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JP6394716B2 - Liquid crystal display device and method for inspecting liquid crystal display device - Google Patents

Liquid crystal display device and method for inspecting liquid crystal display device Download PDF

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JP6394716B2
JP6394716B2 JP2017030802A JP2017030802A JP6394716B2 JP 6394716 B2 JP6394716 B2 JP 6394716B2 JP 2017030802 A JP2017030802 A JP 2017030802A JP 2017030802 A JP2017030802 A JP 2017030802A JP 6394716 B2 JP6394716 B2 JP 6394716B2
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Description

本発明は液晶表示装置及び液晶表示装置検査方法に係り、構成する画素の小型化を可能
にすると共に、画素検査を正確に行うことを可能とする液晶表示装置及び液晶検査方法に
関する。
The present invention relates to a liquid crystal display device and a liquid crystal display device inspection method, and more particularly, to a liquid crystal display device and a liquid crystal inspection method that enable downsizing of constituent pixels and enable accurate pixel inspection.

従来から、液晶表示装置における中間調表示方式の1つとして、サブフレーム駆動方式
が知られている。時間軸変調方式の一種であるサブフレーム駆動方式では、所定の期間(
例えば、動画像の場合には1画像の表示単位である1フレーム)を複数のサブフレームに
分割し、表示されるべき階調にあわせて、それらのサブフレームを組み合わせて、各画素
の駆動を行う。表示されるべき階調は、所定の期間内に占める画素の駆動期間の割合によ
って定まる。そして、所定の期間内に占める画素の駆動期間の割合は、分割された各サブ
フレームの組み合わせによって定まる。
Conventionally, a sub-frame driving method is known as one of halftone display methods in a liquid crystal display device. In the subframe driving method, which is a type of time axis modulation method, a predetermined period (
For example, in the case of a moving image, each frame is divided into a plurality of subframes, and the subframes are combined in accordance with the gradation to be displayed to drive each pixel. Do. The gradation to be displayed is determined by the ratio of the pixel driving period occupying within a predetermined period. The ratio of the pixel driving period within the predetermined period is determined by the combination of the divided subframes.

前述のようなサブフレーム駆動方式を採用した液晶表示装置として、例えば特許文献1
に記載されているように、各画素が、マスターラッチ、スレーブラッチ、液晶表示素子、
及び第1〜第3の計3つのスイッチングトランジスタとから構成されるものが知られてい
る。
As a liquid crystal display device adopting the sub-frame driving method as described above, for example, Patent Document 1
Each pixel has a master latch, a slave latch, a liquid crystal display element,
And what is comprised from a total of three switching transistors of the 1st-3rd is known.

この場合、各画素では、マスターラッチは2つの入力端子のうち、一方の入力端子に対
しては、第1のスイッチングトランジスタを通して1ビットの第1のデータが印加される
と共に、他方の入力端子に対しては、第2のスイッチングトランジスタを通して、第1の
データとは相補的な関係にある1ビットの第2のデータが印加される。そして行走査線を
介した行選択信号の印加に基づき、対象となる画素が選択されると、これら第1のスイッ
チングトランジスタ及び第2のスイッチングトランジスタがオン状態となり、第1のデー
タが書き込まれる。第1のデータが論理値「1」で、第2のデータが論理値「0」のとき
、その画素はデータに基づいた表示を行う。
In this case, in each pixel, the master latch applies one bit of first data through the first switching transistor to one of the two input terminals, and applies to the other input terminal. On the other hand, 1-bit second data having a complementary relationship with the first data is applied through the second switching transistor. When a target pixel is selected based on application of a row selection signal through the row scanning line, the first switching transistor and the second switching transistor are turned on, and the first data is written. When the first data has a logical value “1” and the second data has a logical value “0”, the pixel performs display based on the data.

あるサブフレーム期間内で、全ての画素に対して上述したような動作により各データが
書き込まれた後、そのサブフレーム期間内で、全画素の第3のスイッチングトランジスタ
がオン状態とされる。そして、マスターラッチに書き込まれたデータが同時にスレーブラ
ッチへ読み出される。そしてスレーブラッチされたデータが液晶表示素子の画素電極に、
そのスレーブラッチでラッチされたデータを印加する。サブフレーム毎に前述の一連の動
作が繰り返され、1フレーム期間内の全てのサブフレームの組み合わせに基づき、所望の
階調表示が行われる。
After each data is written to all the pixels by the above-described operation within a certain subframe period, the third switching transistors of all the pixels are turned on within the subframe period. The data written in the master latch is simultaneously read out to the slave latch. The slave latched data is applied to the pixel electrode of the liquid crystal display element.
Data latched by the slave latch is applied. The series of operations described above is repeated for each subframe, and a desired gradation display is performed based on a combination of all subframes within one frame period.

すなわち、サブフレーム駆動方式を採用した液晶表示装置では、1フレーム期間内に存
在する全てのサブフレームについて、同一又は異なる所定の表示期間が各サブフレームに
割り当てられている。そして、各画素は、最大階調表示時は全てのサブフレームで白表示
を行い(表示とされ)、最小階調表示時は全てのサブフレームが白表示を行わない(非表
示とされる、換言すれば黒表示とされる)。そして最大階調表示時および最小階調表示時
以外の場合は、表示される階調に応じて、表示されるサブフレームが選択される。なお、
この従来の液晶表示装置は、入力されるデータが階調を示すデジタルデータであり、2段
ラッチ構成のデジタル駆動方式を用いている。
That is, in the liquid crystal display device adopting the subframe driving method, the same or different predetermined display period is assigned to each subframe for all the subframes existing in one frame period. Each pixel performs white display (displayed) in all subframes during maximum gradation display, and does not perform white display (not displayed) in all subframes during minimum gradation display. In other words, the display is black. In cases other than the maximum gradation display and the minimum gradation display, the subframe to be displayed is selected according to the displayed gradation. In addition,
In this conventional liquid crystal display device, input data is digital data indicating gradation, and a digital driving system having a two-stage latch configuration is used.

特表2001−523847号公報JP-T-2001-523847

しかしながら、前述の従来の液晶表示装置では、各画素内の2つのラッチはそれぞれ、
いわゆるSRAM(Static Random Access Memory)で構成されるため、回路を構成する
トランジスタの数が多くなってしまう。そのため、画素の小型化が困難であるという問題
を有している。
However, in the conventional liquid crystal display device described above, the two latches in each pixel are respectively
Since it is composed of a so-called SRAM (Static Random Access Memory), the number of transistors constituting the circuit increases. Therefore, there is a problem that it is difficult to reduce the size of the pixel.

また、前述の従来の液晶表示装置の各画素は通常、シフトレジスタなどを含んだ回路を
構成したシリコンバックプレーンを用いるが、これは大規模半導体集積回路(LSI:Lar
ge Scale Integrated circuit)工程を介して作成される。ウェハ作成後のプローブ検査
において、画素検査が正常に行えない課題という問題を有している。この問題は、画素検
査が行われる場合、列データ線にデータを入力してその入力データをSRAMに書き込ん
だ後、正常に書き込まれたかどうかを検査するため、列データ線からSRAMに書き込ま
れたデータを読み出すが、このとき列データ線に溜まっていた電荷によってSRAMが書
き換わってしまう可能性があるために生じる。
In addition, each pixel of the above-described conventional liquid crystal display device usually uses a silicon backplane that constitutes a circuit including a shift register, which is a large-scale semiconductor integrated circuit (LSI: Lar).
ge Scale Integrated circuit) process. In the probe inspection after the wafer is created, there is a problem that the pixel inspection cannot be normally performed. The problem is that when pixel inspection is performed, data is input from the column data line to the SRAM in order to check whether the data has been normally written after the data is input to the column data line and the input data is written to the SRAM. This occurs because data is read out, but the SRAM may be rewritten by the charge accumulated in the column data line at this time.

これまでの議論に加えて、前述した特許文献1に記載されている液晶表示装置は2つの
相補ビット線をもつ2スイッチ型のSRAMであるが、関連する従来技術として、1つの
ビット線と1つのスイッチで構成される1スイッチ型のSRAMを採用した場合の問題に
ついても述べる。
In addition to the discussion so far, the liquid crystal display device described in Patent Document 1 described above is a two-switch type SRAM having two complementary bit lines. However, as a related art, one bit line and one 1 A problem when a one-switch type SRAM composed of two switches is employed will also be described.

例えば、いわゆるフルハイビジョン(FHD)の解像度を有する液晶表示装置の場合、
画面縦方向の画素数は1080画素となり、各列データ線の容量は1pF程度になる。例
えば、列データ線が“L”レベルで0Vとする。そして例えば、列データ線に接続された
スイッチングトランジスタと共にSRAMを構成する、互いに、第1のインバータの入力
端子が第2のインバータの出力端子に接続され、また第2のインバータの入力端子が第1
のインバータの入力端子し接続された2つのインバータのうち、上記スイッチングトラン
ジスタに接続された方のインバータの入力端子の電圧が“H”レベルで3.3Vとする。
この場合、画素検査を行うためにSRAMに書き込まれたデータを列データ線から読み出
すことを目的として上記スイッチングトランジスタをオン状態としたときに、そのスイッ
チングトランジスタに出力端子が接続された他方のインバータを構成しているPチャネル
MOS(Metal Oxide Semiconductor)型電界効果トランジスタ(以下、PMOSトラン
ジスタという)を通して電源から、上記の1pF程度の電荷容量に充電されることになる
For example, in the case of a liquid crystal display device having a so-called full high definition (FHD) resolution,
The number of pixels in the vertical direction of the screen is 1080 pixels, and the capacity of each column data line is about 1 pF. For example, the column data line is set to 0 V at the “L” level. And, for example, the SRAM includes a switching transistor connected to the column data line, and the input terminals of the first inverter are connected to the output terminal of the second inverter, and the input terminal of the second inverter is the first.
The voltage of the input terminal of the inverter connected to the switching transistor among the two inverters connected to the input terminal of the inverter is 3.3 V at the “H” level.
In this case, when the switching transistor is turned on for the purpose of reading the data written in the SRAM for pixel inspection from the column data line, the other inverter whose output terminal is connected to the switching transistor is connected to the switching transistor. A charge capacity of about 1 pF is charged from a power source through a P-channel MOS (Metal Oxide Semiconductor) type field effect transistor (hereinafter referred to as a PMOS transistor).

このとき、上記の他方のインバータを構成しているトランジスタの駆動力は、上記の一
方のインバータを構成しているトランジスタの駆動力よりも小さいため、充電時間が長く
なる傾向がある。そのため必要な充電が完全に行われないまま、上記の一方のインバータ
の入力端子の電圧がその反転電圧を下回ってしまう傾向を有する。そして、上記の一方の
インバータの入力端子の電圧、すなわちSRAMの書き込まれるべきデータが書き換えら
れてしまう。このため、SRAMのデータを列データ線に出力することができず、正確な
画素検査が行えないという問題が有る。
At this time, since the driving force of the transistor constituting the other inverter is smaller than the driving force of the transistor constituting the one inverter, the charging time tends to be longer. For this reason, the voltage at the input terminal of the one of the inverters tends to be lower than the inverted voltage without the necessary charging being performed completely. Then, the voltage at the input terminal of the one inverter, that is, the data to be written in the SRAM is rewritten. For this reason, there is a problem that the data of the SRAM cannot be output to the column data line, and the accurate pixel inspection cannot be performed.

本発明は以上の点に鑑みなされたもので、構成する画素の小型化を可能にすると共に、
画素検査を正確に行うことを可能とする液晶表示装置及びその画素検査方法を提供するこ
とを目的とする。
The present invention has been made in view of the above points, and enables downsizing of the constituent pixels,
An object of the present invention is to provide a liquid crystal display device and a pixel inspection method thereof capable of accurately performing pixel inspection.

本発明は、上記目的を達成するため、複数本の列データ線と複数本の行走査線とが交差
する各交差部に設けられた複数の画素からなる液晶表示装置であって、前記画素は、対向
する画素電極と共通電極との間に液晶が充填封入された表示素子と、入力された映像信号
の各フレームデータについて、表示期間が1フレーム期間よりも短いサブフレームを複数
用いて表示するためのサンプリングを、前記列データ線を介して行う第1のスイッチング
部と、前記第1のスイッチング部と共にSRAMを構成し、前記第1のスイッチング部が
前記サンプリングしたサブフレームデータを保持する第1の保持部と、前記第1の保持部
が保持した前記サブフレームデータを出力させる第2のスイッチング部と、前記第2のス
イッチング部と共にDRAMを構成し、前記第2のスイッチング部を通して入力される前
記第1の保持部に保持された前記サブフレームデータにより記憶内容が書き換えられ、出
力データを前記画素電極に印加する第2の保持部と、前記複数の画素に行単位で、前記サ
ブフレームデータを前記第1の保持部に書き込むことを繰り返し、前記サブフレームデー
タが前記複数の画素の全てに書き込まれた後、トリガパルスにより前記複数の画素全ての
前記第2のスイッチング部をオンにして、前記第1の保持部に保持された前記サブフレー
ムデータにより前記複数の画素の前記第2の保持部の記憶内容を書き換える動作を前記サ
ブフレーム毎に行う画素制御部とを備え、前記画素に接続されている第1のデータ線が接
続されると共に、所定の固定電圧が印加されるセンスアンプとを備えることを特徴とする
液晶表示装置を提供する。
In order to achieve the above object, the present invention provides a liquid crystal display device comprising a plurality of pixels provided at each intersection where a plurality of column data lines and a plurality of row scanning lines intersect, wherein the pixels The display element in which liquid crystal is filled and sealed between the opposing pixel electrode and the common electrode, and each frame data of the input video signal is displayed using a plurality of subframes whose display period is shorter than one frame period. A first switching unit that performs sampling for the first data through the column data line; and a first switching unit that configures an SRAM together with the first switching unit, and the first switching unit holds the sampled subframe data. A holding unit, a second switching unit for outputting the subframe data held by the first holding unit, and a DRAM together with the second switching unit. And a second holding unit that rewrites the stored content by the subframe data held in the first holding unit input through the second switching unit and applies output data to the pixel electrode; The sub-frame data is repeatedly written to the first holding unit in units of rows in the plurality of pixels, and after the sub-frame data is written to all of the plurality of pixels, the plurality of pixels are generated by a trigger pulse. An operation of turning on all the second switching units and rewriting the storage contents of the second holding unit of the plurality of pixels by the subframe data held in the first holding unit for each subframe. A sense amplifier to which a first fixed data line is connected and a predetermined fixed voltage is applied. To provide a liquid crystal display device, characterized in that it comprises a.

