JP2008233283A - 液晶表示装置およびその駆動方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】簡単な構成で液晶への直流成分の印加を抑制し画面におけるフリッカの発生を抑えることができる液晶表示装置を提供する。
【解決手段】表示部500の両側に第1および第2走査信号線駆動回路410,420がそれぞれ配置される。表示部500の走査信号線GL(1)〜GL(N)は、第1および第2走査信号線駆動回路410,420により1水平走査期間毎に1本ずつ交互に駆動され、かつ、各走査信号線GL(i)は、第1および第2走査信号線駆動回路410,420により1フレーム期間毎に交互に駆動される(i=1,2,…,N)。このとき、共通電極の電位Vcomは、例えば、画面中心での引き込み電圧に相当する(ΔVβp+ΔVβn)/2だけソースセンター電位VSdcよりも低下させた値に設定される。
【選択図】図6
【解決手段】表示部500の両側に第1および第2走査信号線駆動回路410,420がそれぞれ配置される。表示部500の走査信号線GL(1)〜GL(N)は、第1および第2走査信号線駆動回路410,420により1水平走査期間毎に1本ずつ交互に駆動され、かつ、各走査信号線GL(i)は、第1および第2走査信号線駆動回路410,420により1フレーム期間毎に交互に駆動される(i=1,2,…,N)。このとき、共通電極の電位Vcomは、例えば、画面中心での引き込み電圧に相当する(ΔVβp+ΔVβn)/2だけソースセンター電位VSdcよりも低下させた値に設定される。
【選択図】図6
Description
本発明は、薄膜トランジスタ等のスイッチング素子を用いたアクティブマトリクス型の液晶表示装置およびその駆動方法に関する。
アクティブマトリクス型液晶表示装置は、表示画素数が増大しても隣接表示画素間でのクロストークのない優れた表示画像を得ることができることから、テレビジョン受信機や、コンピュータ、携帯電話機等のディスプレイ装置として広く使用されている。
このようなアクティブマトリクス型の液晶表示装置は、マトリクス状に配置された複数の画素形成部からなる表示部としての液晶パネルとその駆動回路とから主要部が構成されている。液晶パネルには、複数のデータ信号線と複数の走査信号線が互いに交差するように格子状に形成されており、さらに、複数の走査信号線と平行に延在するように複数の補助容量線が形成されている。これら複数のデータ信号線と走査信号線との交差点のそれぞれには1つの画素形成部が対応している。また、液晶パネルは、マトリクス状に配置された上記複数の画素形成部に共通的に設けられ、各画素形成部に含まれる画素電極と液晶を挟んで対向するように配置された共通電極を備えている。
アクティブマトリクス型液晶表示装置は、上記構成の液晶パネルの駆動回路として、上記複数の走査信号線に接続される走査信号線駆動回路と、上記複数のデータ信号線に接続されるデータ信号線駆動回路と、上記複数の補助容量線に接続される補助容量線駆動回路と、上記共通電極に接続される共通電極駆動回路とを備えている。
図3は、上記のような液晶表示装置の液晶パネルにおける1つの画素形成部の電気的構成を示す等価回路図である。各画素形成部P(n,m)は、それに対応する交差点を通過するデータ信号線SL(m)にソース電極が接続されると共に当該交差点を通過する走査信号線GL(n)にゲート電極が接続されたスイッチ素子としての薄膜トランジスタ(以下「TFT」と略記する)10と、そのTFT10のドレイン電極に接続された画素電極Epixとを含んでおり、画素電極Epixと共通電極Ecomとによって液晶容量Clcが形成され、画素電極Epixと走査信号線GL(n)に沿って設けられた補助容量線CsLとによって補助容量Ccsが形成されている。これらの液晶容量Clcと補助容量Ccsにより、各画素形成部によって形成すべき画素の値を示す電圧を保持するための画素容量が構成される。また、画素電極Epixと走査信号線GL(n)との間には寄生容量Cgdが形成されている。
各画素形成部P(n,m)における走査信号線GL(n)と画素電極Epixとの間に寄生容量Cgdが存在することから、図4(a)に示すデータ信号S(m)がデータ信号線SL(m)に印加されているものとすると、図4(b)に示すように走査信号G(n)の電圧がゲートオン電圧Vghからゲートオフ電圧Vglへと立ち下がる時に、図4(c)に示すように画素電極の電位(画素電位)Vdには寄生容量Cgdに起因するレベルシフトΔVdが生じる。このレベルシフトΔVdは、「フィールドスルー電圧」または「引き込み電圧」等と呼ばれる。この引き込み電圧ΔVdは次式で表される。
ΔVd=(Vgh−Vgl)・Cgd/(Clc+Ccs+Cgd) …(1)
このような引き込み電圧ΔVdは、表示画像にフリッカや表示劣化等を生じさせる。これに対し、寄生容量Cgdに起因する引き込み電圧ΔVdの影響が低減されるように共通電極の電位にバイアスを与えるという方法が従来より知られている。
ΔVd=(Vgh−Vgl)・Cgd/(Clc+Ccs+Cgd) …(1)
このような引き込み電圧ΔVdは、表示画像にフリッカや表示劣化等を生じさせる。これに対し、寄生容量Cgdに起因する引き込み電圧ΔVdの影響が低減されるように共通電極の電位にバイアスを与えるという方法が従来より知られている。
しかし、アクティブマトリクス型の液晶表示装置に用いられる液晶パネルにおいて信号伝搬遅延の無い理想的な信号線を形成するのは困難であり、或る程度の信号伝搬遅延を生じることは回避できない。このため、液晶パネルに形成される走査信号線は、配線抵抗および配線容量を有する分布定数線路として扱われる必要がある。したがって、走査信号線における走査信号G(n)の電圧波形は、走査信号線駆動回路により走査信号G(n)が印加される位置(すなわち走査信号G(n)の入力端)から離れるにしたがってなまっていく(すなわち、走査信号G(n)の立ち下がり時間が増大していく)。走査信号G(n)の立ち下がり時間が増大すると、その立ち下がりの期間においてTFT10は完全にはオフ状態にならず、データ信号線SL(m)と画素容量との間で電荷の移動(画素容量の再充電)が生じる。このため、寄生容量Cgdに起因して画素電位Vdに生じる上記引き込み電圧△Vd(>0)は、走査信号線における走査信号G(n)の入力端から離れるにしたがって小さくなっていく。
上記のように引き込み電圧ΔVdは、液晶パネル内の位置によって値が異なり、画面内で不均一となる。したがって、画素電位Vdの引き込み電圧ΔVdの影響が低減されるように共通電極Ecomの電位Vcomにバイアスを与えるという方法を採用した場合、共通電極に一様なバイアスを印加するだけでは、引き込み電圧ΔVdに起因して表示画像に生じるフリッカや表示劣化等を十分に解消することはできない。すなわち、画面の大型化や高精細化によって引き込み電圧ΔVdの画面内での不均一性を無視できなくなると、上記方法ではその不均一性を解消できず、各画素に対応する液晶を好適に交流駆動することができないので、表示画像におけるフリッカの発生や、液晶への直流成分の印加による焼き付け残像などの不具合を招来する。
これに対し、走査信号の波形なまりを抑えるべく、液晶パネルの左右(走査信号線の延びる方向の両端部)に走査信号線駆動回路を設けるという構成が考えられている。また、画素電位の引き込み電圧ΔVdを均一化すべく、走査信号が走査信号線上の位置に無関係に略同じ傾斜で立ち下がるように走査信号の立ち下がりを制御するための傾斜制御部が走査信号線駆動回路に設けられた構成が提案されている(特許文献3参照)。さらに、ゲート線(走査信号線)の一端にゲートドライバを接続すると共に、ゲート線の他端にディスチャージ回路を接続することにより、ゲート線の一端からの印加電圧がオンの制御電圧であるときには他端を開放し、ゲート線の一端からの印加電圧がオフの制御電圧であるときには他端からもオフの制御電圧を印加するようにしたアクティブマトリクス型液晶パネルの駆動方法が提案されている(特許文献2参照)。さらにまた、画素電位の引き込み電圧(液晶セル電圧の電圧低下)ΔVdに応じた電圧を入力データ電圧に加算して補正電圧を得る構成も提案されている(特許文献1参照)。
