの電圧を前記
第１電圧供給手段の供給電圧と同一位相にて供給する第
２電圧供給手段とを設けたことを特徴とする液晶画像表
示装置。2. An image signal is divided in units of pixels, and the divided pixel signals are inputted to a liquid crystal display panel of an active matrix driving system through a plurality of signal input systems corresponding thereto. of the liquid crystal image display device constituting the field image by Yuku crowded simultaneously write to a plurality of pixel electrodes pixel signals, each signal input system, a signal inverting means for inverting the digital image data in a field period, the non-inverting Digital image data and obtained from the signal inverting means.
Between the inverted digital image data
Switching means for replacing and outputting digital image data output from the switching means.
A D / A converting means for converting the data into an analog image signal, and a coupling capacitor to remove the DC component of the analog image signal obtained from the D / A conversion means, analog after being removed DC component at the coupling capacitor Signal input means for biasing an image signal to a voltage level at which the liquid crystal display panel operates and inputting the signal to the liquid crystal display panel; and a signal holding capacitor connected to each pixel electrode of the liquid crystal display panel. A first voltage supply unit for alternately and repeatedly supplying a two-level voltage set at a level difference larger than the maximum amplitude of the image signal with the bias voltage as a center level to the other electrode group at a field cycle; The bias voltage is used as a central level for an image signal with respect to the common electrode on the transparent substrate facing the active element substrate via the liquid crystal layer in the liquid crystal display panel. Liquid crystal image display, characterized in that the 2 levels of voltage set to a larger level difference than the maximum amplitude of the items has provided a second voltage supply means for supplying at the supply voltage and the same phase in the first voltage supply means apparatus.
パネルを用いた液晶画像表示装置において、 各フィールドのデジタル画像データを１フィールド周期
内に２回転送出力させるフィールド倍速手段と、 前記フィールド倍速手段から得られるデジタル画像デー
タを１/２フィールド周期で反転させる信号反転手段
と、前記フィールド倍速手段から得られる非反転のデジタル
画像データと前記信号反転手段から得られる反転デジタ
ル画像データとを１／２フィールド周期で切換えて出力
するスイッチング手段と、 前記スイッチング手段から出力されるデジタル画像デー
タをアナログ画像信号へ変換するＤ／Ａ変換手段と、 前記Ｄ／Ａ変換手段から得られるアナログ 画像信号の直
流成分を除去する結合容量と、前記結合容量で 直流成分を除去された後のアナログ画像
信号を前記液晶表示パネルが動作する電圧レベルにバイ
アス調整して前記液晶表示パネルへ入力させる信号入力
手段と、 前記液晶表示パネルの各画素電極に接続されている信号
保持用容量の他方の電極群に対して、前記バイアス電圧
を中心レベルとして画像信号の最大振幅より大きいレベ
ル差に設定された２レベルの電圧を１/２フィールド周
期で交互に繰返して供給する第１電圧供給手段と、 前記液晶表示パネルで液晶層を介して能動素子基板と対
向せしめられている透明基板側の共通電極に対して、前
記バイアス電圧を中心レベルとして画像信号の最大振幅
より大きいレベル差に設定された２レベルの電圧を前記
第１電圧供給手段の供給電圧と同一位相にて供給する第
２電圧供給手段とを具備したことを特徴とする液晶画像
表示装置。3. A liquid crystal image display device using a liquid crystal display panel of an active matrix drive system, comprising: a field double speed means for transferring and outputting digital image data of each field twice within one field period; Digital image data
Signal inverting means for inverting the data at half the field period, the non-inverting digital obtained from the field double speed means
Inverted digital obtained from image data and the signal inverting means
Output by switching between image data and half field cycle
And a digital image data output from the switching means.