また本発明は、上記目的を達成するため、前述の液晶表示装置の検査方法であって、前
記画素に接続されている前記第1のデータ線に1ビットの検査用信号を入力するステップ
と、記第画素のSRAMに前記検査用信号をラッチするステップと、前記ラッチされた前
記検査用信号を前記第1のデータ線に供給するステップと、前記供給された前記検査用信
号と、前記所定の固定電圧とに基づく電位差を前記センスアンプにより増幅するステップ
とを備えることを特徴とする液晶表示装置の検査方法を提供する。
In order to achieve the above object, the present invention provides the above-described inspection method for a liquid crystal display device, comprising: inputting a 1-bit inspection signal to the first data line connected to the pixel; Latching the inspection signal in the SRAM of the pixel, supplying the latched inspection signal to the first data line, the supplied inspection signal, and the predetermined signal And a step of amplifying a potential difference based on a fixed voltage by the sense amplifier. A method for inspecting a liquid crystal display device is provided.

本発明によれば、構成する画素の小型化を可能にすると共に、画素検査を正確に行うこ
とを可能とする液晶表示装置及びその画素検査方法を提供することができる。
According to the present invention, it is possible to provide a liquid crystal display device and a pixel inspection method thereof capable of downsizing the constituent pixels and enabling accurate pixel inspection.

本発明の実施の形態に係る液晶表示装置1の全体構成図である。1 is an overall configuration diagram of a liquid crystal display device 1 according to an embodiment of the present invention. 本発明の第1の実施の形態に係る回路図である。1 is a circuit diagram according to a first embodiment of the present invention. 本発明の実施の形態に係るインバータの一例の回路図である。It is a circuit diagram of an example of an inverter concerning an embodiment of the invention. 本発明の実施の形態に係る画素12の断面構造図の例である。It is an example of the cross-section figure of the pixel 12 which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係る液晶表示装置1の画素12の書き込み/読み出し動作を説明するためのタイミングチャートである。4 is a timing chart for explaining a write / read operation of the pixel 12 of the liquid crystal display device 1 according to the embodiment of the present invention. 本発明の実施の形態に係る液晶表示装置1の液晶の、飽和電圧および液晶の閾値電圧の2値重みつきパルス幅変調データとしての多重化を説明図である。It is explanatory drawing of the multiplexing as the binary weighted pulse width modulation data of the saturation voltage and the threshold voltage of a liquid crystal of the liquid crystal of the liquid crystal display device 1 which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係るセンスアンプ回路の構成図である。It is a block diagram of the sense amplifier circuit which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係る画素検査の動作説明用タイミングチャートである。6 is a timing chart for explaining operations of pixel inspection according to the embodiment of the present invention. 本発明の実施の形態に係る液晶表示装置1のDRAMをオンした場合とオフした場合を説明する画素回路の模式図である。FIG. 3 is a schematic diagram of a pixel circuit for explaining a case where the DRAM of the liquid crystal display device 1 according to the embodiment of the present invention is turned on and off.

以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。図1は、本発明の実施形態
に係る液晶表示装置1のブロック図である。液晶表示装置1は、複数の画素12が規則的
に配置された画像表示部と、タイミングジェネレータと、垂直シフトレジスタと、データ
ラッチ回路と、水平ドライバと、センスアンプと、画素読み出し用シフトレジスタとから
構成される。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram of a liquid crystal display device 1 according to an embodiment of the present invention. The liquid crystal display device 1 includes an image display unit in which a plurality of pixels 12 are regularly arranged, a timing generator, a vertical shift register, a data latch circuit, a horizontal driver, a sense amplifier, a pixel readout shift register, Consists of

水平ドライバは、水平シフトレジスタと、ラッチ回路と、レベルシフタ/画素ドライバ
とから構成される。また、画素読み出し用シフトレジスタは、1行分の画素数に相当する
段数を有するシフトレジスタである。
The horizontal driver includes a horizontal shift register, a latch circuit, and a level shifter / pixel driver. The pixel readout shift register is a shift register having a number of stages corresponding to the number of pixels for one row.

画像表示部は、垂直シフトレジスタに一端が接続されて行方向(X方向)に延在するm
本(mは2以上の自然数)の行走査線g1〜gmと、レベルシフタ/画素ドライバに一端
が接続されて列方向(Y方向)に延在するn本(nは2以上の自然数)の列データ線d1
〜dnとが交差する各交差部に設けられ、二次元マトリクス状に配置された、それぞれ(
m×n)/2個ずつの画素12から構成される(図1では、画像表示部を破線で囲んだブ
ロックで示す。)。画像表示部内の全ての画素12は、一端がタイミングジェネレータに
接続されたトリガパルス用トリガ線trig及びtrigbに共通接続されている。
The image display unit has one end connected to the vertical shift register and extends in the row direction (X direction).
One (m is a natural number of 2 or more) row scanning lines g1 to gm, and n (n is a natural number of 2 or more) columns that have one end connected to the level shifter / pixel driver and extend in the column direction (Y direction). Data line d1
~ Dn are provided at each intersection where they intersect and are arranged in a two-dimensional matrix, respectively (
m × n) / 2 pixels 12 (in FIG. 1, the image display unit is indicated by a block surrounded by a broken line). All the pixels 12 in the image display unit are commonly connected to trigger pulse trigger lines trig and trigb, one end of which is connected to the timing generator.

正転トリガパルス用トリガ線trigが伝送する正転トリガパルスと、反転トリガパル
ス用トリガ線trigbが伝送する反転トリガパルスとは、常に逆論理値の関係(相補的
な関係)にある。
The forward trigger pulse transmitted by the forward trigger pulse trigger line trig and the inverted trigger pulse transmitted by the inverted trigger pulse trigger line trigb are always in an inverse logical value relationship (complementary relationship).

タイミングジェネレータは、上位装置から垂直同期信号Vst、水平同期信号Hst、
基本クロックCLKといった外部信号を入力信号として受ける。そしてタイミングジェネ
レータは、これらの外部信号に基づいて、交流化信号FR、VスタートパルスVST、H
スタートパルスHST、クロック信号VCK及びクロック信号HCK、ラッチパルスLT
、トリガパルスtrig/trigb、画素読み出し用シフトレジスタクロック信号TC
K/TCKbなどの各種の内部信号を生成する。
The timing generator receives a vertical synchronization signal Vst, a horizontal synchronization signal Hst,
An external signal such as a basic clock CLK is received as an input signal. The timing generator then generates an AC signal FR, V start pulse VST, H based on these external signals.
Start pulse HST, clock signal VCK and clock signal HCK, latch pulse LT
, Trigger pulse trig / trigb, pixel readout shift register clock signal TC
Various internal signals such as K / TCKb are generated.

上記の内部信号のうち、交流化信号FRは、1サブフレーム毎に極性反転する信号であ
る。交流化信号FRは、画像表示部を構成する画素12A及び画素12B内の液晶表示素
子の共通電極に、後述する共通電極電圧Vcomとして供給される。スタートパルスVS
Tは、後述する各サブフレームの開始のタイミングで出力されるパルス信号である。この
スタートパルスVSTによって、サブフレームの切替わりが制御される。
Among the internal signals, the AC signal FR is a signal whose polarity is inverted every subframe. The AC signal FR is supplied as a common electrode voltage Vcom, which will be described later, to the common electrodes of the liquid crystal display elements in the pixels 12A and 12B constituting the image display unit. Start pulse VS
T is a pulse signal output at the start timing of each subframe described later. Subframe switching is controlled by this start pulse VST.

スタートパルスHSTは、水平シフトレジスタに入力する開始タイミングに出力される
パルス信号である。クロック信号VCKは、垂直シフトレジスタにおける1水平走査期間
(1H)を規定するシフトクロックであり、クロック信号VCKのタイミングにあわせて
垂直シフトレジスタがシフト動作を行う。クロック信号HCKは、水平シフトレジスタに
おけるシフトクロックであり、32ビット幅でデータをシフトしていくための信号である
。ラッチパルスLTは、水平シフトレジスタが水平方向の1行の画素数分のデータをシフ
トし終わったタイミングで出力されるパルス信号である。
The start pulse HST is a pulse signal output at the start timing input to the horizontal shift register. The clock signal VCK is a shift clock that defines one horizontal scanning period (1H) in the vertical shift register, and the vertical shift register performs a shift operation in accordance with the timing of the clock signal VCK. The clock signal HCK is a shift clock in the horizontal shift register, and is a signal for shifting data with a 32-bit width. The latch pulse LT is a pulse signal that is output at a timing when the horizontal shift register has finished shifting data corresponding to the number of pixels in one row in the horizontal direction.

また、タイミングジェネレータは、正転トリガパルスを、正転トリガパルス用トリガ線
trigを通して、また反転トリガパルスを、反転トリガパルス用トリガ線trigbを
通して画像表示部内の全画素12に供給する。正転トリガパルスと反転トリガパルスとは
、画像表示部内の画素12に設けられた(図1では図示を省略した)第1の信号保持手段
に対し順次、データの書き込みが完了された直後に出力される。そして、そのサブフレー
ム期間内で、画像表示部内の全画素12の第1の信号保持手段のデータが同じ画素内の(
図1では図示を省略した)第2の信号保持手段に一度に転送される。なお、第1の信号保
持手段及び第2の信号保持手段については、後に詳述する。
Further, the timing generator supplies the normal trigger pulse to all the pixels 12 in the image display section through the normal trigger pulse trigger line trig and the reverse trigger pulse through the reverse trigger pulse trigger line trigger. The forward trigger pulse and the reverse trigger pulse are sequentially output to the first signal holding means (not shown in FIG. 1) provided in the pixel 12 in the image display unit immediately after the data writing is completed. Is done. Then, within the sub-frame period, the data of the first signal holding means of all the pixels 12 in the image display unit is within the same pixel (
The signal is transferred at a time to the second signal holding means (not shown in FIG. 1). The first signal holding means and the second signal holding means will be described in detail later.

垂直シフトレジスタは、それぞれのサブフレームの最初に供給されるVスタートパルス
VSTを、クロック信号VCKに従って転送する。そして垂直シフトレジスタは、行走査
線g1〜gmに対して行走査信号を1H単位で順次排他的に供給する。また垂直シフトレ
ジスタは、1フレーム期間では全ての行走査線g1〜gmに行走査線を供給する。これに
より、1フレーム期間において、画像表示部において最も上にある行走査線g1から最も
下にある行走査線gmまで、行走査線が1本ずつ順次1H単位で選択されていく。
The vertical shift register transfers the V start pulse VST supplied at the beginning of each subframe in accordance with the clock signal VCK. The vertical shift register sequentially supplies row scanning signals to the row scanning lines g1 to gm sequentially in 1H units. The vertical shift register supplies row scanning lines to all the row scanning lines g1 to gm in one frame period. As a result, in one frame period, the row scanning lines are sequentially selected in units of 1H from the uppermost row scanning line g1 to the lowermost row scanning line gm in the image display unit.

データラッチ回路は、図示しない外部回路から供給される1サブフレーム毎に分割され
た32ビット幅のデータを、上位装置からの基本信号CLKに基づいてラッチした後、基
本信号CLKに同期して水平シフトレジスタへ出力する。
The data latch circuit latches 32-bit width data divided for each subframe supplied from an external circuit (not shown) based on the basic signal CLK from the host device, and then synchronizes with the basic signal CLK. Output to the shift register.

ここで、映像信号の1フレームが、その映像信号の1フレーム期間より短い表示期間を
持つ複数のサブフレームに分割されて、それらサブフレームの組み合わせによって階調表
示が行われる本実施の形態では、前述したような画素と周辺回路の外部にある上位構成回
路において、映像信号の画素毎の階調を示す階調データが、上記複数のサブフレーム全体
で各画素の階調を表示するための各サブフレーム単位の1ビットのサブフレームデータに
変換される。そして、これら画素と周辺回路の外部にある上位構成回路において、更に同
じサブフレームにおける32画素分の上記サブフレームデータをまとめて上記32ビット
幅のデータとしてデータラッチ回路に供給している。
In this embodiment, one frame of a video signal is divided into a plurality of subframes having a display period shorter than one frame period of the video signal, and gradation display is performed by a combination of the subframes. In the above-described pixel and a higher-order component circuit outside the peripheral circuit, the gradation data indicating the gradation for each pixel of the video signal is displayed for each gradation for displaying the gradation of each pixel in the entire plurality of subframes. It is converted into 1-bit subframe data in units of subframes. Then, in the upper configuration circuit outside these pixels and peripheral circuits, the sub-frame data for 32 pixels in the same sub-frame is further supplied to the data latch circuit as the 32-bit width data.