特開昭62−209418号公報
特開平10−282471号公報
特開平11−281957号公報
特開平11−133930号公報
しかし、液晶パネルの両側に走査信号線駆動回路を設け、(左右)両端から走査信号を印加した場合には、画素容量の充電不足の抑制は可能になるが、画面の中心部と(左右の)両端部とで引き込み電圧ΔVdを同一にすることは困難であり、左右の走査信号線駆動回路から出力される走査信号間での遅延(時間ズレ)によって、画面中央部だけ画素容量の充電量が異なって表示むらが発生することもある。また、特許文献3に記載のように走査信号の立下りを制御するには、特別な駆動回路を必要とし、画素容量の充電のための時間を削減する必要もある。そして、特許文献2に記載の構成では、画素電位の引き込み電圧ΔVdの表示位置による差を減少させることができるが、引き込み電圧ΔVdを画面全体で十分に均一化することは困難である。また、特許文献1に記載の構成を利用して画素電位の引き込み電圧ΔVdを均一化する場合にも、その引き込み電圧ΔVdに応じた電圧を入力データ電圧に加算して補正電圧を得るために構成の複雑化を招く。
そこで本発明は、簡単な構成で液晶への直流成分の印加を抑制し画面におけるフリッカの発生を抑えることができる液晶表示装置を提供することを目的とする。
本発明の第1の局面は、複数のデータ信号線と、前記複数のデータ信号線と交差する複数の走査信号線と、前記複数のデータ信号線と前記複数の走査信号線との交差点にそれぞれ対応してマトリクス状に配置された複数の画素形成部とを有するアクティブマトリクス型の液晶表示装置であって、
表示すべき画像を表す複数のデータ信号を前記複数のデータ信号線に印加するデータ信号線駆動部と、前記複数の走査信号線を選択的に駆動する走査信号線駆動部とを備え、
各画素形成部は、対応する交差点を通過する走査信号線が選択状態であるときにオン状態となり当該走査信号線が非選択状態であるときにオフ状態となるスイッチング素子と、対応する交差点を通過するデータ信号線に前記スイッチング素子を介して接続された画素電極と、前記複数の画素形成部に共通的に設けられ前記画素電極と対向するように配置された共通電極と、前記複数の画素形成部に共通的に設けられ前記画素電極と前記共通電極とに挟持された液晶とを含み、
前記データ信号線駆動部は、各画素電極と前記共通電極との間に印加される電圧の極性が1フレーム期間毎に反転するように前記複数のデータ信号を生成し、
前記走査信号線駆動部は、前記複数の走査信号線を選択的に駆動するために前記複数の走査信号線の一方の端部に印加すべき走査信号を生成する第1の走査信号線駆動回路と、前記複数の走査信号線を選択的に駆動するために前記複数の走査信号線の他方の端部に印加すべき走査信号を生成する第2の走査信号線駆動回路とを含み、各走査信号線につき、前記第1の走査信号線駆動回路から前記一方の端部への前記走査信号の印加と前記第2の走査信号線駆動回路から前記他方の端部への前記走査信号の印加とを1フレーム期間毎に交互に切り換えることを特徴とする。
表示すべき画像を表す複数のデータ信号を前記複数のデータ信号線に印加するデータ信号線駆動部と、前記複数の走査信号線を選択的に駆動する走査信号線駆動部とを備え、
各画素形成部は、対応する交差点を通過する走査信号線が選択状態であるときにオン状態となり当該走査信号線が非選択状態であるときにオフ状態となるスイッチング素子と、対応する交差点を通過するデータ信号線に前記スイッチング素子を介して接続された画素電極と、前記複数の画素形成部に共通的に設けられ前記画素電極と対向するように配置された共通電極と、前記複数の画素形成部に共通的に設けられ前記画素電極と前記共通電極とに挟持された液晶とを含み、
前記データ信号線駆動部は、各画素電極と前記共通電極との間に印加される電圧の極性が1フレーム期間毎に反転するように前記複数のデータ信号を生成し、
前記走査信号線駆動部は、前記複数の走査信号線を選択的に駆動するために前記複数の走査信号線の一方の端部に印加すべき走査信号を生成する第1の走査信号線駆動回路と、前記複数の走査信号線を選択的に駆動するために前記複数の走査信号線の他方の端部に印加すべき走査信号を生成する第2の走査信号線駆動回路とを含み、各走査信号線につき、前記第1の走査信号線駆動回路から前記一方の端部への前記走査信号の印加と前記第2の走査信号線駆動回路から前記他方の端部への前記走査信号の印加とを1フレーム期間毎に交互に切り換えることを特徴とする。
本発明の第2の局面は、本発明の第1の局面において、
前記走査信号線駆動部は、前記第1の走査信号線駆動回路から前記走査信号が印加される走査信号線と前記第2の走査信号線駆動回路から前記走査信号が印加される走査信号線とが各フレーム期間において交互に並ぶように前記複数の走査信号線を選択的に駆動することを特徴とする。
前記走査信号線駆動部は、前記第1の走査信号線駆動回路から前記走査信号が印加される走査信号線と前記第2の走査信号線駆動回路から前記走査信号が印加される走査信号線とが各フレーム期間において交互に並ぶように前記複数の走査信号線を選択的に駆動することを特徴とする。
本発明の第3の局面は、本発明の第1の局面において、
前記走査信号線駆動部は、各フレーム期間において前記第1および第2の走査信号線駆動回路のいずれか一方のみから前記複数の走査信号線に前記走査信号が印加されるように前記複数の走査信号線を選択的に駆動することを特徴とする。
前記走査信号線駆動部は、各フレーム期間において前記第1および第2の走査信号線駆動回路のいずれか一方のみから前記複数の走査信号線に前記走査信号が印加されるように前記複数の走査信号線を選択的に駆動することを特徴とする。
本発明の他の局面については、本発明の上記局面および下記実施形態についての説明から明らかとなるので、説明を省略する。
本発明の第1の局面によれば、液晶への印加電圧の極性を1フレーム期間毎に反転させる反転駆動の下で、各走査信号線につき、第1の走査信号線駆動回路から一方の端部への走査信号の印加と第2の走査信号線駆動回路から他方の端部への走査信号の印加とが1フレーム期間毎に交互に切り換わる。これにより、画素電極に正極性電圧が与えられるときの引き込み電圧のばらつきと負極性電圧が与えられるときの引き込み電圧のばらつきとが隣接2フレーム期間で相殺され、隣接2フレーム期間における正極性の画素電極電位と負極性の画素電極電位との平均値は、表示部(画面)の全領域で略同じ値となる。したがって、共通電極の電位として1つの固定値を設定することにより、画面全体に亘って、液晶への印加電圧の直流成分を抑制しフリッカの発生を抑えることができる。
本発明の第2の局面によれば、第1の走査信号線駆動回路から走査信号が印加される走査信号線と第2の走査信号線駆動回路から走査信号が印加される走査信号線とが各フレーム期間において交互に並ぶように表示部の走査信号線が選択的に駆動され、かつ、各走査信号線につき、第1の走査信号線駆動回路から一方の端部への走査信号の印加と第2の走査信号線駆動回路から他方の端部への走査信号の印加とが1フレーム期間毎に交互に切り換わる。これにより、画面全体に亘って、液晶への印加電圧の直流成分を抑制しフリッカの発生を抑えることができる。