A D / A converting means for converting the data into an analog image signal, and a coupling capacitor to remove the DC component of the analog image signal obtained from the D / A conversion means, analog after being removed DC component at the coupling capacitor Signal input means for biasing an image signal to a voltage level at which the liquid crystal display panel operates and inputting the signal to the liquid crystal display panel; and a signal holding capacitor connected to each pixel electrode of the liquid crystal display panel. A first voltage supply for alternately and repeatedly supplying a two-level voltage set to a level difference larger than the maximum amplitude of the image signal with the bias voltage as a center level in a half-field cycle to the other electrode group Means, with respect to the common electrode on the transparent substrate side facing the active element substrate via the liquid crystal layer in the liquid crystal display panel, with the bias voltage as a central level. A second voltage supply means for supplying a two-level voltage set to a level difference larger than the maximum amplitude of the image signal in the same phase as the supply voltage of the first voltage supply means; Display device.
各画素信号を対応した複数の信号入力系を通じてアクテ
ィブマトリクス駆動方式の液晶表示パネルへ入力し、前
記液晶表示パネルで各信号入力系の画素信号を同時に複
数の画素電極へ書込んでゆくことによりフィールド画像
を構成する液晶画像表示装置において、 各信号入力系に、分割された各フィールド分のデジタル
画像データを１フィールド周期内に２回転送出力させる
フィールド倍速手段と、 前記フィールド倍速手段から得られるデジタル画像デー
タを１/２フィールド周期で反転させる信号反転手段
と、前記フィールド倍速手段から得られる非反転のデジタル
画像データと前記信号反転手段から得られる反転デジタ
ル画像データとを１／２フィールド周期で切換えて出力
するスイッチング手段と、 前記スイッチング手段から出力されるデジタル画像デー
タをアナログ画像信号 へ変換するＤ／Ａ変換手段と、 前記Ｄ／Ａ変換手段から得られるアナログ 画像信号の直
流成分を除去する結合容量と、前記結合容量で 直流成分を除去された後のアナログ画像
信号を前記液晶表示パネルが動作する電圧レベルにバイ
アス調整して前記液晶表示パネルへ入力させる信号入力
手段と、 前記液晶表示パネルの各画素電極に接続されている信号
保持用容量の他方の電極群に対して、前記バイアス電圧
を中心レベルとして画像信号の最大振幅より大きいレベ
ル差に設定された２レベルの電圧を１/２フィールド周
期で交互に繰返して供給する第１電圧供給手段と、 前記液晶表示パネルで液晶層を介して能動素子基板と対
向せしめられている透明基板側の共通電極に対して、前
記バイアス電圧を中心レベルとして画像信号の最大振幅
より大きいレベル差に設定された２レベルの電圧を前記
第１電圧供給手段の供給電圧と同一位相にて供給する第
２電圧供給手段とを設けたことを特徴とする液晶画像表
示装置。4. An image signal is divided on a pixel-by-pixel basis, and each of the divided pixel signals is inputted to a liquid crystal display panel of an active matrix drive system through a plurality of corresponding signal input systems. In a liquid crystal image display device which forms a field image by writing pixel signals of a plurality of pixels simultaneously into a plurality of pixel electrodes, digital image data of each divided field is applied to each signal input system for one field. Field double speed means for transferring and outputting twice within a period; and digital image data obtained from the field double speed means.
Signal inverting means for inverting the data at half the field period, the non-inverting digital obtained from the field double speed means
Inverted digital obtained from image data and the signal inverting means
Output by switching between image data and half field cycle
And a digital image data output from the switching means.
A D / A converting means for converting the data into an analog image signal, and a coupling capacitor to remove the DC component of the analog image signal obtained from the D / A conversion means, analog after being removed DC component at the coupling capacitor Signal input means for biasing an image signal to a voltage level at which the liquid crystal display panel operates and inputting the signal to the liquid crystal display panel; and a signal holding capacitor connected to each pixel electrode of the liquid crystal display panel. A first voltage supply for alternately and repeatedly supplying a two-level voltage set to a level difference larger than the maximum amplitude of the image signal with the bias voltage as a center level in a half-field cycle to the other electrode group Means, with respect to the common electrode on the transparent substrate side facing the active element substrate via the liquid crystal layer in the liquid crystal display panel, with the bias voltage as a central level. Liquid crystal image, characterized in that the 2 levels of voltage set to greater level difference than the maximum amplitude of the image signal is provided and a second voltage supply means for supplying at the supply voltage and the same phase of the first voltage supply means Display device.
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|---|---|---|---|---|
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