水平シフトレジスタは、1ビットシリアルデータの処理系でみた場合、タイミングジェ
ネレータから1Hの最初に供給されるHスタートパルスHSTによりシフトを開始し、デ
ータラッチ回路から供給される32ビット幅のデータをクロック信号HCKに同期してシ
フトする。ラッチ回路は、水平シフトレジスタが画像表示部の1行分の画素数nと同じn
ビット分のデータをシフトし終わった時点で、タイミングジェネレータから供給されるラ
ッチパルスLTに従って、水平シフトレジスタから並列に供給されるnビット分のデータ
(すなわち、同じ行のn画素分のサブフレームデータ)をラッチし、レベルシフタ/画素
ドライバのレベルシフタへ出力する。
When viewed in the processing system of 1-bit serial data, the horizontal shift register starts shifting by the H start pulse HST supplied first from the timing generator and clocks the 32-bit width data supplied from the data latch circuit. Shift in synchronization with the signal HCK. The latch circuit has a horizontal shift register n equal to the number n of pixels for one row of the image display unit.
At the time when the data for bits has been shifted, the data for n bits supplied in parallel from the horizontal shift register in accordance with the latch pulse LT supplied from the timing generator (that is, subframe data for n pixels in the same row) Are latched and output to the level shifter of the level shifter / pixel driver.

ラッチ回路へのデータ転送が終了すると、タイミングジェネレータからHスタートパル
スが再び出力され、水平シフトレジスタはクロック信号HCKに従ってデータラッチ回路
からの32ビット幅のデータのシフトを再開する。
When the data transfer to the latch circuit is completed, the H start pulse is output again from the timing generator, and the horizontal shift register resumes shifting the 32-bit width data from the data latch circuit in accordance with the clock signal HCK.

レベルシフタ/画素ドライバに設けられたレベルシフタは、ラッチ回路によりラッチさ
れて供給される1行のn画素に対応したn個のサブフレームデータの信号レベルを、液晶
駆動電圧までレベルシフトする。レベルシフタ/画素ドライバに設けられた画素ドライバ
は、レベルシフト後の1行のn画素に対応したn個のサブフレームデータを、n本の列デ
ータ線d1〜dnに並列に出力する。
A level shifter provided in the level shifter / pixel driver shifts the signal level of n subframe data corresponding to n pixels in one row supplied by being latched by the latch circuit to the liquid crystal driving voltage. A pixel driver provided in the level shifter / pixel driver outputs n subframe data corresponding to n pixels in one row after the level shift to n column data lines d1 to dn in parallel.

水平ドライバを構成する水平シフトレジスタ、ラッチ回路、及びレベルシフタ/画素ド
ライバは、1H内において今回データを書き込む画素行に対するデータの出力と、次の1
H内でデータを書き込む画素行に関するデータのシフトとを並行して行う。ある水平走査
期間において、ラッチされた1行分のn個のサブフレームデータが、データ信号としてそ
れぞれn本の列データ線d1〜dnに並列に、かつ、一斉に出力される。
The horizontal shift register, the latch circuit, and the level shifter / pixel driver that constitute the horizontal driver output data for the pixel row in which data is written this time within 1H,
Shifting of data relating to pixel rows in which data is written in H is performed in parallel. In a certain horizontal scanning period, the latched n subframe data for one row are simultaneously output in parallel to the n column data lines d1 to dn as data signals.

ここで、列データ線d1〜dnはセンスアンプに接続されており、微弱な電位信号差を
増幅してVDD、GND信号(ここでVDDは電源電圧、GNDは基準電圧)に変換し、
変換された各画素検査信号は、TESTをオンすることによって1Hの半分の画素数分の
画素検査信号が一斉に画素読み出し用シフトレジスタに格納される。その後、TESTを
オフ制御し、画素読み出し用シフトレジスタに画素検査信号をラッチする。画素読み出し
用シフトレジスタクロック信号TCKは、2本の列データ線毎に配置されたセンスアンプ
から入力された信号を転送するためのクロックである。TCK/TCKbに従って画素検
査された信号がシリアルに出力端子TOUTから順次読み出される。
Here, the column data lines d1 to dn are connected to a sense amplifier, a weak potential signal difference is amplified and converted into VDD and GND signals (where VDD is a power supply voltage and GND is a reference voltage),
For each of the converted pixel inspection signals, when TEST is turned on, pixel inspection signals for the number of pixels that are half of 1H are stored in the pixel readout shift register all at once. Thereafter, TEST is turned off, and a pixel inspection signal is latched in the pixel readout shift register. The pixel readout shift register clock signal TCK is a clock for transferring a signal input from a sense amplifier arranged for every two column data lines. Signals subjected to pixel inspection according to TCK / TCKb are sequentially read out serially from the output terminal TOUT.

画像表示部を構成する複数の画素12のうち、垂直シフトレジスタからの行走査信号に
より選択された1行ずつの画素12は、レベルシフタ/画素ドライバから一斉に出力され
た1行分のn個のサブフレームデータをn本のデータ線d1〜dn及びを介してサンプリ
ングして各画素12内の(図1では図示を省略した)後述する第1の信号保持手段に書き
込む。
Of the plurality of pixels 12 constituting the image display unit, one row of pixels 12 selected by the row scanning signal from the vertical shift register is n pieces of one row output simultaneously from the level shifter / pixel driver. The subframe data is sampled through the n data lines d1 to dn and written in first signal holding means (to be described later) in each pixel 12 (not shown in FIG. 1).

次に、本発明の液晶表示装置の画素12の各実施の形態について詳細に説明する。
(第1の実施の形態)
本発明が有する多数の側面のうちの一つの側面を、第1の実施の形態として、以下に説
明する。本実施の形態に係る液晶表示装置1の画素12の等価回路を、その周囲の画素検
査回路のセンスアンプと共に図2に示す。図2において、画素12は図1中の任意の行走
査線gに接続された画素で、画素12は任意の列データ線dと、任意の行走査線gとの交
差部に設けられている。また、列データ線dはセンスアンプの片方の入力に接続され、セ
ンスアンプのもう片方の入力は固定電圧を入力する配線midに接続されている。センス
アンプは列データ線dと配線midから入力される微弱な電位差を増幅する回路である。
配線midは任意のアナログ電圧を上位装置から供給できるようになっている。通常はV
DD/2とし、電源電圧と基準電圧の中間電圧に調整する。
Next, each embodiment of the pixel 12 of the liquid crystal display device of the present invention will be described in detail.
(First embodiment)
One of the many aspects of the present invention will be described below as a first embodiment. An equivalent circuit of the pixel 12 of the liquid crystal display device 1 according to the present embodiment is shown in FIG. 2 together with a sense amplifier of the surrounding pixel inspection circuit. In FIG. 2, a pixel 12 is a pixel connected to an arbitrary row scanning line g in FIG. 1, and the pixel 12 is provided at an intersection between an arbitrary column data line d and an arbitrary row scanning line g. . The column data line d is connected to one input of the sense amplifier, and the other input of the sense amplifier is connected to a wiring mid for inputting a fixed voltage. The sense amplifier is a circuit that amplifies a weak potential difference input from the column data line d and the wiring mid.
The wiring mid can supply an arbitrary analog voltage from the host device. Usually V
DD / 2 is adjusted to an intermediate voltage between the power supply voltage and the reference voltage.

画素12は、第1のスイッチング手段であるスイッチSW11、スイッチSW11のオ
ン/オフに応じて信号(データ)を保持する第1の保持手段SM121、第2のスイッチ
ング手段であるスイッチSW12、スイッチSW12のオン/オフに応じて信号を保持す
る第2の保持手段である容量C11、画素電極である反射電極PE1と液晶LC1、共通
電極であるCEから構成される。第1の保持手段SM121は、インバータINV11と
インバータINV12とから構成される。スイッチSW11と、第1の保持手段SM12
1は、SRAM(Static Random Access Memory)を構成する(図2中ではSRAM1)
。スイッチSW12と、容量C11とは、DRAM(Dynamic Random Access Memory)を
構成する(図2中ではDM122)。
The pixel 12 includes a switch SW11 that is a first switching unit, a first holding unit SM121 that holds a signal (data) according to the on / off state of the switch SW11, a switch SW12 that is a second switching unit, and a switch SW12. The capacitor C11 is a second holding unit that holds a signal according to ON / OFF, the reflective electrode PE1 and the liquid crystal LC1 that are pixel electrodes, and the CE that is a common electrode. The first holding means SM121 includes an inverter INV11 and an inverter INV12. Switch SW11 and first holding means SM12
1 constitutes an SRAM (Static Random Access Memory) (SRAM 1 in FIG. 2).
. The switch SW12 and the capacitor C11 constitute a DRAM (Dynamic Random Access Memory) (DM122 in FIG. 2).

スイッチSW11は、ゲートが行走査線gに共通に接続され、ドレインが列データ線d
に接続され、ソースが第1の信号保持手段SM121の入力端子に接続されている、1個
のNチャネルMOS(Metal Oxide Semiconductor)型トランジスタ(以下、NMOSト
ランジスタという)により構成されている。第1の信号保持手段SM121は、一方の出
力端子が他方の入力端子に接続された2つのインバータINV11及びインバータINV
12からなる自己保持型メモリである。
The switch SW11 has a gate commonly connected to the row scanning line g and a drain connected to the column data line d.
And an N channel MOS (Metal Oxide Semiconductor) transistor (hereinafter referred to as an NMOS transistor) whose source is connected to the input terminal of the first signal holding means SM121. The first signal holding means SM121 includes two inverters INV11 and INV whose one output terminal is connected to the other input terminal.
This is a self-holding memory consisting of 12.

インバータINV11は、その入力端子がインバータINV12の出力端子とSW11
を構成するNMOSトランジスタのソースとに接続されている。インバータINV12は
、その入力端子がスイッチSW12とインバータINV11の出力端子とに接続されてい
る。
The inverter INV11 has an input terminal connected to the output terminal of the inverter INV12 and SW11.
Is connected to the source of the NMOS transistor constituting the. The input terminal of the inverter INV12 is connected to the switch SW12 and the output terminal of the inverter INV11.

インバータINV11、インバータINV12、インバータINV21、及びインバー
タINV22はいずれも、図3に示すような、互いのゲート同士、及び互いのドレイン同
士が接続された、PチャンネルMOS型トランジスタ(以下、PMOSトランジスタとい
う)PTr及びNMOSトランジスタNTrとからなるCMOS(Complementary Metal
Oxide Semiconductor)インバータの構成であるが、それぞれのインバータの駆動力が異
なるように設計されている。
The inverter INV11, the inverter INV12, the inverter INV21, and the inverter INV22 are all P-channel MOS transistors (hereinafter referred to as PMOS transistors) in which the gates and the drains are connected as shown in FIG. CMOS (Complementary Metal) consisting of PTr and NMOS transistor NTr
Oxide Semiconductor) The inverter configuration is designed so that the drive power of each inverter is different.

すなわち、スイッチSW11から見て第1の信号保持手段SM121を構成している入
力側のインバータINV11内のトランジスタは、スイッチSW11から見て第1の信号
保持手段SM121を構成している出力側のインバータINV12内のトランジスタと比
べて、駆動力の大きいトランジスタを用いている。さらにスイッチSW11を構成してい
るNMOSトランジスタは、インバータINV12を構成しているNMOSトランジスタ
と比べて、駆動力の大きいトランジスタを用いている。
That is, the transistor in the input-side inverter INV11 constituting the first signal holding means SM121 as viewed from the switch SW11 is the output-side inverter constituting the first signal holding means SM121 as seen from the switch SW11. A transistor having a larger driving capability than that of the transistor in the INV 12 is used. Further, the NMOS transistor that constitutes the switch SW11 uses a transistor having a larger driving force than the NMOS transistor that constitutes the inverter INV12.

これは、スイッチSW11の入力側の電圧が“H”レベルのときに、電圧が、インバー
タINV11の入力側のトランジスタが反転する大きさ以上に達するためには、スイッチ
SW11に流れる電流が、出力側のインバータINV12のトランジスタを構成するNM
OSトランジスタを流れる電流よりも大きい必要があるためである。
This is because when the voltage on the input side of the switch SW11 is at the “H” level, the current flowing through the switch SW11 is increased on the output side in order for the voltage to reach more than the magnitude that the transistor on the input side of the inverter INV11 is inverted. NM constituting the transistor of the inverter INV12
This is because the current needs to be larger than the current flowing through the OS transistor.

このように、スイッチSW11を構成しているNMOSトランジスタの駆動力はインバ
ータINV12を構成しているNMOSトランジスタの駆動力よりも大きくする必要があ
る。そのため、スイッチSW11を構成しているNMOSトランジスタのトランジスタサ
イズと、インバータINV12を構成しているNMOSトランジスタのトランジスタサイ
ズとは、これを考慮して決定される必要がある。
As described above, the driving force of the NMOS transistor constituting the switch SW11 needs to be larger than the driving force of the NMOS transistor constituting the inverter INV12. For this reason, the transistor size of the NMOS transistor constituting the switch SW11 and the transistor size of the NMOS transistor constituting the inverter INV12 need to be determined in consideration of this.

スイッチSW12は、それぞれ互いのドレイン同士が接続され、かつ、互いのソース同
士が接続されたNMOSトランジスタとPMOSトランジスタとからなるトランスミッシ
ョンゲートの構成とされている。NMOSトランジスタのゲートは正転トリガパルス用ト
リガ線trigに接続され、PMOSトランジスタのゲートは反転トリガパルス用トリガ
線trigbに接続されている。
The switch SW12 has a transmission gate configuration composed of an NMOS transistor and a PMOS transistor in which the respective drains are connected to each other and the sources are connected to each other. The gate of the NMOS transistor is connected to the normal trigger pulse trigger line trigger, and the gate of the PMOS transistor is connected to the inverted trigger pulse trigger line trigger.

また、スイッチSW12は一方の端子が第1の信号保持手段SM121に接続され、他
方の端子が容量C11と液晶表示素子LCM1の反射電極PE1にそれぞれ接続されてい
る。
The switch SW12 has one terminal connected to the first signal holding unit SM121 and the other terminal connected to the capacitor C11 and the reflective electrode PE1 of the liquid crystal display element LCM1.