本発明の第3の局面によれば、各フレーム期間において第1および第2の走査信号線駆動回路のいずれか一方のみから表示部の走査信号線に走査信号が印加され、かつ、各走査信号線につき、第1の走査信号線駆動回路から一方の端部への走査信号の印加と第2の走査信号線駆動回路から他方の端部への走査信号の印加とが1フレーム期間毎に交互に切り換わる。これにより、画面全体に亘って、液晶への印加電圧の直流成分を抑制しフリッカの発生を抑えることができる。
以下、添付図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
<1.第1の実施形態>
<1.1 全体構成>
図1は、本発明の第1の実施形態に係るアクティブマトリクス型液晶表示装置の全体構成を示すブロック図である。この液晶表示装置は、表示制御回路200と、データ信号線駆動回路300と、第1および第2走査信号線駆動回路410,420と、共通電極駆動回路600と、表示部500とを備えている。表示部500は、複数本(M本)のデータ信号線SL(1)〜SL(M)と、複数本(N本)の走査信号線GL(1)〜GL(N)と、それら複数本のデータ信号線SL(1)〜SL(M)と複数本の走査信号線GL(1)〜GL(N)との交差点にそれぞれ対応して設けられた複数個(M×N個)の画素形成部を含んでおり、図2および図3に示すような構成となっている。ここで、図2は、本実施形態における表示部500の構成を模式的に示し、図3は、この表示部500における画素形成部の等価回路を示しており、走査信号線GL(n)とデータ信号線SL(m)との交差点に対応する画素形成部を参照符号“P(n,m)”で示すものとする。なお、本実施形態では、表示部500が液晶パネルに該当するが、表示部500に加えてデータ信号線駆動回路300と第1および第2走査信号線駆動回路410,420の一部または全部が液晶パネルに一体化された構成であってもよい。
<1.第1の実施形態>
<1.1 全体構成>
図1は、本発明の第1の実施形態に係るアクティブマトリクス型液晶表示装置の全体構成を示すブロック図である。この液晶表示装置は、表示制御回路200と、データ信号線駆動回路300と、第1および第2走査信号線駆動回路410,420と、共通電極駆動回路600と、表示部500とを備えている。表示部500は、複数本(M本)のデータ信号線SL(1)〜SL(M)と、複数本(N本)の走査信号線GL(1)〜GL(N)と、それら複数本のデータ信号線SL(1)〜SL(M)と複数本の走査信号線GL(1)〜GL(N)との交差点にそれぞれ対応して設けられた複数個(M×N個)の画素形成部を含んでおり、図2および図3に示すような構成となっている。ここで、図2は、本実施形態における表示部500の構成を模式的に示し、図3は、この表示部500における画素形成部の等価回路を示しており、走査信号線GL(n)とデータ信号線SL(m)との交差点に対応する画素形成部を参照符号“P(n,m)”で示すものとする。なお、本実施形態では、表示部500が液晶パネルに該当するが、表示部500に加えてデータ信号線駆動回路300と第1および第2走査信号線駆動回路410,420の一部または全部が液晶パネルに一体化された構成であってもよい。
図2および図3に示すように、各画素形成部P(n,m)は、対応する交差点を通過する走査信号線GL(n)にゲート電極が接続されるとともに当該交差点を通過するデータ信号線SL(m)にソース電極が接続されたスイッチング素子であるTFT10と、そのTFT10のドレイン電極に接続された画素電極Epixと、上記複数個の画素形成部P(i,j)(i=1〜N、j=1〜M)に共通的に設けられた共通電極Ecomと、上記複数個の画素形成部P(i,j)(i=1〜N、j=1〜M)に共通的に設けられ画素電極Epixと共通電極Ecomとの間に挟持された液晶層とによって構成される。
各画素形成部P(n,m)では、画素電極Epixと、それに液晶層を挟んで対向する共通電極Ecomとによって液晶容量Clcが形成されている。また、各走査信号線GL(n)と平行に補助容量線CsLが形成されており、各画素形成部P(n,m)では、画素電極Epixと補助容量線CsLとの間に補助容量Ccsが形成されている。さらに、画素電極Epixと走査信号線GL(n)との間には寄生容量Cgdが形成されている。本明細書では、液晶容量Clcと補助容量Ccsによって画素容量Cpixが構成されるものとする。なお、これらの容量Clc、Ccs,Cpix,Cgdの容量値も、同じ符号“Clc”,“Ccs”,“Cpix”,“Cgd”でそれぞれ示すものとする。
表示制御回路200は、外部から送られるデータ信号DATとタイミング制御信号TSとを受け取り、デジタル画像信号DVと、表示部500に画像を表示するタイミングを制御するためのデータスタートパルス信号SSP、データクロック信号SCK、ラッチストローブ信号LS、奇数行ゲートスタートパルス信号GSPa、偶数行ゲートスタートパルス信号GSPb、奇数行ゲートクロック信号GCKa、および偶数行ゲートクロック信号GCKbを出力する。データクロック信号SCKは、デジタル画像信号DVが表す画像の各画素に対応するパルスを含むクロック信号であり、データスタートパルス信号SSPは、各水平走査期間の最初に1個のパルスを含む信号であり、ラッチストローブ信号LSは、1水平走査期間毎に1個のパルスを含む信号である。また、奇数行ゲートクロック信号GCKaは、2水平走査期間を周期とし奇数番目の走査信号線に対応するパルスを有するクロック信号であり、偶数行ゲートクロック信号GCKbは、2水平走査期間を周期とし偶数番目の走査信号線に対応するパルスを有するクロック信号である。さらに、奇数行ゲートスタートパルス信号GSPaは、2フレーム期間毎の各フレーム期間において1番目の走査信号線GL(1)の選択開始時点を持続期間に含む1個のパルスを有する信号であり、偶数行ゲートスタートパルス信号GSPbは、2フレーム期間毎の各フレーム期間において2番目の走査信号線GL(2)の選択開始時点を持続期間に含む1個のパルスを有する信号である。ただし、奇数行ゲートスタートパルス信号GSPaのパルスと偶数行パルス信号GSPbのパルスとは同一フレーム期間に現れるものとする。
データ信号線駆動回路300は、表示制御回路200から出力されたデジタル画像信号DV、データスタートパルス信号SSP、データクロック信号SCK、およびラッチストローブ信号LSを受け取り、表示部500内の各画素形成部P(n,m)の画素容量Cpix(液晶容量Clcおよび補助容量Ccs)を充電するためにデータ信号S(1)〜S(M)をデータ信号線SL(1)〜SL(M)にそれぞれ印加する。このとき、データ信号線駆動回路300では、データクロック信号SCKのパルスが発生するタイミングで、各データ信号線SL(1)〜SL(M)に印加すべき電圧を示すデジタル画像信号DVが順次に保持される。そして、ラッチストローブ信号LSのパルスが発生するタイミングで、上記保持されたデジタル画像信号DVがアナログ電圧に変換され、データ信号S(1)〜S(M)として全てのデータ信号線SL(1)〜SL(M)に一斉に印加される。すなわち本実施形態においては、データ信号線SL(1)〜SL(M)の駆動方式には線順次駆動方式が採用されている。
第1走査信号線駆動回路410は表示部500の一側(図1では左側)に、第2走査信号線駆動回路420は表示部500の他側(図1では右側)にそれぞれ配置され、表示部500における走査信号線SL(1)〜SL(N)の一端(図1では左端)は第1走査信号線駆動回路410に接続され、走査信号線SL(1)〜SL(N)の他端(図1では右端)は第2走査信号線駆動回路420に接続されている。表示制御回路200から出力される信号のうち、奇数行ゲートスタートパルス信号GSPaは第1走査信号線駆動回路410に、偶数行ゲートスタートパルス信号GSPbは第2走査信号線駆動回路420にそれぞれ入力され、奇数行および偶数行ゲートクロック信号GCKa,GCKbは第1および第2走査信号線駆動回路410,420の双方に入力される。
第1および第2走査信号線駆動回路410,420は、共に、奇数行ゲートスタートパルス信号GSPaを入力するための第1入力端子Tiaと、偶数行ゲートスタートパルス信号GSPbを入力するための第2入力端子Tibとを有しており、奇数番目の走査信号線GL(1),GL(3),…,GL(N−1)にそれぞれ対応するフリップフロップからなるN/2段のシフトレジスタ(以下「奇数行シフトレジスタ」という)と、偶数番目の走査信号線GL(2),GL(4),…,GL(N)にそれぞれ対応するフリップフロップからなるN/2段のシフトレジスタ(以下「偶数行シフトレジスタ」という)とを内蔵している(ここではNは偶数であるものとする)。
第1走査信号線駆動回路410に表示制御回路200から第1入力端子Tiaを介して奇数行ゲートスタートパルス信号GSPaのパルスが入力されると、このパルス(以下「奇数行スタートパルス」という)は、奇数行ゲートクロック信号GCKaに基づき第1走査信号線駆動回路410内の奇数行シフトレジスタを順次転送される。この転送に従って1フレーム期間において、1水平走査期間おきに1水平走査期間ずつ順次アクティブとなる走査信号G(1),G(3),…,G(N−1)が第1走査信号線駆動回路410から奇数番目の走査信号線GL(1),GL(3),…,GL(N−1)にそれぞれ印加される。この奇数行スタートパルスは、その後、第1走査信号線駆動回路410の出力端子Toaから出力され、第2走査信号線駆動回路420に第1入力端子Tiaを介して入力される。第2走査信号線駆動回路420において、この奇数行スタートパルスは、奇数行ゲートクロック信号GCKaに基づき奇数行シフトレジスタを順次転送される。この転送に従って次の1フレーム期間において、1水平走査期間おきに1水平走査期間ずつ順次アクティブとなる走査信号G(1),G(3),…,G(N−1)が第2走査信号線駆動回路420から奇数番目の走査信号線GL(1),GL(3),…,GL(N−1)にそれぞれ印加される。
一方、第2走査信号線駆動回路420に表示制御回路200から第2入力端子Tibを介して偶数行ゲートスタートパルス信号GSPbのパルスが入力されると、このパルス(以下「偶数行スタートパルス」という)は、偶数行ゲートクロック信号GCKbに基づき第2走査信号線駆動回路420内の偶数行シフトレジスタを順次転送される。この転送に従って1フレーム期間において、1水平走査期間おきに1水平走査期間ずつ順次アクティブとなる走査信号G(2),G(4),…,G(N)が第2走査信号線駆動回路420から偶数番目の走査信号線GL(2),GL(4),…,GL(N)にそれぞれ印加される。この偶数行スタートパルスは、その後、第2走査信号線駆動回路420の出力端子Tobから出力され、第1走査信号線駆動回路410に第2入力端子Tibを介して入力される。第1走査信号線駆動回路410において、この偶数行スタートパルスは、偶数行ゲートクロック信号GCKbに基づき偶数行シフトレジスタを順次転送される。この転送に従って次の1フレーム期間において、1水平走査期間おきに1水平走査期間ずつ順次アクティブとなる走査信号G(2),G(4),…,G(N)が第1走査信号線駆動回路410から偶数番目の走査信号線GL(2),GL(4),…,GL(N)にそれぞれ印加される。
上記のようにして、表示部500の走査信号線GL(1)〜GL(N)は、第1および第2走査信号線駆動回路410,420により1水平走査期間毎に1本ずつ交互に駆動され、かつ、各走査信号線GL(i)は、第1および第2走査信号線駆動回路410,420により1フレーム期間毎に交互に駆動される(i=1,2,…,N)。なお、第1走査信号線駆動回路410は、奇数番目の走査信号線GL(1),GL(3),…,GL(N−1)に走査信号G(1),G(3),…,G(N−1)を印加している間は、偶数番目の走査信号線GL(2),GL(4),…,GL(N)に対する出力を高インピーダンス状態(OFF状態)とし、偶数番目の走査信号線GL(2),GL(4),…,GL(N)に走査信号G(2),G(4),…,G(N)を印加している間は、奇数番目の走査信号線GL(1),GL(3),…,GL(N−1)に対する出力を高インピーダンス状態(OFF状態)とする。このことは、第2走査信号線駆動回路420についても同様である。すなわち、第1および第2走査信号線駆動回路410,420のそれぞれは、奇数番目の走査信号線と偶数番目の走査信号線のうち駆動しない走査信号線に対する出力を高インピーダンス状態(OFF状態)とし、駆動しない走査信号線が奇数番目の走査信号線と偶数番目の走査信号線との間で1フレーム期間毎に切り替わるのに応じて各出力のオン/オフを切り替える。
共通電極駆動回路600は、表示部500における共通電極Ecomおよび各補助容量線CsLに所定の固定電位(以下「共通電位」という)Vcomを与える。この共通電位Vcomについては後述する。
以上のようにして、表示部500において、データ信号線SL(1)〜SL(M)にはデータ信号S(1)〜S(M)がそれぞれ印加され、走査信号線GL(1)〜GL(N)には走査信号G(1)〜G(M)がそれぞれ印加され、共通電極Ecomおよび補助容量線CsLには共通電位Vcomが印加されることで、各画素電極Epixには、共通電極Ecomの電位Vcomを基準として、デジタル画像信号DVに基づく画素値に相当する電圧が与えられ、画素容量Cpixに保持される。これにより、表示部500の液晶層には、各画素電極Epixと共通電極Ecomとの電位差に相当する電圧が印加され、表示部500は、この印加電圧によって液晶層の光透過率を制御することにより、デジタル画像信号DVの表す画像を表示する。
<1.2 作用および効果>
次に、比較のために、表示部の一方側にのみ走査信号線駆動回路が設けられた従来の液晶表示装置の動作を説明し、その後、本実施形態に係る液晶表示装置の動作を説明する。なお以下では、この従来の液晶表示装置のうち上記実施形態に係る液晶表示装置(図1〜図3)と同一または対応する部分については同一の参照符号を付すものとする。また以下では、画素容量に印加される電圧(液晶層に印加される電圧)の極性は、1フレーム期間毎に反転すると共に1ライン毎(1走査信号線毎)にも反転する、すなわち1ライン反転駆動方式(1H反転駆動方式)が採用されているものとして説明する。
次に、比較のために、表示部の一方側にのみ走査信号線駆動回路が設けられた従来の液晶表示装置の動作を説明し、その後、本実施形態に係る液晶表示装置の動作を説明する。なお以下では、この従来の液晶表示装置のうち上記実施形態に係る液晶表示装置(図1〜図3)と同一または対応する部分については同一の参照符号を付すものとする。また以下では、画素容量に印加される電圧(液晶層に印加される電圧)の極性は、1フレーム期間毎に反転すると共に1ライン毎(1走査信号線毎)にも反転する、すなわち1ライン反転駆動方式(1H反転駆動方式)が採用されているものとして説明する。
図4は、従来の液晶表示装置におけるデータ信号S(m)、走査信号G(n)および画素形成部P(n,m)の画素電極Epixの電位Vdの変化を示す電圧波形図である(後述のように本実施形態においても同様の電圧波形となる)。なお、データ信号S(m)の電圧波形は、表示すべき画像によって異なるが、以下では説明の便宜上、液晶への印加電圧が最大となるデータ信号S(m)が与えられるものとする(他の実施形態や変形例においても同様)。