従って、スイッチSW12は、正転トリガパルス用トリガ線trigを介して供給され
る正転トリガパルスが“H”レベル(このときは、反転トリガパルス用トリガ線trig
bを介して供給される反転トリガパルスは“L”レベル)のときはオン状態とされ、第1
の信号保持手段SM121の記憶データを読み出して容量C11及び反射電極PE1へ転
送する。また、スイッチSW12は、正転トリガパルス用トリガ線trigを介して供給
される正転トリガパルスが“L”レベル(このときは、反転トリガパルス用トリガ線tr
igbを介して供給される反転トリガパルスは“H”レベル)のときはオフ状態とされ、
第1の信号保持手段SM121の記憶データの読み出しは行わない。
Accordingly, the switch SW12 indicates that the normal trigger pulse supplied via the normal trigger pulse trigger line trig is at the “H” level (in this case, the reverse trigger pulse trigger line trig).
When the inversion trigger pulse supplied via b is “L” level, it is turned on.
The data stored in the signal holding means SM121 is read out and transferred to the capacitor C11 and the reflective electrode PE1. Further, the switch SW12 indicates that the normal trigger pulse supplied via the normal trigger pulse trigger line trig is at the “L” level (in this case, the reverse trigger pulse trigger line tr
When the inversion trigger pulse supplied via igb is “H” level, it is turned off,
The data stored in the first signal holding means SM121 is not read.

スイッチSW12は上述したようなトランスミッションゲートの構成とされているため
、GNDからVDDまでの範囲の電圧をオン・オフすることができる。つまり、トランス
ミッションゲートを構成するNMOSトランジスタとPMOSトランジスタの各ゲートに
印加される信号がGND側の電位(“L”レベル)のときは、PMOSトランジスタが導
通することができない代わりに、NMOSトランジスタが低抵抗で導通することができる
。一方、ゲート入力信号がVDD側の電位(“H”レベル)のときはNMOSトランジス
タが導通することができない代わりに、PMOSトランジスタが低抵抗で導通することが
できる。
Since the switch SW12 has a transmission gate configuration as described above, a voltage in the range from GND to VDD can be turned on / off. That is, when the signal applied to the gates of the NMOS transistor and the PMOS transistor constituting the transmission gate is the GND side potential ("L" level), the PMOS transistor cannot be turned on, but the NMOS transistor is low. It can be conducted with resistance. On the other hand, when the gate input signal is at the VDD side potential (“H” level), the NMOS transistor cannot be turned on, but the PMOS transistor can be turned on with a low resistance.

従って、トリガ線trigを介して供給される正転トリガパルスと、トリガ線trig
bを介して供給される反転トリガパルスとにより、スイッチSW12を構成するトランス
ミッションゲートをオン/オフ制御することによって、GNDからVDDまでの電圧範囲
を低抵抗、高抵抗でスイッチングすることができる。
Therefore, the normal rotation trigger pulse supplied via the trigger line trig and the trigger line trig
The voltage range from GND to VDD can be switched with low resistance and high resistance by ON / OFF control of the transmission gate constituting the switch SW12 by the inversion trigger pulse supplied via b.

容量C11はスイッチSW12と共にDM122のDRAMを構成している。ここで、
第1の信号保持手段SM121の記憶データと容量C11の保持データとが異なっていた
場合、スイッチSW12がオン状態とされ、SM121の記憶データが容量C11へ転送
されたときには、容量C11の保持データが第1の信号保持手段SM121の記憶データ
で置き換えられる必要がある。
The capacitor C11 constitutes a DM122 DRAM together with the switch SW12. here,
When the storage data of the first signal holding means SM121 and the storage data of the capacitor C11 are different, the switch SW12 is turned on, and when the storage data of the SM 121 is transferred to the capacitor C11, the storage data of the capacitor C11 is It is necessary to replace the data stored in the first signal holding means SM121.

容量C11の保持データが書き換えられる場合、その保持データは充電、または放電に
よって変化する。そして容量C11の充放電はインバータINV11の出力信号によって
駆動される。容量C11の保持データが充電によって“L”レベルから“H”レベルに書
き換えられる場合、インバータINV11の出力信号は“H”レベルである。このときイ
ンバータINV11を構成するPMOSトランジスタ(図3のPTr)がオン状態、NM
OSトランジスタ(図3のNTr)がオフ状態となるため、インバータINV11のPM
OSトランジスタのソースに接続されている電源電圧VDDによって容量C11が充電さ
れる。
When the retained data in the capacitor C11 is rewritten, the retained data changes due to charging or discharging. The charge / discharge of the capacitor C11 is driven by the output signal of the inverter INV11. When the data held in the capacitor C11 is rewritten from “L” level to “H” level by charging, the output signal of the inverter INV11 is at “H” level. At this time, the PMOS transistor (PTr in FIG. 3) constituting the inverter INV11 is turned on, NM
Since the OS transistor (NTr in FIG. 3) is turned off, the PM of the inverter INV11
The capacitor C11 is charged by the power supply voltage VDD connected to the source of the OS transistor.

一方、容量C11の保持データが放電によって“H”レベルから“L”レベルに書き換
えられる場合、インバータINV11の出力信号は“L”レベルである。このときインバ
ータINV11を構成するNMOSトランジスタ(図3のNTr)がオン状態、PMOS
トランジスタ(図3のPTr)がオフ状態となるため、容量C11の蓄積電荷が、インバ
ータINV11のNMOSトランジスタ(図3のNTr)を通してGNDへ放電される。
On the other hand, when the data held in the capacitor C11 is rewritten from “H” level to “L” level by discharging, the output signal of the inverter INV11 is at “L” level. At this time, the NMOS transistor (NTr in FIG. 3) constituting the inverter INV11 is turned on, and the PMOS
Since the transistor (PTr in FIG. 3) is turned off, the charge stored in the capacitor C11 is discharged to GND through the NMOS transistor (NTr in FIG. 3) of the inverter INV11.

スイッチSW12は、上述したトランスミッションゲートを用いたアナログスイッチの
構成であるため、上記の容量C11の高速な充放電が可能になる。
更に、本実施の形態ではインバータINV11の駆動力は、インバータINV12の駆
動力よりも大きく設定されているため、容量C11を高速に充放電駆動することが可能で
ある。
また、スイッチSW12をオンにすると、容量C11に蓄えられた電荷はインバータI
NV12の入力ゲートにも影響を与えるが、インバータINV12に対してインバータI
NV11の駆動力を大きく設定していることにより、インバータINV12のデータ入力
反転よりもインバータINV11による容量C11の充放電が優先され、SM121の記
憶データを書き換えてしまうことを防止することが可能となる。
Since the switch SW12 has an analog switch configuration using the transmission gate described above, the capacitor C11 can be charged and discharged at high speed.
Further, in the present embodiment, the driving force of the inverter INV11 is set to be larger than the driving force of the inverter INV12, so that the capacitor C11 can be charged / discharged at high speed.
When the switch SW12 is turned on, the electric charge stored in the capacitor C11 is converted to the inverter I
This also affects the input gate of NV12, but inverter IV12 has inverter I
By setting the driving force of NV11 large, charging / discharging of the capacitor C11 by the inverter INV11 is prioritized over the data input inversion of the inverter INV12, and it is possible to prevent rewriting the stored data of the SM121. .

さらに図2に示した本実施の形態の画素12によれば、上記のように、液晶表示素子L
CM1の印加電圧を高く設定することができ、ダイナミックレンジを大きく取ることが可
能になるという効果だけではなく、画素の小型化が可能であるという大なる効果が得られ
る。この画素12の小型化は、図2に示したように計7個のトランジスタと1つの容量C
11から構成され、従来の画素よりも少ない数の構成素子により画素を構成できることに
加えて、以下に説明するように、第1の信号保持手段SM121、DM122、反射電極
PE1を、素子の高さ方向に有効に配置することができるということによる。
Further, according to the pixel 12 of the present embodiment shown in FIG. 2, as described above, the liquid crystal display element L
Not only the effect that the applied voltage of CM1 can be set high and the dynamic range can be increased, but also the great effect that the pixel can be miniaturized is obtained. The downsizing of the pixel 12 is achieved by a total of seven transistors and one capacitor C as shown in FIG.
In addition to being able to form a pixel with a smaller number of constituent elements than the conventional pixel, the first signal holding means SM121, DM122, and the reflective electrode PE1 are arranged at the height of the element as described below. This is because it can be effectively arranged in the direction.

図4は、本実施の形態に係る画素12の断面構成図である。図2に示した容量C11に
は、配線間で容量を形成するMIM(Metal−Insulator−Metal)容量や、基板-ポリシリ
コン間で容量を形成するDiffusion容量、2層ポリシリコン間で容量を形成するPIP(P
oly−Insulator−Poly)容量などを用いることができる。図4は、このうちMIMにより
容量C11を構成した場合の液晶表示装置の断面構成図を示す。なお、図4は画素12の
一部の構成断面図を示している。
FIG. 4 is a cross-sectional configuration diagram of the pixel 12 according to the present embodiment. In the capacitor C11 shown in FIG. 2, a MIM (Metal-Insulator-Metal) capacitor that forms a capacitor between wirings, a diffusion capacitor that forms a capacitor between a substrate and polysilicon, and a capacitor between two layers of polysilicon are formed. PIP (P
(Oly-Insulator-Poly) capacity can be used. FIG. 4 shows a cross-sectional configuration diagram of the liquid crystal display device when the capacitor C11 is configured by the MIM. FIG. 4 is a partial cross-sectional view of the pixel 12.

図4において、シリコン基板に形成されたNウェル上に、ドレインとなる拡散層を共通
化することでドレイン同士が接続されたインバータINV11のPMOSトランジスタP
Tr11と、スイッチSW12のPMOSトランジスタTr2とが形成されている。また
、シリコン基板に形成されたPウェル上に、ドレインとなる拡散層を共通化することでド
レイン同士が接続されたインバータINV12のNMOSトランジスタNTr12と、ス
イッチSW12のNMOSトランジスタTr1とが形成されている。なお、図4にはイン
バータINV11を構成するNMOSトランジスタとインバータINV12を構成するP
MOSトランジスタとは図示されていない。
In FIG. 4, the PMOS transistor P of the inverter INV11 in which the drains are connected to each other by sharing a diffusion layer serving as the drain on the N well formed on the silicon substrate.
Tr11 and a PMOS transistor Tr2 of the switch SW12 are formed. Further, on the P-well formed on the silicon substrate, the NMOS transistor NTr12 of the inverter INV12 and the NMOS transistor Tr1 of the switch SW12, in which the drains are connected by sharing the diffusion layer serving as the drain, are formed. . FIG. 4 shows the NMOS transistor constituting the inverter INV11 and the P constituting the inverter INV12.
The MOS transistor is not shown.

また、上記の各トランジスタPTr11、Tr2、Tr1、及びNTr12の上方には
、層間絶縁膜をメタル間に介在させて第1メタル、第2メタル、第3メタル、電極、第4
メタル、及び第5メタルが積層されている。第5メタルは画素毎に形成される反射電極P
E1を構成している。スイッチSW12を構成するNMOSトランジスタTr1及びPM
OSトランジスタTr2の各ソースを構成する各拡散層は、コンタクトにより第1メタル
にそれぞれ電気的に接続され、更に、スルーホールを通して第2メタル、第3メタル、第
4メタル、及び第5メタルに電気的に接続されている。すなわち、スイッチSW12を構
成するNMOSトランジスタTr1及びPMOSトランジスタTr2の各ソースは、反射
電極PEに電気的に接続されている。
Further, above each of the transistors PTr11, Tr2, Tr1, and NTr12, an interlayer insulating film is interposed between the metals, and the first metal, the second metal, the third metal, the electrode, the fourth,
A metal and a fifth metal are laminated. The fifth metal is a reflective electrode P formed for each pixel.
E1 is configured. NMOS transistors Tr1 and PM constituting the switch SW12
Each diffusion layer constituting each source of the OS transistor Tr2 is electrically connected to the first metal through a contact, and further electrically connected to the second metal, the third metal, the fourth metal, and the fifth metal through a through hole. Connected. That is, the sources of the NMOS transistor Tr1 and the PMOS transistor Tr2 constituting the switch SW12 are electrically connected to the reflective electrode PE.

更に、反射電極PE(第5メタル)上には保護膜としてパッシベーション膜(PSV)
が形成され、透明電極である共通電極CEに離間対向配置されている。それら反射電極P
E1と共通電極CEとの間に液晶LC1が充填封止されて、液晶表示素子を構成している
Furthermore, a passivation film (PSV) is provided as a protective film on the reflective electrode PE (fifth metal).
Are formed and spaced apart from the common electrode CE, which is a transparent electrode. These reflective electrodes P
A liquid crystal LC1 is filled and sealed between E1 and the common electrode CE to form a liquid crystal display element.

ここで、第3メタル上には層間絶縁膜を介してMIM電極が形成されている。このMI
M電極は、第3メタル及び第3メタルとMIM電極との間の層間絶縁膜と共に容量C11
を構成している。MIMにより容量C11を構成すると、第1の信号保持手段SM121
とスイッチSW11、スイッチSW12はトランジスタと第1メタル及び第2メタルの1
層配線及び2層配線、DM122の一部C11はトランジスタ上部の第3メタルを利用し
たMIM配線にて形成することが可能になる。MIM電極は、スルーホールを介して第4
メタルに電気的に接続され、更に第4メタルはスルーホールを介して反射電極PE1に電
気的に接続されているため、容量C11は反射電極PE1に電気的に接続されている。
Here, an MIM electrode is formed on the third metal via an interlayer insulating film. This MI
The M electrode has a capacitor C11 together with the third metal and an interlayer insulating film between the third metal and the MIM electrode.
Is configured. When the capacitor C11 is configured by the MIM, the first signal holding means SM121
The switch SW11 and the switch SW12 are transistors, one of the first metal and the second metal.
The layer wiring, the two-layer wiring, and a part C11 of the DM 122 can be formed by the MIM wiring using the third metal above the transistor. The MIM electrode is connected to the fourth through the through hole.
Since the fourth metal is electrically connected to the reflective electrode PE1 through the through hole, the capacitor C11 is electrically connected to the reflective electrode PE1.