表示部500において、データ信号線SL(m)に図4(a)に示すデータ信号S(m)が印加され、走査信号線GL(n)に図4(b)に示す走査信号G(n)が印加されると、第n行第m列の画素形成部P(n,m)における画素電極Epixの電位(以下、単に「画素電位」ともいう)Vdは、図4(c)に示すように変化する(1≦n≦N,1≦m≦M)。すなわち、走査信号G(n)の電圧がゲートオン電圧Vgh(走査信号G(n)がアクティブ)となると、データ信号S(m)が画素形成部P(n,m)のTFT10を介して画素電極Epixに与えられ、画素容量Cpix(ClcおよびCcs)が充電される。その後、その走査信号G(n)の電圧がゲートオフ電圧Vgl(走査信号G(n)が非アクティブ)となると、上記TFT10がオフ状態となり、画素形成部P(n,m)の画素電極Epixはデータ信号線SL(m)から電気的に切り離される。このとき、画素電位Vdは、走査信号G(n)のゲートオン電圧Vghからゲートオフ電圧Vglへの電圧変化の影響を受け、次式(1)で示される引き込み電圧ΔVdだけ低下する。
ΔVd=(Vgh−Vgl)・Cgd/(Clc+Ccs+Cgd) …(1)
ここでCgdは、画素電極Epixと走査信号線GL(n)との間の寄生容量を示している。走査信号G(n)の電圧がゲートオン電圧Vghからゲートオフ電圧Vglへと変化した後、その画素電位Vdは、走査信号G(n)の電圧がゲートオフ電圧Vglである間維持される。
ΔVd=(Vgh−Vgl)・Cgd/(Clc+Ccs+Cgd) …(1)
ここでCgdは、画素電極Epixと走査信号線GL(n)との間の寄生容量を示している。走査信号G(n)の電圧がゲートオン電圧Vghからゲートオフ電圧Vglへと変化した後、その画素電位Vdは、走査信号G(n)の電圧がゲートオフ電圧Vglである間維持される。
図4(c)からわかるように、このような引き込み電圧ΔVdの影響により、液晶への印加電圧VLC(>0)は、共通電極Ecomに対して正極性の電圧が画素容量Cpixに充電されるときには、本来の充電電圧(データ信号S(m)の電圧)よりもΔVdだけ小さくなり、共通電極Ecomに対して負極性の電圧が画素容量Cpixに充電されるときには、本来の充電電圧よりもΔVdだけ大きくなる。このため、共通電極Ecomの電位Vcomをデータ信号S(m)の中心値すなわちソースセンター電位(最大値と最小値との平均値、または、データ信号S(m)の直流レベルを示す値)VSdcに等しくなるように設定すると、表示すべき輝度が固定されている場合であっても、1フレーム期間毎に液晶への印加電圧VLCが異なり、これがフリッカ(ちらつき)として視認される。これに対する対策として、従来より、共通電極の電位(共通電位)Vcomをソースセンター電位VSdcよりも引き込み電圧ΔVdだけ低く設定するという方法が知られている。
しかし、各走査信号線GL(n)は配線抵抗および配線容量を有しているので、各走査信号G(n)の電圧波形は、走査信号線駆動回路により走査信号G(n)が印加される位置から離れるに従ってなまっていく。走査信号G(n)の波形がなまると引き込み電圧ΔVd(>0)が小さくなるので、各画素形成部P(n,m)における引き込み電圧ΔVdは、走査信号線GL(n)上の位置(走査信号線駆動回路により走査信号G(n)が印加される入力端からの距離)によって異なる。
例えば、図5(a)(b)に示すように表示部500の片側にのみ走査信号線駆動回路400が設けられている従来例の場合には、走査信号線駆動回路400から近い位置Aにおける引き込み電圧ΔVαp,ΔVαnは図5(c)に示すようになり、走査信号線駆動回路400から遠い位置Cにおける引き込み電圧ΔVγp,ΔVγnは図5(e)に示すようになり、画面中心に対応する位置Bにおける引き込み電圧ΔVβp,ΔVβnは図5(d)に示すようになる(ΔVαp>0,ΔVαn>0,ΔVβp>0,ΔVβn>0,ΔVγp>0,ΔVγn>0)。この図5において、kフレーム目には正極性の電圧が画素容量Cpixに保持され、k+1フレーム目には負極性の電圧が画素容量Cpixに保持されるものとする。また、図5(c)(d)(e)は、画素値に相当するデータ信号S(m)で画素容量Cpixが充電されるときの画素電位Vdの拡大波形図、すなわち走査信号G(n)がゲートオン電圧Vghからゲートオフ電圧Vglへと変化する時点近傍における画素電位Vdの拡大波形図である。
いま、画面中心(位置B)においてフリッカが生じないようにするために、共通電位Vcomを次式で示す値に設定するものとする(図5(d)参照)。
Vcom={(X1−ΔVβp)+(X2−ΔVβn)}/2
=(X1+X2)/2−(ΔVβp+ΔVβn)/2
=VSdc−(ΔVβp+ΔVβn)/2 …(2)
ここで、X1は正極性の場合のデータ信号S(m)の値を示し、X2は負極性の場合のデータ信号S(m)の値を示すものとする。この場合の共通電位Vcomは、位置Aにおいてフリッカが生じないようにするための共通電位に比べて、
(ΔVαp+ΔVαn)/2−(ΔVβp+ΔVβn)/2
だけずれている。また、この場合の共通電位Vcomは、位置Cにおいてフリッカが生じないようにするための共通電位に比べて、
(ΔVβp+ΔVβn)/2−(ΔVγp+ΔVγn)/2
だけずれている。したがって、画面中心においてフリッカが生じないように共通電位Vcomを設定しても、画面内の他の領域では1フレーム期間毎に液晶への印加電圧(絶対値)が若干相違し、液晶への印加電圧に直流成分が含まれる。これは画面におけるフリッカとして視認される。
Vcom={(X1−ΔVβp)+(X2−ΔVβn)}/2
=(X1+X2)/2−(ΔVβp+ΔVβn)/2
=VSdc−(ΔVβp+ΔVβn)/2 …(2)
ここで、X1は正極性の場合のデータ信号S(m)の値を示し、X2は負極性の場合のデータ信号S(m)の値を示すものとする。この場合の共通電位Vcomは、位置Aにおいてフリッカが生じないようにするための共通電位に比べて、
(ΔVαp+ΔVαn)/2−(ΔVβp+ΔVβn)/2
だけずれている。また、この場合の共通電位Vcomは、位置Cにおいてフリッカが生じないようにするための共通電位に比べて、
(ΔVβp+ΔVβn)/2−(ΔVγp+ΔVγn)/2
だけずれている。したがって、画面中心においてフリッカが生じないように共通電位Vcomを設定しても、画面内の他の領域では1フレーム期間毎に液晶への印加電圧(絶対値)が若干相違し、液晶への印加電圧に直流成分が含まれる。これは画面におけるフリッカとして視認される。
これに対し本実施形態では、表示部500の一方側と他方側に第1走査信号線駆動回路410と第2走査信号線駆動回路420がそれぞれ設けられている(図1、図6参照)。そして既述のように、表示部500の走査信号線GL(1)〜GL(N)は、第1および第2走査信号線駆動回路410,420により1水平走査期間毎に1本ずつ交互に駆動され、かつ、各走査信号線GL(n)は、第1および第2走査信号線駆動回路410,420により1フレーム期間毎に交互に駆動される(n=1,2,…,N)。いま、図6(a)(b)に示すように、或るフレーム期間(Kフレーム目)において、i番目の走査信号線GL(i)に対して第1走査信号線駆動回路410から走査信号G(i)が印加され、画素形成部P(i,m)の画素容量Cpixが正極性で充電されるものとすると、次のフレーム期間(K+1フレーム目)では、当該走査信号線GL(i)に対して第2走査信号線駆動回路420から走査信号G(i)が印加され、画素形成部P(i,m)の画素容量Cpixが負極性で充電される。