図4中で図示を省略した光源が照射した光は、共通電極CE及び液晶LCM1を透過し
て反射電極PE1(第5メタル)に入射して反射され、元の入射経路を逆進して共通電極
CEを通して射出される。
The light emitted from the light source (not shown in FIG. 4) is transmitted through the common electrode CE and the liquid crystal LCM1, is incident on the reflective electrode PE1 (fifth metal), is reflected, and travels backward through the original incident path to be common. Ejected through the electrode CE.

本実施の形態によれば、図4に示すように、5層配線である第5メタルを反射電極PE
1に割り当てることにより、第1の信号保持手段SM121、DM122の一部C11、
及び反射電極PE1を高さ方向に有効に配置することが可能になり、画素小型化が実現で
きる。これにより、例えば3μm以下のピッチの画素を電源電圧3.3Vのトランジスタ
で構成できる。この3μmピッチの画素では対角の長さ0.55インチの横方向4000
画素及び縦方向2000画素の液晶表示パネルを実現できる。
According to the present embodiment, as shown in FIG. 4, the fifth metal, which is a five-layer wiring, is connected to the reflective electrode PE.
1 to the first signal holding means SM121, a part C11 of DM122,
And it becomes possible to arrange | position the reflective electrode PE1 effectively in the height direction, and pixel miniaturization is realizable. Thus, for example, pixels with a pitch of 3 μm or less can be configured with transistors having a power supply voltage of 3.3V. In this 3 μm pitch pixel, the diagonal length is 0.55 inches and the horizontal direction is 4000.
A liquid crystal display panel having pixels and 2000 pixels in the vertical direction can be realized.

次に、本実施の形態の画素12を用いた図1の液晶表示装置1のデータ書き込み及び読
み出し動作について、図5のタイミングチャートを併せ参照して説明する。
Next, data writing and reading operations of the liquid crystal display device 1 of FIG. 1 using the pixel 12 of the present embodiment will be described with reference to the timing chart of FIG.

前述したように、液晶表示装置1において、垂直シフトレジスタからの行走査信号によ
り行走査線g1から行走査線gmに向って、行走査線が1本ずつ順次1H単位で選択され
ていくため、画像表示部を構成する複数の画素12は、選択された行走査線に共通に接続
された1行のn個の画素単位でデータの書き込みが行われる。そして、画像表示部を構成
する複数の画素12の全てに書き込みが終わった後、トリガパルスに基づいて全画素一斉
に読み出しが行われる。
As described above, in the liquid crystal display device 1, the row scanning lines are sequentially selected in units of 1H from the row scanning line g1 to the row scanning line gm by the row scanning signal from the vertical shift register. The plurality of pixels 12 constituting the image display unit write data in units of n pixels in one row commonly connected to the selected row scanning line. Then, after writing is completed for all of the plurality of pixels 12 constituting the image display unit, all pixels are read simultaneously based on the trigger pulse.

図5(A)は、水平ドライバから列データ線d1〜dnに出力される1ビットのサブフ
レームデータの一画素の書き込み期間及び読み出し期間を模式的に示す。左下がりの斜線
が書き込み期間を示す。なお、図5(A)において、B0b、B1b、B2bは、ビット
BO、B1、B2のデータの反転データであることを示す。
FIG. 5A schematically shows a writing period and a reading period of one pixel of 1-bit subframe data output from the horizontal driver to the column data lines d1 to dn. A slanting line on the left indicates the writing period. In FIG. 5A, B0b, B1b, and B2b indicate inverted data of the data of bits BO, B1, and B2.

また、図5(B)は、タイミングジェネレータから正転トリガパルス用トリガ線tri
gに出力されるトリガパルスを示す。このトリガパルスは1サブフレーム毎に出力される
。なお、反転トリガパルス用トリガ線trigbに出力される反転トリガパルスは正転ト
リガパルスと常に逆論理値であるのでその図示は省略してある。
FIG. 5B shows a trigger line tri for forward rotation trigger pulse from the timing generator.
The trigger pulse output to g is shown. This trigger pulse is output every subframe. Since the inversion trigger pulse output to the inversion trigger pulse trigger line trigb always has a reverse logic value with respect to the normal rotation trigger pulse, its illustration is omitted.

まず、行走査信号により選択された1行の複数の画素12はスイッチSW11がオン状
態とされ、その時列データ線dに出力される図5(A)のビットB0の正転サブフレーム
データがスイッチSW11によりサンプリングされることでSM121に書き込まれる。
以下、同様にして、画像表示部を構成する全ての画素12の第1の信号保持手段SM12
1にビットB0のサブフレームデータの書き込みが行われ、その書き込み動作が終了した
後の図5に示す時刻T1で、図5(B)に示すように“H”レベルの正転トリガパルスが
画像表示部11を構成する全ての画素12に同時に供給される。
First, for a plurality of pixels 12 in one row selected by the row scanning signal, the switch SW11 is turned on, and the normal subframe data of bit B0 of FIG. 5A output to the column data line d at that time is switched. By being sampled by SW11, it is written in SM121.
Hereinafter, similarly, the first signal holding means SM12 of all the pixels 12 constituting the image display unit.
At time T1 shown in FIG. 5 after the writing of the sub-frame data of bit B0 to 1 is completed and the writing operation is completed, the forward rotation trigger pulse of “H” level is displayed as shown in FIG. It is supplied to all the pixels 12 constituting the display unit 11 at the same time.

これにより、全ての画素12のスイッチSW12がオン状態とされるため、第1の信号
保持手段SM121に記憶されているビットB0の正転サブフレームデータがスイッチS
W12を通して容量C11に一斉に転送されて保持されると共に、反射電極PE1に印加
される。この容量C11によるビットB0の正転サブフレームデータの保持期間は、時刻
T1から図5(B)に示すように次の“H”レベルの正転トリガパルスが入力される時刻
T2までの1サブフレーム期間である。図5(C)は、反射電極PE1に印加されるサブ
フレームデータのビットを模式的に示す。
As a result, the switches SW12 of all the pixels 12 are turned on, so that the normal subframe data of the bit B0 stored in the first signal holding means SM121 is switched to the switch S.
It is simultaneously transferred to and held by the capacitor C11 through W12 and applied to the reflective electrode PE1. The holding period of the normal rotation subframe data of bit B0 by the capacitor C11 is one sub period from time T1 to time T2 when the next “H” level normal rotation trigger pulse is input as shown in FIG. It is a frame period. FIG. 5C schematically shows bits of subframe data applied to the reflective electrode PE1.

ここで、サブフレームデータのビット値が「1」、すなわち“H”レベルのときには反
射電極PE1には電源電圧VDD(ここでは例えば3.3V)が印加され、ビット値が「
0」、すなわち“L”レベルのときには反射電極PE1には0Vが印加される。一方、共
通電極CEには、GND及びVDDに制限されることなく、自由な電圧が共通電極電圧V
comとして印加できるようになっており、“H”レベルの正転トリガパルスが入力され
る時と同時タイミングで規定の電圧に切り替わるようにされている。ここでは、共通電極
電圧Vcomは、正転サブフレームデータが反射電極PE1に印加されるサブフレーム期
間は、図5(D)に示すように0Vよりも液晶の閾値電圧Vttだけ低い電圧に設定され
る。
Here, when the bit value of the subframe data is “1”, that is, “H” level, the power supply voltage VDD (for example, 3.3 V in this case) is applied to the reflective electrode PE1, and the bit value is “1”.
When it is “0”, that is, “L” level, 0 V is applied to the reflective electrode PE1. On the other hand, the common electrode CE is not limited to GND and VDD, and a free voltage is applied to the common electrode voltage V.
com, and can be switched to a specified voltage at the same time as when an “H” -level forward trigger pulse is input. Here, the common electrode voltage Vcom is set to a voltage lower than 0V by the threshold voltage Vtt of the liquid crystal during the subframe period in which the normal rotation subframe data is applied to the reflective electrode PE1, as shown in FIG. The

図2で示した液晶表示素子は、反射電極PE1の印加電圧と共通電極電圧Vcomとの差
電圧の絶対値である、液晶LC1の印加電圧に応じた階調表示を行う。従って、ビットB
0の正転サブフレームデータが反射電極PE1に印加される時刻T1〜T2の1サブフレ
ーム期間では、液晶LC1の印加電圧は、図5(E)に示すように、サブフレームデータ
のビット値が「1」のときは3.3V+Vtt(=3.3V−(−Vtt))となり、サブ
フレームデータのビット値が「0」のときは+Vtt(=0V−(−Vtt))となる。
The liquid crystal display element shown in FIG. 2 performs gradation display according to the applied voltage of the liquid crystal LC1, which is the absolute value of the difference voltage between the applied voltage of the reflective electrode PE1 and the common electrode voltage Vcom. Therefore, bit B
In one subframe period from time T1 to time T2 when the normal rotation subframe data of 0 is applied to the reflective electrode PE1, as shown in FIG. 5E, the bit value of the subframe data is applied to the liquid crystal LC1. When it is “1”, it becomes 3.3 V + Vtt (= 3.3 V − (− Vtt)), and when the bit value of the subframe data is “0”, it becomes + Vtt (= 0 V − (− Vtt)).

図6に、液晶の印加電圧(RMS電圧)と液晶のグレースケール値との関係を示す。図
6に示すように、グレースケール値曲線は黒のグレースケール値が液晶の閾値電圧Vtt
のRMS電圧に対応し、白のグレースケール値が液晶の飽和電圧Vsat(=3.3V+
Vtt)のRMS電圧に対応するようにシフトされる。グレースケール値を液晶応答曲線
の有効部分に一致させることが可能である。従って、液晶表示素子は上記のように液晶L
Cの印加電圧が(3.3V+Vtt)のときは白を表示し、+Vttのときは黒を表示す
る。
FIG. 6 shows the relationship between the applied voltage (RMS voltage) of the liquid crystal and the gray scale value of the liquid crystal. As shown in FIG. 6, the gray scale value curve indicates that the black gray scale value is the threshold voltage Vtt of the liquid crystal.
The gray scale value of white corresponds to the RMS voltage of the liquid crystal, and the saturation voltage Vsat of the liquid crystal (= 3.3V +
Vtt) is shifted to correspond to the RMS voltage. It is possible to match the gray scale value to the effective part of the liquid crystal response curve. Therefore, the liquid crystal display element is a liquid crystal L as described above.
When the applied voltage of C is (3.3V + Vtt), white is displayed, and when it is + Vtt, black is displayed.

続いて、上記のビットB0の正転サブフレームデータを表示しているサブフレーム期間
内において、図5(A)にB0bで示すようにビットB0の反転サブフレームデータの画
素12のSM121への書き込みが順番に開始される。そして、画像表示部の全画素のS
M121にビットB0の反転サブフレームデータが書き込まれ、その書き込み終了後の時
刻T2で図5(B)に示すように“H”レベルの正転トリガパルスが画像表示部を構成す
る全ての画素に同時に供給される。
Subsequently, within the subframe period in which the normal subframe data of bit B0 is displayed, the inverted subframe data of bit B0 is written to the SM 121 of the pixel 12 as indicated by B0b in FIG. Are started in order. And S of all the pixels of the image display unit
The inverted subframe data of bit B0 is written to M121, and at time T2 after the completion of the writing, as shown in FIG. 5B, the “H” level normal rotation trigger pulse is applied to all the pixels constituting the image display unit. Supplied at the same time.

これにより、全ての画素12のスイッチSW12がオンとされるため、SM121に記
憶されているビットB0の反転サブフレームデータがスイッチSW12を通して容量C1
1に転送されて保持されると共に、反射電極PE1に印加される。この容量C11による
ビットB0の反転サブフレームデータの保持期間は、時刻T2から図5(B)に示すよう
に次の“H”レベルの正転トリガパルスが入力される時刻T3までの1サブフレーム期間
である。ここで、ビットB0の反転サブフレームデータはビットB0の正転サブフレーム
データと常に逆論理値の関係にあるため、ビットB0の正転サブフレームデータが「1」
のときは「0」、ビットB0の正転サブフレームデータが「0」のときは「1」である。
As a result, the switches SW12 of all the pixels 12 are turned on, so that the inverted subframe data of the bit B0 stored in the SM121 passes through the switch SW12 and the capacitor C1.
1 is transferred and held and applied to the reflective electrode PE1. The holding period of the inverted subframe data of bit B0 by the capacitor C11 is one subframe from time T2 to time T3 when the next "H" level normal rotation trigger pulse is input as shown in FIG. It is a period. Here, since the inverted subframe data of bit B0 is always in an inverse logical relationship with the normal subframe data of bit B0, the normal subframe data of bit B0 is “1”.
Is “0”, and when the normal subframe data of bit B0 is “0”, it is “1”.

一方、共通電極電圧Vcomは、反転サブフレームデータが反射電極PE1に印加され
るサブフレーム期間は、図5(D)に示すように3.3Vよりも液晶の閾値電圧Vttだ
け高い電圧に設定される。従って、ビットB0の反転サブフレームデータが反射電極PE
1に印加される時刻T2〜T3の1サブフレーム期間では、液晶LC1の印加電圧は、サ
ブフレームデータのビット値が「1」のときは−Vtt(=3.3V−(3.3V+Vtt
))となり、サブフレームデータのビット値が「0」のときは−3.3V−Vtt(=0
V−(3.3V+Vtt))となる。
On the other hand, the common electrode voltage Vcom is set to a voltage higher than the 3.3V threshold voltage Vtt as shown in FIG. 5D during the subframe period in which the inverted subframe data is applied to the reflective electrode PE1. The Therefore, the inverted subframe data of bit B0 is reflected electrode PE.
In one subframe period of time T2 to T3 applied to 1, the applied voltage of the liquid crystal LC1 is −Vtt (= 3.3V− (3.3V + Vtt) when the bit value of the subframe data is “1”.
)), And when the bit value of the subframe data is “0”, −3.3V−Vtt (= 0)
V- (3.3V + Vtt)).

従って、ビットB0の正転サブフレームデータのビット値が「1」であった時は続いて
入力されるビットB0の反転サブフレームデータのビット値が「0」であるため、液晶L
C1の印加電圧は、−(3.3V+Vtt)となり、液晶LC1に印加される電位の方向
はビットB0の正転サブフレームデータの時とは逆となるが絶対値が同じであるため、画
素12はビットB0の正転サブフレームデータ表示時と同じ白を表示する。
Accordingly, when the bit value of the normal subframe data of bit B0 is “1”, the bit value of the inverted subframe data of bit B0 that is subsequently input is “0”, so the liquid crystal L
The applied voltage of C1 is − (3.3V + Vtt), and the direction of the potential applied to the liquid crystal LC1 is opposite to that of the forward subframe data of the bit B0 but has the same absolute value. Displays the same white color as when normal subframe data of bit B0 is displayed.

同様に、ビットB0の正転サブフレームデータのビット値が「0」であった時は続いて
入力されるビットB0の反転サブフレームデータのビット値が「1」であるため、液晶L
C1の印加電圧は、−Vttとなり、液晶LC1に印加される電位の方向はビットB0の
正転サブフレームデータの時とは逆となるが絶対値が同じであるため、画素12は黒を表
示する。
Similarly, when the bit value of the normal subframe data of bit B0 is “0”, the bit value of the inverted subframe data of bit B0 that is subsequently input is “1”.
The applied voltage of C1 is -Vtt, and the direction of the potential applied to the liquid crystal LC1 is opposite to that of the forward subframe data of the bit B0, but the absolute value is the same, so the pixel 12 displays black To do.

従って、画素12は図5(E)に示すように、時刻T1〜時刻T3までの2サブフレー
ム期間は、ビットB0とビットB0の相補ビットB0bとで同じ階調を表示すると共に、
液晶LC1の電位方向がサブフレーム毎に反転する交流駆動が行われるため、液晶LC1
の焼き付きを防止することができる。
Accordingly, as shown in FIG. 5E, the pixel 12 displays the same gradation in the bit B0 and the complementary bit B0b of the bit B0 in the two subframe periods from the time T1 to the time T3,
Since the AC drive in which the potential direction of the liquid crystal LC1 is inverted every subframe is performed, the liquid crystal LC1
Can be prevented.

続いて、上記の相補ビットB0bの反転サブフレームデータを表示しているサブフレー
ム期間内において、図5(A)にB1で示すようにビットB1の正転サブフレームデータ
の画素12のSM121への書き込みが順番に開始される。そして、画像表示部の全画素
12の第1の信号保持手段SM121にビットB1の正転サブフレームデータが書き込ま
れ、その書き込み終了後の時刻T3で図5(B)に示すように“H”レベルの正転トリガ
パルスが画像表示部を構成する全ての画素に同時に供給される。
Subsequently, within the subframe period in which the inverted subframe data of the complementary bit B0b is displayed, as shown by B1 in FIG. 5A, the normal subframe data of the bit B1 is transferred to the SM 121 of the pixel 12. Writing starts in sequence. Then, the normal subframe data of bit B1 is written to the first signal holding means SM121 of all the pixels 12 of the image display section, and at time T3 after the completion of the writing, as shown in FIG. A level normal rotation trigger pulse is simultaneously supplied to all the pixels constituting the image display unit.

これにより、全ての画素のスイッチSW12がオンとされるため、第1の信号保持手段
SM121に記憶されているビットB1の正転サブフレームデータがスイッチSW12を
通して容量C11に転送されて保持されると共に、反射電極PE1に印加される。この容
量C11によるビットB1の正転サブフレームデータの保持期間は、時刻T3から図5(
B)に示すように次の“H”レベルの正転トリガパルスが入力される時刻T4までの1サ
ブフレーム期間である。
As a result, the switches SW12 of all the pixels are turned on, so that the normal subframe data of the bit B1 stored in the first signal holding means SM121 is transferred to and held in the capacitor C11 through the switch SW12. And applied to the reflective electrode PE1. The holding period of the normal subframe data of bit B1 by the capacitor C11 is shown in FIG.
As shown in B), this is one subframe period until time T4 when the next “H” level normal rotation trigger pulse is input.

一方、共通電極電圧Vcomは、正転サブフレームデータが反射電極PE1に印加され
るサブフレーム期間は、図5(D)に示すように0Vよりも液晶の閾値電圧Vttだけ低
い電圧に設定される。従って、ビットB1の正転サブフレームデータが反射電極PE1に
印加される時刻T3〜T4の1サブフレーム期間では、液晶LC1の印加電圧は、図5(
E)に示すように、サブフレームデータのビット値が「1」のときは3.3V+Vtt(
=3.3V−(−Vtt))となり、サブフレームデータのビット値が「0」のときは+
Vtt(=0V−(−Vtt))となる。
On the other hand, the common electrode voltage Vcom is set to a voltage lower than 0V by the threshold voltage Vtt of the liquid crystal as shown in FIG. 5D during the subframe period in which the normal rotation subframe data is applied to the reflective electrode PE1. . Therefore, in one subframe period from time T3 to time T4 when the normal rotation subframe data of bit B1 is applied to the reflective electrode PE1, the voltage applied to the liquid crystal LC1 is as shown in FIG.
E) When the bit value of the subframe data is “1”, 3.3V + Vtt (
= 3.3V − (− Vtt)), and when the bit value of the subframe data is “0” +
Vtt (= 0V − (− Vtt)).

続いて、上記のビットB1の正転サブフレームデータを表示しているサブフレーム期間
内において、図5(A)にB1bで示すようにビットB1の反転サブフレームデータの画
素12の第1の信号保持手段SM121への書き込みが順番に開始される。そして、画像
表示部の全画素の第1の信号保持手段SM121にビットB1の反転サブフレームデータ
が書き込まれ、その書き込み終了後の時刻T4で図5(B)に示すように“H”レベルの
正転トリガパルスが画像表示部を構成する全ての画素に同時に供給される。
Subsequently, within the subframe period displaying the normal subframe data of the bit B1, the first signal of the pixel 12 of the inverted subframe data of the bit B1 as indicated by B1b in FIG. Writing to the holding means SM121 is started in order. Then, the inverted subframe data of bit B1 is written in the first signal holding means SM121 of all the pixels of the image display portion, and at time T4 after the writing is completed, as shown in FIG. The forward rotation trigger pulse is simultaneously supplied to all the pixels constituting the image display unit.

これにより、全ての画素12のスイッチSW12がオンとされるため、第1の信号保持
手段SM121に記憶されているビットB1の反転サブフレームデータがスイッチSW1
2を通して容量C11に転送されて保持されると共に、反射電極PE1に印加される。こ
の容量C11によるビットB0の反転サブフレームデータの保持期間は、時刻T4から図
5(B)に示すように次の“H”レベルの正転トリガパルスが入力される時刻T5までの
1サブフレーム期間である。ここで、ビットB1の反転サブフレームデータはビットB1
の正転サブフレームデータと常に逆論理値の関係にある。
Thereby, since the switches SW12 of all the pixels 12 are turned on, the inverted subframe data of the bit B1 stored in the first signal holding means SM121 is switched to the switch SW1.
2 is transferred to and held by the capacitor C11 and applied to the reflective electrode PE1. The holding period of the inverted subframe data of bit B0 by the capacitor C11 is one subframe from time T4 to time T5 when the next “H” normal rotation trigger pulse is input as shown in FIG. It is a period. Here, the inverted subframe data of bit B1 is bit B1.
It is always in the relationship of the inverse logical value with the normal rotation subframe data.

一方、共通電極電圧Vcomは、反転サブフレームデータが反射電極PE1に印加され
るサブフレーム期間は、図5(D)に示すように3.3Vよりも液晶の閾値電圧Vttだ
け高い電圧に設定される。従って、ビットB1の反転サブフレームデータが反射電極PE
1に印加される時刻T4〜T5の1サブフレーム期間では、液晶LC1の印加電圧は、サ
ブフレームデータのビット値が「1」のときは−Vtt(=3.3V−(3.3V+Vtt
))となり、サブフレームデータのビット値が「0」のときは−3.3V−Vtt(=0
V−(3.3V+Vtt))となる。
On the other hand, the common electrode voltage Vcom is set to a voltage higher than the 3.3V threshold voltage Vtt as shown in FIG. 5D during the subframe period in which the inverted subframe data is applied to the reflective electrode PE1. The Therefore, the inverted subframe data of bit B1 is reflected electrode PE.
In one subframe period of time T4 to T5 applied to 1, the applied voltage of the liquid crystal LC1 is −Vtt (= 3.3V− (3.3V + Vtt) when the bit value of the subframe data is “1”.
)), And when the bit value of the subframe data is “0”, −3.3V−Vtt (= 0)
V- (3.3V + Vtt)).

これにより、画素12は図5(E)に示すように、時刻T3〜時刻T5までの2サブフ
レーム期間はビットB1とビットB1の相補ビットB1bとで同じ階調を表示すると共に
、液晶LC1の電位方向がサブフレーム毎に反転する交流駆動が行われるため、液晶LC
1の焼き付きを防止することができる。以下、上記と同様の動作が繰り返され、本実施の
形態の画素12を有する液晶表示装置1によれば、複数のサブフレームの組み合わせによ
って階調表示を行うことができる。
Accordingly, as shown in FIG. 5E, the pixel 12 displays the same gradation in the bit B1 and the complementary bit B1b of the bit B1 during the two subframe periods from the time T3 to the time T5, and the liquid crystal LC1. The liquid crystal LC is driven by alternating current driving in which the potential direction is inverted every subframe.
1 can be prevented. Thereafter, the same operation as described above is repeated, and according to the liquid crystal display device 1 having the pixel 12 of the present embodiment, gradation display can be performed by a combination of a plurality of subframes.

なお、ビットB0と相補ビットB0bの各表示期間は同じ第1のサブフレーム期間であ
り、また、ビットB1と相補ビットB1bの各表示期間も同じ第2のサブフレーム期間で
あるが、第1のサブフレーム期間と第2のサブフレーム期間とは同一であるとは限らない
。ここでは、一例として第2のサブフレーム期間は第1のサブフレーム期間の2倍に設定
されている。また、図5(E)に示すように、ビットB2と相補ビットB2bの各表示期
間である第3のサブフレーム期間は、第2のサブフレーム期間の2倍に設定されている。
他のサブフレーム期間についても同様であり、システムに従って各サブフレーム期間の長
さが所定の長さに決められ、またサブフレーム数も任意の数に決定される。
The display periods of bit B0 and complementary bit B0b are the same first subframe period, and the display periods of bit B1 and complementary bit B1b are also the same second subframe period. The subframe period and the second subframe period are not necessarily the same. Here, as an example, the second subframe period is set to be twice the first subframe period. As shown in FIG. 5E, the third subframe period, which is the display period of the bit B2 and the complementary bit B2b, is set to be twice the second subframe period.
The same applies to the other subframe periods. The length of each subframe period is determined to be a predetermined length according to the system, and the number of subframes is also determined to be an arbitrary number.

次に、本発明の実施の形態に係る液晶表示装置の画素検査の基本動作について、適宜図
面を参照して説明する。まず、画素検査の開始時にある特定の行走査線gに“H”レベル
の行走査信号を供給してスイッチSW11をオンにする。また、配線trigとtrig
bにそれぞれ“H”レベルのトリガパルス及び“L”レベルの反転トリガパルスを供給し
て、スイッチSW12もオンにする。
Next, the basic operation of pixel inspection of the liquid crystal display device according to the embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings as appropriate. First, an “H” level row scanning signal is supplied to a specific row scanning line g at the start of pixel inspection to turn on the switch SW11. Also, the wirings trig and trig
An “H” level trigger pulse and an “L” level inversion trigger pulse are respectively supplied to b, and the switch SW12 is also turned on.

次に、列データ線dに1ビットの検査信号として“L”レベルのデータを供給する。こ
れにより、画素12の第1の信号保持手段SM121を構成するインバータINV11の
入力端子とインバータINV12の出力端子との接続点であるa点に“L”レベルのデー
タが書き込まれる。またインバータINV11の出力端子及びインバータINV12の入
力端子がスイッチSW12を介して容量C11に接続された接続点であるb点に“H”レ
ベルのデータが書き込まれる。このとき、画素12の第1の信号保持手段SM121にお
いて、インバータINV11を構成するトランジスタの駆動力がインバータINV12を
構成するトランジスタの駆動力よりも大きいため、a点は第1の信号保持手段SM121
の入力として、b点はSM121の出力としてそれぞれ機能する。
Next, “L” level data is supplied to the column data line d as a 1-bit inspection signal. As a result, “L” level data is written at a point, which is a connection point between the input terminal of the inverter INV11 and the output terminal of the inverter INV12, which constitute the first signal holding means SM121 of the pixel 12. Further, “H” level data is written at a point b where the output terminal of the inverter INV11 and the input terminal of the inverter INV12 are connected to the capacitor C11 via the switch SW12. At this time, in the first signal holding means SM121 of the pixel 12, the driving power of the transistors constituting the inverter INV11 is larger than the driving power of the transistors constituting the inverter INV12. Therefore, the point a is the first signal holding means SM121.
The point b functions as the output of the SM 121.