なお図6(a)(b)において、表示部500に記された矢印は、表示部500の走査信号線GL(n)に対し、第1および第2走査信号線駆動回路410,420のうちいずれから走査信号G(n)が印加されるかを示している(後述の図8においても同様)。すなわち、図6(a)における矢印は、i番目の走査信号線GL(i)に対し第1走査信号線駆動回路410から走査信号G(i)が印加され、i+1番目の走査信号線GL(i+1)に対し第2走査信号線駆動回路420から走査信号G(i+1)が印加されることを示している。また、図6(b)における矢印は、i番目の走査信号線GL(i)に対し第2走査信号線駆動回路420から走査信号G(i)が印加され、i+1番目の走査信号線GL(i+1)に対し第1走査信号線駆動回路410から走査信号G(i+1)が印加されることを示している。
図6(a)(b)に示すように本実施形態では、上記i番目の走査信号線GL(i)に着目すると、第1および第2走査信号線駆動回路410,420から1フレーム期間毎に交互に走査信号G(i)が印加されるので、第1走査信号線駆動回路410から近い位置Aにおける引き込み電圧ΔVdは、図6(c)に示すように、kフレーム目では大きな値ΔVαp(従来例における位置Aでの引き込み電圧(図5(c))と同程度)となり、k+1フレーム目では小さな値ΔVγn(従来例における位置Cでの引き込み電圧(図5(e))と同程度)となる。一方、第2走査信号線駆動回路420から近い位置Cにおける引き込み電圧ΔVdは、図6(e)に示すように、kフレーム目では小さな値ΔVγp(従来例における位置Cでの引き込み電圧と同程度)となり、k+1フレーム目では大きな値ΔVαn(従来例における位置Aでの引き込み電圧と同程度)となる。また、第1走査信号線駆動回路410と第2走査信号線駆動回路420の双方から同程度に離れた位置すなわち画面中心に対応する位置Bにおける引き込み電圧ΔVdは、図6(d)に示すように、kフレーム目では中間程度の値ΔVβp(従来例における位置Bでの引き込み電圧(図5(d))と同程度)となり、k+1フレーム目でも中程度の値ΔVβnとなる。
したがって、画面中心(位置B)においてフリッカが生じないようにするための共通電位Vcomの値は、従来例と同様、次式で与えられる。
Vcom=(X1+X2)/2−(ΔVβp+ΔVβn)/2
=VSdc−(ΔVβp+ΔVβn)/2 …(3)
また、位置Aにおいてフリッカが生じないようにするための共通電位Vcomの値は、次式で与えられる。
Vcom=(X1+X2)/2−(ΔVαp+ΔVγn)/2
=VSdc−(ΔVαp+ΔVγn)/2 …(4)
そして、位置Cにおいてフリッカが生じないようにするための共通電位Vcomの値は、次式で与えられる。
Vcom=(X1+X2)/2−(ΔVγp+ΔVαn)/2
=VSdc−(ΔVγp+ΔVαn)/2 …(5)
ここで、ΔVαp,ΔVαn,ΔVβp,ΔVβn,ΔVγp,ΔVγnについての上述の大小関係を考慮すると、次式が成立する。
ΔVαp+ΔVγn≒ΔVβp+ΔVβn≒ΔVγp+ΔVαn …(6)
したがって、画素電極Epixに正極性電圧が与えられるときの引き込み電圧ΔVdのばらつきと負極性電圧が与えられるときの引き込み電圧ΔVdのばらつきとが隣接2フレーム期間(kフレーム目とk+1フレーム目)で相殺され、隣接2フレーム期間における正極性の画素電位Vdと負極性の画素電位Vdとの平均値は、表示部500(画面)の全領域で略同じ値となる。したがって、共通電位Vcomの値として一つの固定値(例えば上記式(3)で与えられる値)を設定することより、表示部500のいずれの領域においても液晶への印加電圧の直流成分を抑制し、画面全体においてフリッカの発生を抑えることができる。
Vcom=(X1+X2)/2−(ΔVβp+ΔVβn)/2
=VSdc−(ΔVβp+ΔVβn)/2 …(3)
また、位置Aにおいてフリッカが生じないようにするための共通電位Vcomの値は、次式で与えられる。
Vcom=(X1+X2)/2−(ΔVαp+ΔVγn)/2
=VSdc−(ΔVαp+ΔVγn)/2 …(4)
そして、位置Cにおいてフリッカが生じないようにするための共通電位Vcomの値は、次式で与えられる。
Vcom=(X1+X2)/2−(ΔVγp+ΔVαn)/2
=VSdc−(ΔVγp+ΔVαn)/2 …(5)
ここで、ΔVαp,ΔVαn,ΔVβp,ΔVβn,ΔVγp,ΔVγnについての上述の大小関係を考慮すると、次式が成立する。
ΔVαp+ΔVγn≒ΔVβp+ΔVβn≒ΔVγp+ΔVαn …(6)
したがって、画素電極Epixに正極性電圧が与えられるときの引き込み電圧ΔVdのばらつきと負極性電圧が与えられるときの引き込み電圧ΔVdのばらつきとが隣接2フレーム期間(kフレーム目とk+1フレーム目)で相殺され、隣接2フレーム期間における正極性の画素電位Vdと負極性の画素電位Vdとの平均値は、表示部500(画面)の全領域で略同じ値となる。したがって、共通電位Vcomの値として一つの固定値(例えば上記式(3)で与えられる値)を設定することより、表示部500のいずれの領域においても液晶への印加電圧の直流成分を抑制し、画面全体においてフリッカの発生を抑えることができる。
以上のように本実施形態によれば、表示部500の左右にそれぞれ配置された第1および第2走査信号線駆動回路410,420により各走査信号線GL(n)を1フレーム期間毎に交互に駆動することで、表示部500全体に亘って液晶への印加電圧の直流成分が抑制される。したがって、走査信号の立ち下がりを制御するための回路や入力電圧を補正するための回路等を必要とすることなく、簡単な構成で、引き込み電圧ΔVdの不均一性に起因するフリッカの発生を抑えることができる。また、液晶への印加電圧の直流成分が抑制されることにより画像の焼き付きや液晶の劣化も防止することができる。
<2.第2の実施形態>
図7は、本発明の第2の実施形態に係るアクティブマトリクス型液晶表示装置の全体構成を示すブロック図である。この液晶表示装置における基本的な構成は第1の実施形態と同様であるので、同一または対応する部分に同一の参照符号を付し、以下では本実施形態の構成のうち上記第1の実施形態と異なる部分につき説明する。
図7は、本発明の第2の実施形態に係るアクティブマトリクス型液晶表示装置の全体構成を示すブロック図である。この液晶表示装置における基本的な構成は第1の実施形態と同様であるので、同一または対応する部分に同一の参照符号を付し、以下では本実施形態の構成のうち上記第1の実施形態と異なる部分につき説明する。
本実施形態では、表示制御回路200は、第1の実施形態における奇数行ゲートクロック信号GCKaおよび偶数行ゲートクロック信号GCKbに代えて、1水平走査期間を周期とするゲートクロック信号GCKを生成する。また、本実施形態における表示制御回路200は、第1の実施形態における奇数行ゲートスタートパルス信号GSPaおよび偶数行ゲートスタートパルス信号GSPbに代えて、第1のゲートスタートパルス信号GSP1を生成する。この第1のゲートスタートパルス信号GSP1は、2フレーム期間毎に1個のパルスを含む信号であり、本実施形態では奇数番目の各フレーム期間の最初に1個のパルスを含むものとする。この第1のゲートスタートパルス信号GSP1は第1走査信号線駆動回路410にのみ入力される。
本実施形態における第1および第2走査信号線駆動回路410,420は、表示部500との配置関係や接続関係については上記第1の実施形態と同様であるが、内部構成が第1の実施形態と相違する。すなわち、第1走査信号線駆動回路410は、N段のシフトレジスタを内蔵しており、このシフトレジスタによって第1のゲートスタートパルス信号GSP1をゲートクロック信号GCKに基づき順次転送し、この転送に従って1水平走査期間ずつ順次アクティブとなる走査信号G(1)〜G(N)を出力する。これらの走査信号G(1)〜G(N)は、奇数番目の各フレーム期間において走査信号線GL(1)〜GL(N)の一端(図7では左端)にそれぞれ印加される。
第1のゲートスタートパルス信号GSP1における1個のパルスが第1走査信号線駆動回路410内のシフトレジスタの出力端まで転送されると、第1走査信号線駆動回路410から出力され、第2のゲートスタートパルス信号GSP2のパルスとして第2走査信号線駆動回路420に入力される。第2走査信号線駆動回路420も、N段のシフトレジスタを内蔵しており、このシフトレジスタによって第2のゲートスタートパルス信号GSP2をゲートクロック信号GCKに基づき順次転送し、この転送に従って1水平走査期間ずつアクティブな走査信号G(1)〜G(N)を順次出力する。これらの走査信号G(1)〜G(N)は、偶数番目の各フレーム期間において走査信号線GL(1)〜GL(N)の他端(図7では右端)に印加される。
このようにして、奇数番目の各フレーム期間には、第1走査信号線駆動回路410から走査信号線GL(1)〜GL(N)に走査信号G(1)〜G(N)がそれぞれ印加され、偶数番目の各フレーム期間には、第2走査信号線駆動回路420から走査信号線GL(1)〜GL(N)に走査信号G(1)〜G(N)がそれぞれ印加される。すなわち、各走査信号線GL(n)の一端と他端に走査信号G(n)が1フレーム期間毎に交互に印加される(n=1,2,…,N)。なお、第1走査信号線駆動回路410は、第2走査信号線駆動回路420から走査信号G(1)〜G(N)が出力されている間(偶数番目のフレーム期間)には、走査信号線GL(1)〜GL(N)に対する出力が高インピーダンス状態(OFF状態)となるように構成されている。また、第2走査信号線駆動回路420は、第1走査信号線駆動回路410から走査信号G(1)〜G(N)が出力されている間(奇数番目のフレーム期間)には、走査信号線GL(1)〜GL(N)に対する出力が高インピーダンス状態(OFF状態)となるように構成されている。
上記のような本実施形態においても、各走査信号線GL(n)は、第1および第2走査信号線駆動回路410,420により1フレーム期間毎に交互に駆動されるので(n=1,2,…,N)、上記第1の実施形態と同様、走査信号線GL(n)の延びる方向(左右方向)における位置A,B,Cでの引き込み電圧は図6(c)(d)(e)に示すようになる。したがって、共通電位Vcomの値として一つの固定値(例えば上記式(3)で与えられる値)を設定することより、表示部500のいずれの領域においても液晶への印加電圧の直流成分を抑制することができる。よって、本実施形態においても、走査信号の立ち下がりを制御するための回路や入力電圧を補正するための回路等を必要とすることなく、簡単な構成で、引き込み電圧の不均一性に起因するフリッカの発生を抑えることができる。
次に、本実施形態における引き込み電圧の表示輝度への影響について説明する。
図8(a)(b)に示すように本実施形態では、表示部500の各走査信号線GL(n)は、第1および第2走査信号線駆動回路410,420により1フレーム期間毎に交互に駆動され(n=1,2,…,N)、かつ、各フレーム期間では第1および第2走査信号線駆動回路410,420のうちいずれか一方のみにより走査信号線GL(1)〜GL(N)が駆動される。図8(c)は、本実施形態における画素電位Vdの変化を示す電圧波形図であって、このような駆動法を採用した場合における、iライン目の位置AおよびCにおける引き込み電圧ΔVdとi+1ライン目の位置AおよびCにおける引き込み電圧ΔVdとを示している。
図8(a)(b)に示すように本実施形態では、表示部500の各走査信号線GL(n)は、第1および第2走査信号線駆動回路410,420により1フレーム期間毎に交互に駆動され(n=1,2,…,N)、かつ、各フレーム期間では第1および第2走査信号線駆動回路410,420のうちいずれか一方のみにより走査信号線GL(1)〜GL(N)が駆動される。図8(c)は、本実施形態における画素電位Vdの変化を示す電圧波形図であって、このような駆動法を採用した場合における、iライン目の位置AおよびCにおける引き込み電圧ΔVdとi+1ライン目の位置AおよびCにおける引き込み電圧ΔVdとを示している。
図8(c)に示すように、iライン目の位置Aでは、画素電極Epixに正極性の電圧が印加されるkフレーム目に大きな引き込み電圧ΔVαpが生じ、画素電極Epixに負極性の電圧が印加されるk+1フレーム目に小さな引き込み電圧ΔVγnが生じるのに対し、iライン目の位置Cでは、画素電極Epixに正極性の電圧が印加されるkフレーム目に小さな引き込み電圧ΔVγpが生じ、画素電極Epixに負極性の電圧が印加されるk+1フレーム目に大きな引き込み電圧ΔVαnが生じる。したがって、iライン目における液晶への印加電圧VLC(絶対値)については、位置Aにおける値よりも位置Cにおける値の方が大きくなる。一方、i+1ライン目の位置Aでは、画素電極Epixに正極性の電圧が印加されるk+1フレーム目に小さな引き込み電圧ΔVγpが生じ、画素電極Epixに負極性の電圧が印加されるkフレーム目に大きな引き込み電圧ΔVαnが生じるのに対し、i+1ライン目の位置Cでは、画素電極Epixに正極性の電圧が印加されるk+1フレーム目に大きな引き込み電圧ΔVαpが生じ、画素電極Epixに負極性の電圧が印加されるkフレーム目に小さな引き込み電圧ΔVγnが生じる。したがって、i+1ライン目における液晶への印加電圧VLC(絶対値)については、位置Aにおける値よりも位置Cにおける値の方が小さくなる。
よって、本実施形態における駆動法を採用した場合には、同一階調の画像を全面に表示する場合であっても、表示部500の左右方向(走査信号線の延びる方向)の位置によって液晶への印加電圧VLCが相違し、また、1表示ライン毎に輝度が異なるので、輝度むらが視認し得る。しかし、垂直方向の解像度を上げて1フレーム当たりの水平走査線数を増やせば、輝度むらが空間的に平均化されて視認されにくくなる。
<3.変形例>
上述の第1および第2の実施形態では、1H反転駆動方式が採用されているが、これに限定されるものではなく、nH反転駆動方式(n≧2)やライン反転を行わないフレーム反転駆動方式が採用されている場合にも、本発明の適用が可能である。すなわち、このような場合においても、表示部500の左右にそれぞれ配置された第1および第2走査信号線駆動回路により各走査信号線GL(n)が1フレーム期間毎に交互に駆動されることにより、引き込み電圧の不均一性に起因するフリッカの発生を画面全体で抑制することができる。
上述の第1および第2の実施形態では、1H反転駆動方式が採用されているが、これに限定されるものではなく、nH反転駆動方式(n≧2)やライン反転を行わないフレーム反転駆動方式が採用されている場合にも、本発明の適用が可能である。すなわち、このような場合においても、表示部500の左右にそれぞれ配置された第1および第2走査信号線駆動回路により各走査信号線GL(n)が1フレーム期間毎に交互に駆動されることにより、引き込み電圧の不均一性に起因するフリッカの発生を画面全体で抑制することができる。
上記第1の実施形態では、表示部500の走査信号線GL(1)〜GL(N)は第1および第2走査信号線駆動回路410,420により1水平走査期間毎に1本ずつ交互に駆動されるが、走査信号線GL(1)〜GL(N)が第1および第2走査信号線駆動回路410,420によりn水平走査期間毎にn本ずつ交互に駆動されるようにしてもよい(n≧2)。
10 …TFT(スイッチング素子)
200 …表示制御回路
300 …データ信号線駆動回路(データ信号線駆動部)