ここでSW12はオンにされているため、容量C11も“H”レベルのデータが書き込
まれた状態になっている。
Here, since SW12 is turned on, the capacitor C11 is also in a state in which “H” level data is written.

次に、行走査線gを“L”レベルにすると、画素12の反射電極PE1はそれぞれ入力
データを反転した“H”レベルのデータがラッチされた状態になる。
Next, when the row scanning line g is set to the “L” level, the reflective electrode PE1 of the pixel 12 is in a state in which “H” level data obtained by inverting the input data is latched.

書込みが終わった後、図1に示しているTlatを“L”レベルにすることにより列デ
ータ線dをオープン状態とする。列データ線dに接続されたセンスアンプの入力をセンス
アンプ入力制御nutをオン状態とすることにより、中間電圧を供給した配線midに接
続する。これにより、センスアンプの入力の列データ線dは中間電圧の1.65Vにプリ
チャージされる。その後、センスアンプ入力制御nutをオフ状態とする。列データ線d
は信号線の容量があるため、1.65V電圧が保持される。
After the writing is completed, the column data line d is opened by setting Tlat shown in FIG. 1 to the “L” level. The sense amplifier input connected to the column data line d is connected to the wiring mid supplied with the intermediate voltage by turning on the sense amplifier input control nu. As a result, the column data line d at the input of the sense amplifier is precharged to an intermediate voltage of 1.65V. Thereafter, the sense amplifier input control nu is turned off. Column data line d
Has a capacity of a signal line, and therefore a voltage of 1.65 V is held.

次に行走査線gを“H”レベルにすると、画素12に書き込まれたデータが信号線dに
それぞれ出力される。画素12は入力と出力が決まったSRAMであるため、dの信号線
に保持されている1.65Vが画素12に書き込まれることになるが、画素12に書き込
まれたデータも信号線dにそれぞれ吐き出されることになり、信号線d1はそれぞれ画素
12に書き込まれたデータに影響されて信号線のレベルが変化する。つまり、列データ線
dは画素12に書き込まれたデータにより、インバータINV12によって“L”レベル
に駆動される。
Next, when the row scanning line g is set to the “H” level, the data written in the pixel 12 is output to the signal line d. Since the pixel 12 is an SRAM in which input and output are determined, 1.65V held in the signal line of d is written in the pixel 12, but data written in the pixel 12 is also applied to the signal line d. As a result, the signal line d1 is affected by the data written in the pixel 12, and the level of the signal line changes. That is, the column data line d is driven to the “L” level by the inverter INV12 by the data written in the pixel 12.

インバータINV12の駆動力は非常に小さく列データ線容量は大きいため、列データ
線dをそれぞれ“L”レベルに駆動するには時間がかかるが、列データ線dの電位がわず
かに変化すれば、列データ線dと配線midから入力されたセンスアンプが電位差を増幅
し、センスアンプの出力は“L”レベルに出力される。
Since the driving force of the inverter INV12 is very small and the column data line capacity is large, it takes time to drive the column data lines d to the “L” level, but if the potential of the column data line d slightly changes, The sense amplifier input from the column data line d and the wiring mid amplifies the potential difference, and the output of the sense amplifier is output to the “L” level.

このセンスアンプによって出力された信号は、バッファにて信号波形を整形される。そ
の後、TEST端子が“H”レベルに制御することによってe1からenの全ての列セン
スアンプ出力が画素読み出し用シフトレジスタの所定の場所に入力される。この後、タイ
ミングジェネレータから送られてくるTCK/TCKbの信号に従って、シリアルに出力
端子TOUTから信号が取り出される。
The signal output from the sense amplifier is shaped in a signal waveform by a buffer. Thereafter, all the column sense amplifier outputs from e1 to en are input to predetermined positions of the pixel readout shift register by controlling the TEST terminal to the “H” level. Thereafter, a signal is serially extracted from the output terminal TOUT in accordance with the TCK / TCKb signal sent from the timing generator.

本実施の形態では、以上の画素検査を画素12に対し、列データ線dから“L”レベル
のデータを入力して信号を読み出す第1の検査方法と、列データ線dから“H”レベルの
データを入力して信号を読み出す第2の検査方法との2種類を、タイミングを変えて2回
実行する。
In the present embodiment, the above-described pixel inspection is performed on the pixel 12 with the first inspection method for inputting a signal of “L” level from the column data line d and reading the signal, and the “H” level from the column data line d. Two types of the second inspection method for inputting the data and reading the signal are executed twice at different timings.

これにより、画素12において“L”レベルの電圧や“H”レベルの電圧を読み出すこ
とが可能になるため、メモリとしてロジックの画素機能検査が可能になる。このとき、例
えばプロセスにより、容量C11が、GNDやVDD配線などにショートしていれば画素
検査において任意のデータを読み出すことが不可能である。また第1の信号保持手段SM
121がショートしていたり断線していたりした場合でも、本実施の形態に係る画素検査
において任意のデータを読み出すことが不可能である。以上のデータ読み出しが不可能な
場合は、不良画素が存在する液晶表示装置であると判断して、ビジネス上適切な対応をと
ることが可能となる。
As a result, it is possible to read out the “L” level voltage or the “H” level voltage in the pixel 12, so that the pixel function test of logic as a memory can be performed. At this time, for example, if the capacitor C11 is short-circuited to GND or VDD wiring by a process, it is impossible to read arbitrary data in the pixel inspection. The first signal holding means SM
Even when 121 is short-circuited or disconnected, it is impossible to read arbitrary data in the pixel inspection according to the present embodiment. When the above data reading is impossible, it is determined that the liquid crystal display device has a defective pixel, and it is possible to take a business appropriate measure.

センスアンプ回路の構成図を図7に示す。+−の2つのゲート入力の差電圧を回路内部
で増幅して出力する。電圧源回路(図7中では破線にて示す。)はセンスアンプに供給す
るアナログ電圧を抵抗分割により形成している。なお、センスアンプ回路は図7の構成と
は限らない。さらにゲインの高い高性能なセンスアンプを用いる場合もありうる。
FIG. 7 shows a configuration diagram of the sense amplifier circuit. The differential voltage between the two gate inputs of + − is amplified and outputted in the circuit. A voltage source circuit (indicated by a broken line in FIG. 7) forms an analog voltage supplied to the sense amplifier by resistance division. Note that the sense amplifier circuit is not necessarily configured as shown in FIG. Furthermore, a high-performance sense amplifier with a high gain may be used.

次に、本実施の形態における前述した動作不良に対応した画素検査の動作について、図
1の全体構成図、図2の回路図、及び図8のタイミングチャートを併せ参照して更に詳細
に説明する。
Next, the pixel inspection operation corresponding to the above-described operation failure in this embodiment will be described in more detail with reference to the overall configuration diagram of FIG. 1, the circuit diagram of FIG. 2, and the timing chart of FIG. .

画素検査時において、まず、画素検査時の最初の時刻t1において、trigが“H”
レベル、trigbが“L”レベルとし、画素12のSW12がオンに制御される。次に
時刻T2からT3までの間、LTを“H”レベルに制御し、列データ線d1〜dnに所定
のデータを書き込む。このとき、前述したように列データ線d(d1、d2、d3、・・
・dn)に“L”レベルのデータを書込む。
At the time of pixel inspection, first, trig is “H” at the first time t1 at the time of pixel inspection.
The level and trigb are set to the “L” level, and the SW 12 of the pixel 12 is controlled to be turned on. Next, during a period from time T2 to T3, LT is controlled to the “H” level, and predetermined data is written to the column data lines d1 to dn. At this time, as described above, the column data lines d (d1, d2, d3,...
• Write “L” level data to dn).

時刻t2からt4において、画像表示部の或る1本の行走査線gxを“H”レベルに制
御し、レベルシフタ/画素ドライバから列データ線d1〜dnに書き込まれたデータを1
行分の画素12に書き込む。
From time t2 to t4, one row scanning line gx of the image display unit is controlled to the “H” level, and data written to the column data lines d1 to dn from the level shifter / pixel driver is set to 1
Write to row of pixels 12.

時刻t4で画像表示部の或る1本の行走査線gxを“L”レベルに制御し、画素12の
第1の信号保持手段SM121に信号をラッチする。
At time t4, one row scanning line gx of the image display unit is controlled to the “L” level, and the signal is latched in the first signal holding means SM121 of the pixel 12.

次に画素に書き込まれたデータの読み出し動作を行う。時刻t4.5においてTlat
を“L”レベルにして、全ての列データ線をオープン状態にする。これにより列データ線
d1〜dnは容量のみで電圧が確定される状態となる。時刻T5において、センスアンプ
入力制御nutを“H”レベルとすることにより、列データ線dを配線mid(1.65
V)と同通させる。これにより、列データ線dは1.65Vとなる。その後、センスアン
プ入力制御nutを“L”レベルとすることにより、全ての列データ線を再度オープン状
態にする。これにより列データ線d1は容量のみで1.65Vの電圧が保持確定されてい
る状態となる。
Next, the data written in the pixel is read out. Tlat at time t4.5
Is set to “L” level to open all column data lines. As a result, the column data lines d1 to dn are in a state where the voltage is determined only by the capacitance. At time T5, the sense amplifier input control nu is set to the “H” level, whereby the column data line d is connected to the wiring mid (1.65).
Same as V). As a result, the column data line d becomes 1.65V. After that, by setting the sense amplifier input control nu to “L” level, all the column data lines are opened again. As a result, the column data line d1 is in a state in which the voltage of 1.65 V is held and determined only by the capacitance.

時刻t6で行走査線gxを“H”レベルに制御することによって、画素12に書き込ん
だデータを読み出す。T6のタイミングで画素12のインバータINV12によって列デ
ータ線dが駆動される。インバータINV12の駆動力は非常に小さいものであるため、
最初はわずかに列データ線の電位が変動するが、時間をかけて“L”レベルのデータとな
る。これにより、列データ線dは“L”レベル方向に駆動される。
By controlling the row scanning line gx to “H” level at time t6, the data written in the pixel 12 is read out. The column data line d is driven by the inverter INV12 of the pixel 12 at the timing of T6. Since the driving force of the inverter INV12 is very small,
Initially, the potential of the column data line slightly fluctuates, but becomes “L” level data over time. As a result, the column data line d is driven in the “L” level direction.

このわずかな列データ線dと配線midとの電圧差Yをセンスアンプが増幅し、センス
アンプの出力に接続されたバッファに入力される。バッファによってVDD(電源電圧)
及びGND(基準電圧)レベルにデータが整形される。時刻T6でTESTを“H”レベ
ルに制御することによって、センスアンプの出力に接続されたバッファの出力e1からe
nを一斉に画素読み出し用シフトレジスタにラッチする。時刻t7でTESTを“L”レ
ベルにして画素読み出し用シフトレジスタのラッチを完了する。
The slight voltage difference Y between the column data line d and the wiring mid is amplified by the sense amplifier and input to a buffer connected to the output of the sense amplifier. VDD (power supply voltage) by the buffer
And the data is shaped to the GND (reference voltage) level. By controlling TEST to "H" level at time T6, the outputs e1 to e of the buffers connected to the output of the sense amplifier
n is simultaneously latched in the pixel readout shift register. At time t7, TEST is set to “L” level to complete latching of the pixel readout shift register.

時刻t7から、画素読み出し用シフトレジスタに供給される、図8に示す互いに逆位相
のクロック信号TCKb及びクロック信号TCKを交互にオン・オフする制御が繰り返さ
れる。これにより、画素読み出し用シフトレジスタに格納された読出し信号のうち、列セ
ンスアンプバッファ出力enからの読出し信号から列センスアンプバッファ出力e1から
の読出し信号に向かって、順番に出力端子TOUTへ画素検査信号が出力される。クロッ
ク信号TCKb及びクロック信号TCKは、1行分の画素数の半分の数のオン・オフ制御
が繰り返されることによって、全データが読み出され1行分の検査が終了する。この1行
分の画素の読み出し信号と入力検査信号とを比較し、両者が同じであるか否かにより画素
検査ができる。
From time t7, the control to alternately turn on / off the clock signal TCKb and the clock signal TCK having opposite phases shown in FIG. 8 supplied to the pixel readout shift register is repeated. As a result, among the readout signals stored in the pixel readout shift register, pixel inspection is sequentially performed from the readout signal from the column sense amplifier buffer output en to the readout signal from the column sense amplifier buffer output e1 to the output terminal TOUT. A signal is output. As for the clock signal TCKb and the clock signal TCK, the on / off control of half the number of pixels for one row is repeated, whereby all data is read and the inspection for one row is completed. A pixel inspection can be performed by comparing the readout signal of the pixels for one row with the input inspection signal and determining whether or not they are the same.

以上の動作終了後、今度は垂直シフトレジスタを制御することによって、次の画素行の
各画素12を選択し、上記と同様にして画素検査を行う。これらを繰り返し、垂直方向の
画素数分の検査を実行し、画像表示部を構成する全ての画素において、検査を実施する。
なお、入力する検査信号は上記のように列データ線d1に“L”レベルにする必要は無く
、反対のデータを書き込んで検査してもよい。
After the above operation is completed, this time, by controlling the vertical shift register, each pixel 12 in the next pixel row is selected, and pixel inspection is performed in the same manner as described above. These are repeated, the inspection for the number of pixels in the vertical direction is executed, and the inspection is performed for all the pixels constituting the image display unit.
Note that the input inspection signal does not need to be set to the “L” level on the column data line d1 as described above, and the opposite data may be written and inspected.

このようにして、本実施の形態によれば、画素検査を正確に実施することができる。本
実施の形態によれば、画素検査のために画素12に検査用のトランジスタを増加させるこ
と無く検査が行えるため、前述した従来の液晶表示装置のように画素内に2つのSRAM
を用いた液晶表示装置に比べて、画素の小型化が可能となり、かつ正確な画素検査が可能
となる。
Thus, according to the present embodiment, the pixel inspection can be performed accurately. According to this embodiment, since inspection can be performed without increasing the number of inspection transistors in the pixel 12 for pixel inspection, two SRAMs are included in the pixel as in the conventional liquid crystal display device described above.
Compared with a liquid crystal display device using the above, the pixel can be downsized and an accurate pixel inspection can be performed.

以上はDRAMをオンに制御したときの画素検査であったが、DRAMをオフにした場
合の画素検査も行える。このとき、図8において、trigを“L”レベル、tirgb
を“H”レベルに制御することによってDRAMをオフにした検査も行える。その他のタ
イミングチャートは上述と同様である。この場合、DRAMをオン状態にした場合と、オ
フ状態にした場合との2種類の画素検査を行い、検査結果を比較することでDRAMのオ
ープン検査を行うことが可能となる。
The above is the pixel inspection when the DRAM is turned on, but the pixel inspection can also be performed when the DRAM is turned off. At this time, in FIG. 8, trig is set to “L” level, and tigb
It is also possible to perform an inspection with the DRAM turned off by controlling the signal to “H” level. Other timing charts are the same as described above. In this case, it is possible to perform an open inspection of the DRAM by performing two types of pixel inspections when the DRAM is turned on and when the DRAM is turned off, and comparing the inspection results.

本実施の形態に係る液晶表示装置1のDRAMをオンした場合とオフした場合を説明す
る画素回路模式図を、それぞれ図9(A)及び図9(B)に示す。図9(A)に示すDR
AMがある場合は、図2のスイッチSW12がオンの場合であり、図9(B)に示すDR
AMがない場合は図2のb点において、プロセスの不具合にて配線が切断され、容量C1
1が接続されていない場合を示している。図9において、画素回路内のINV12にそれ
ぞれC11が接続されているかいないかが、それぞれの相違点である。
9A and 9B are schematic diagrams of pixel circuits for explaining the case where the DRAM of the liquid crystal display device 1 according to this embodiment is turned on and the case where the DRAM is turned off, respectively. DR shown in FIG.
When AM is present, the switch SW12 in FIG. 2 is on, and the DR shown in FIG.
When there is no AM, at point b in FIG. 2, the wiring is cut due to a process failure and the capacitor C1
1 shows a case where no connection is made. In FIG. 9, the difference is whether or not C11 is connected to each INV12 in the pixel circuit.

このとき、インバータINV12に容量C11が接続されている場合(図9(A)の場
合)には、インバータの駆動力が強く、インバータINV12にC11が接続されていな
い場合(図9(B)の場合)にはインバータの駆動力が弱い。
At this time, when the capacitor C11 is connected to the inverter INV12 (in the case of FIG. 9A), the driving force of the inverter is strong, and when C11 is not connected to the inverter INV12 (in FIG. 9B). In the case), the driving force of the inverter is weak.

これは、インバータINV12を構成するゲート電圧は、液晶LC1と容量C11の容
量とに基づいて決定されるが、図10に図示しない(図2に図示)インバータINV11
の出力電圧で充電されて決定される。インバータINV11の出力電圧は、インバータI
NV11の入力電圧レベルによって決定されるが、インバータINV11の入力電圧は1
.65Vに書き込まれた列データ線dの電圧によって、1.65V程度に決定される。
This is because the gate voltage constituting the inverter INV12 is determined based on the liquid crystal LC1 and the capacitance of the capacitor C11, but is not shown in FIG. 10 (shown in FIG. 2).
It is determined by charging with the output voltage. The output voltage of the inverter INV11 is the inverter I
Although it is determined by the input voltage level of NV11, the input voltage of the inverter INV11 is 1
. The voltage is determined to be about 1.65 V by the voltage of the column data line d written to 65 V.

つまり図2のb点に“L”レベルの電圧が書き込まれていた場合、読み出すときはイン
バータINV11によってb点の電圧を1.65Vに書き換えようとする。しかし、b点
における液晶表示素子LC1と容量C11の容量が大きい場合1.65Vへの書き換えに
時間がかかり、その結果としてわずかに“H”レベルの反転電圧がa点に出力されること
になる。a点がわずかに“H”レベルになることによって、インバータINV11はわず
かに“L”レベルを出力しようとする。これらを繰り返すことによって、少しずつ列デー
タ線dは“H”レベルになっていく。
That is, when the “L” level voltage is written at the point b in FIG. 2, when reading, the inverter INV11 tries to rewrite the voltage at the point b to 1.65V. However, when the capacitances of the liquid crystal display element LC1 and the capacitor C11 at the point b are large, it takes time to rewrite to 1.65 V, and as a result, a slightly inverted voltage of “H” level is output to the point a. . When the point a becomes slightly “H” level, the inverter INV11 tries to output “L” level slightly. By repeating these steps, the column data line d gradually becomes “H” level.

この結果、列データ線dとに出力された電位と配線midとの電位差が、センスアンプ
が判定できる振幅に達するとセンスアンプの出力には“H”レベル(VDD)電圧が出力
されて画素検査が可能となる。
As a result, when the potential difference between the potential output to the column data line d and the wiring mid reaches an amplitude that can be determined by the sense amplifier, an “H” level (VDD) voltage is output to the output of the sense amplifier to perform pixel inspection. Is possible.

このとき、DRAMが断線されており接続されていない場合には、b点には液晶LC1
の容量がなく、容量C11しかない。この容量C11をインバータINV11で1.65
Vに書き換えようとする。b点の容量が小さい場合、1.65Vに短時間で書き換えてし
まうため、インバータINV12の入力電圧は1.65Vになってしまい、a点の電圧が
1.65Vになってしまう。c点の電圧も1.65Vとなり、接続されている列データ線
dと配線midの電位差がほとんどなく、センスアンプが不感となり、正規判定の電圧を
出力することが出来ない。
At this time, when the DRAM is disconnected and not connected, the liquid crystal LC1 is displayed at the point b.
There is only a capacity C11. This capacitor C11 is connected to the inverter INV11 by 1.65.
Try to rewrite to V. When the capacitance at the point b is small, it is rewritten to 1.65 V in a short time, so the input voltage of the inverter INV12 becomes 1.65 V, and the voltage at the point a becomes 1.65 V. The voltage at the point c is also 1.65 V, there is almost no potential difference between the connected column data line d and the wiring mid, the sense amplifier becomes insensitive, and a normal determination voltage cannot be output.

このため、図8において時刻T6以降、dが所定の電圧に変動していく時間が図9(A
)に示した場合と比較して、図9(B)に示した場合の方が長くなる。センスアンプが正
常に動作しだす電位差が決まっているため、時刻T6から時刻T7までの時間をある時間
(X)に調整することで、図9(A)に示した場合では正常に検査可能だが、図9(B)
に示した場合では正常に検査できないようにすることができる。
Therefore, after time T6 in FIG. 8, the time during which d changes to a predetermined voltage is shown in FIG.
9B is longer than that shown in FIG. 9B. Since the potential difference at which the sense amplifier starts to operate normally is determined, by adjusting the time from time T6 to time T7 to a certain time (X), normal inspection can be performed in the case shown in FIG. FIG. 9 (B)
In the case shown in the above, it is possible to prevent normal inspection.

この時間(X)においてDRAMを接続して検査することにより(図9の(A)に相当
)、画素内のDRAM部がオープン(切断されている)である(図9の(B)に相当)と
正常に検査できないことになる。これにより、DRAMのオープン検査を実施することが
できるようになる。通常、オープン検査は画素電極をシリーズにスルーホールを経由した
画素構成にして検査する必要があるが、本実施の形態に係るこの方法によれば、画素構成
を変更することが無いため、画素ピッチを拡大することがなくDRAMのオープン検査を
実施することが出来る。
By connecting and inspecting the DRAM at this time (X) (corresponding to (A) in FIG. 9), the DRAM portion in the pixel is open (corresponding to (B) in FIG. 9). ) And cannot be properly inspected. As a result, an open inspection of the DRAM can be performed. Normally, it is necessary for the open inspection to inspect the pixel electrode with a pixel configuration via a through hole in a series, but according to this method according to the present embodiment, the pixel configuration is not changed, so the pixel pitch DRAM open inspection can be carried out without increasing

なお、前述した実施の形態に示す具体的な数値等は、発明の理解を容易とするための例
示にすぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。
Note that the specific numerical values and the like shown in the above-described embodiments are merely examples for facilitating understanding of the invention, and do not limit the present invention unless otherwise specified.

1 液晶表示装置
12 画素
CE 共通電極
LC1 液晶
PE1 反射電極
LCM1 液晶表示素子
C11 容量
SW11、SW12 スイッチ
INV11、INV12 インバータ
d 列データ線
g 行走査線
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Liquid crystal display device 12 Pixel CE Common electrode LC1 Liquid crystal PE1 Reflection electrode LCM1 Liquid crystal display element C11 Capacitance SW11, SW12 Switch INV11, INV12 Inverter d Column data line g Row scanning line

Claims (2)

複数本の列データ線と複数本の行走査線とが交差する各交差部に設けられた複数の画素からなる液晶表示装置であって、
前記画素は、
対向する画素電極と共通電極との間に液晶が充填封入された表示素子と、
入力された映像信号の各フレームデータについて、表示期間が1フレーム期間よりも短いサブフレームを複数用いて表示するためのサンプリングを、前記列データ線を介して行う第1のスイッチング部と、
前記第1のスイッチング部と共にSRAMを構成し、前記第1のスイッチング部が前記サンプリングしたサブフレームデータを保持する第1の保持部と、
前記第1の保持部が保持した前記サブフレームデータを出力させる第2のスイッチング部と、
前記第2のスイッチング部と共にDRAMを構成し、前記第2のスイッチング部を通して入力される前記第1の保持部に保持された前記サブフレームデータにより記憶内容が書き換えられ、出力データを前記画素電極に印加する第2の保持部と、
前記複数の画素に行単位で、前記サブフレームデータを前記第1の保持部に書き込むことを繰り返し、前記サブフレームデータが前記複数の画素の全てに書き込まれた後、トリガパルスにより前記複数の画素全ての前記第2のスイッチング部をオンにして、前記第1の保持部に保持された前記サブフレームデータにより前記複数の画素の前記第2の保持部の記憶内容を書き換える動作を前記サブフレーム毎に行う画素制御部とを備え、
前記画素の前記第1のスイッチング部に接続されている第1の列データ線が接続されると共に、所定の固定電圧が印加されるセンスアンプとを備え、
前記第1の保持部は、第1のインバータ及び第2のインバータを含み、前記第1のインバータの入力端子は前記第2のインバータの出力端子及び前記第1のスイッチング部に接続されており、前記第2のインバータの入力端子は前記第1のインバータの出力端子及び前記第2のスイッチング部に接続されており、前記第1のインバータの駆動力は前記第2のインバータの駆動力より大である
ことを特徴とする液晶表示装置。
A liquid crystal display device comprising a plurality of pixels provided at each intersection where a plurality of column data lines and a plurality of row scanning lines intersect,
The pixel is
A display element in which liquid crystal is filled and sealed between the opposing pixel electrode and the common electrode;
For each frame data of the input video signal, a first switching unit that performs sampling for displaying using a plurality of subframes whose display period is shorter than one frame period via the column data line;
A first holding unit that constitutes an SRAM together with the first switching unit, and in which the first switching unit holds the sampled subframe data;
A second switching unit for outputting the subframe data held by the first holding unit;
The DRAM is configured together with the second switching unit, and the storage content is rewritten by the subframe data held in the first holding unit inputted through the second switching unit, and output data is transferred to the pixel electrode. A second holding unit to be applied;
The sub-frame data is repeatedly written to the first holding unit in units of rows in the plurality of pixels, and after the sub-frame data is written to all of the plurality of pixels, the plurality of pixels are generated by a trigger pulse. An operation of turning on all the second switching units and rewriting the storage contents of the second holding unit of the plurality of pixels by the subframe data held in the first holding unit for each subframe. A pixel control unit for
A first column data line connected to the first switching unit of the pixel, and a sense amplifier to which a predetermined fixed voltage is applied;
The first holding unit includes a first inverter and a second inverter, and an input terminal of the first inverter is connected to an output terminal of the second inverter and the first switching unit, The input terminal of the second inverter is connected to the output terminal of the first inverter and the second switching unit, and the driving force of the first inverter is greater than the driving force of the second inverter. A liquid crystal display device characterized by that.
前記請求項1に記載の液晶表示装置の検査方法であって、
前記画素の前記第1のスイッチング部に接続されている前記第1の列データ線に1ビットの検査用信号を入力するステップと、
前記画素のSRAMに前記検査用信号をラッチするステップと、
前記画素の前記第2のスイッチング部をオンにして、前記画素のSRAMにラッチした前記検査用信号を前記画素の前記DRAMにラッチするステップと、
前記画素の前記第2のスイッチング部をオンにして、前記画素のDRAMにラッチした前記検査用信号を前記画素のSRAMに読み出すステップと、
前記ラッチされた前記検査用信号を前記第1の列データ線に供給するステップと、
前記供給された前記検査用信号と、前記所定の固定電圧とに基づく電位差を前記センスアンプにより増幅するステップと
を含むことを特徴とする液晶表示装置の検査方法。
An inspection method for a liquid crystal display device according to claim 1,
Inputting a 1-bit inspection signal to the first column data line connected to the first switching unit of the pixel;
Latching the inspection signal in the SRAM of the pixel;
Turning on the second switching unit of the pixel and latching the inspection signal latched in the SRAM of the pixel in the DRAM of the pixel;
Turning on the second switching unit of the pixel and reading the inspection signal latched in the DRAM of the pixel to the SRAM of the pixel;
Supplying the latched test signal to the first column data line;
And a step of amplifying a potential difference based on the supplied inspection signal and the predetermined fixed voltage by the sense amplifier.
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