410 …第1走査信号線駆動回路
420 …第2走査信号線駆動回路
450 …補助容量線駆動回路
500 …表示部
Clc …液晶容量
Ccs …補助容量
Cgd …寄生容量
Cpix …画素容量
Epix …画素電極
Ecom …共通電極
GL(i) …走査信号線(i=1,2,…,N)
SL(j) …データ信号線(j=1,2,…,M)
CsL …補助容量線
P(i,j) …画素形成部(i=1,2,…,N;j=1,2,…,M)
DA …デジタル画像信号
SSP …データスタートパルス信号
SCK …データクロック信号
GSP1 …第1のゲートスタートパルス信号
GSPa …奇数行ゲートスタートパルス信号
GSPb …偶数行ゲートスタートパルス信号
GCK …ゲートクロック信号
GCKa …奇数行ゲートクロック信号
GCKb …偶数行ゲートクロック信号
G(i) …走査信号(i=1,2,…,N)
S(j) …データ信号(j=1,2,…,M)
Vcom …共通電位
200 …表示制御回路
300 …データ信号線駆動回路(データ信号線駆動部)
410 …第1走査信号線駆動回路
420 …第2走査信号線駆動回路
450 …補助容量線駆動回路
500 …表示部
Clc …液晶容量
Ccs …補助容量
Cgd …寄生容量
Cpix …画素容量
Epix …画素電極
Ecom …共通電極
GL(i) …走査信号線(i=1,2,…,N)
SL(j) …データ信号線(j=1,2,…,M)
CsL …補助容量線
P(i,j) …画素形成部(i=1,2,…,N;j=1,2,…,M)
DA …デジタル画像信号
SSP …データスタートパルス信号
SCK …データクロック信号
GSP1 …第1のゲートスタートパルス信号
GSPa …奇数行ゲートスタートパルス信号
GSPb …偶数行ゲートスタートパルス信号
GCK …ゲートクロック信号
GCKa …奇数行ゲートクロック信号
GCKb …偶数行ゲートクロック信号
G(i) …走査信号(i=1,2,…,N)
S(j) …データ信号(j=1,2,…,M)
Vcom …共通電位
Claims (5)
- 複数のデータ信号線と、前記複数のデータ信号線と交差する複数の走査信号線と、前記複数のデータ信号線と前記複数の走査信号線との交差点にそれぞれ対応してマトリクス状に配置された複数の画素形成部とを有するアクティブマトリクス型の液晶表示装置であって、
表示すべき画像を表す複数のデータ信号を前記複数のデータ信号線に印加するデータ信号線駆動部と、
前記複数の走査信号線を選択的に駆動する走査信号線駆動部とを備え、
各画素形成部は、対応する交差点を通過する走査信号線が選択状態であるときにオン状態となり当該走査信号線が非選択状態であるときにオフ状態となるスイッチング素子と、対応する交差点を通過するデータ信号線に前記スイッチング素子を介して接続された画素電極と、前記複数の画素形成部に共通的に設けられ前記画素電極と対向するように配置された共通電極と、前記複数の画素形成部に共通的に設けられ前記画素電極と前記共通電極とに挟持された液晶とを含み、
前記データ信号線駆動部は、各画素電極と前記共通電極との間に印加される電圧の極性が1フレーム期間毎に反転するように前記複数のデータ信号を生成し、
前記走査信号線駆動部は、前記複数の走査信号線を選択的に駆動するために前記複数の走査信号線の一方の端部に印加すべき走査信号を生成する第1の走査信号線駆動回路と、前記複数の走査信号線を選択的に駆動するために前記複数の走査信号線の他方の端部に印加すべき走査信号を生成する第2の走査信号線駆動回路とを含み、各走査信号線につき、前記第1の走査信号線駆動回路から前記一方の端部への前記走査信号の印加と前記第2の走査信号線駆動回路から前記他方の端部への前記走査信号の印加とを1フレーム期間毎に交互に切り換えることを特徴とする、マトリクス型の液晶表示装置。 - 前記走査信号線駆動部は、前記第1の走査信号線駆動回路から前記走査信号が印加される走査信号線と前記第2の走査信号線駆動回路から前記走査信号が印加される走査信号線とが各フレーム期間において交互に並ぶように前記複数の走査信号線を選択的に駆動することを特徴とする、請求項1に記載のアクティブマトリクス型の液晶表示装置。
- 前記走査信号線駆動部は、各フレーム期間において前記第1および第2の走査信号線駆動回路のいずれか一方のみから前記複数の走査信号線に前記走査信号が印加されるように前記複数の走査信号線を選択的に駆動することを特徴とする、請求項1に記載のアクティブマトリクス型の液晶表示装置。
- 複数のデータ信号線と、前記複数のデータ信号線と交差する複数の走査信号線と、前記複数のデータ信号線と前記複数の走査信号線との交差点にそれぞれ対応してマトリクス状に配置された複数の画素形成部とを有するアクティブマトリクス型の液晶表示装置の駆動回路であって、
表示すべき画像を表す複数のデータ信号を前記複数のデータ信号線に印加するデータ信号線駆動部と、
前記複数の走査信号線を選択的に駆動する走査信号線駆動部とを備え、
各画素形成部は、対応する交差点を通過する走査信号線が選択状態であるときにオン状態となり当該走査信号線が非選択状態であるときにオフ状態となるスイッチング素子と、対応する交差点を通過するデータ信号線に前記スイッチング素子を介して接続された画素電極と、前記複数の画素形成部に共通的に設けられ前記画素電極と対向するように配置された共通電極と、前記複数の画素形成部に共通的に設けられ前記画素電極と前記共通電極とに挟持された液晶とを含み、
前記データ信号線駆動部は、各画素電極と前記共通電極との間に印加される電圧の極性が1フレーム期間毎に反転するように前記複数のデータ信号を生成し、
前記走査信号線駆動部は、前記複数の走査信号線を選択的に駆動するために前記複数の走査信号線の一方の端部に印加すべき走査信号を生成する第1の走査信号線駆動回路と、前記複数の走査信号線を選択的に駆動するために前記複数の走査信号線の他方の端部に印加すべき走査信号を生成する第2の走査信号線駆動回路とを含み、各走査信号線につき、前記第1の走査信号線駆動回路から前記一方の端部への前記走査信号の印加と前記第2の走査信号線駆動回路から前記他方の端部への前記走査信号の印加とを1フレーム期間毎に交互に切り換えることを特徴とする、駆動回路。 - 複数のデータ信号線と、前記複数のデータ信号線と交差する複数の走査信号線と、前記複数のデータ信号線と前記複数の走査信号線との交差点にそれぞれ対応してマトリクス状に配置された複数の画素形成部とを有するアクティブマトリクス型の液晶表示装置の駆動方法であって、
表示すべき画像を表す複数のデータ信号を前記複数のデータ信号線に印加するデータ信号線駆動ステップと、
前記複数の走査信号線を選択的に駆動する走査信号線駆動ステップとを備え、
各画素形成部は、対応する交差点を通過する走査信号線が選択状態であるときにオン状態となり当該走査信号線が非選択状態であるときにオフ状態となるスイッチング素子と、対応する交差点を通過するデータ信号線に前記スイッチング素子を介して接続された画素電極と、前記複数の画素形成部に共通的に設けられ前記画素電極と対向するように配置された共通電極と、前記複数の画素形成部に共通的に設けられ前記画素電極と前記共通電極とに挟持された液晶とを含み、
前記データ信号線駆動ステップでは、各画素電極と前記共通電極との間に印加される電圧の極性が1フレーム期間毎に反転するように前記複数のデータ信号が生成され、
前記走査信号線駆動ステップは、前記複数の走査信号線を選択的に駆動するために前記複数の走査信号線の一方の端部に印加すべき走査信号を生成する第1駆動ステップと、前記複数の走査信号線を選択的に駆動するために前記複数の走査信号線の他方の端部に印加すべき走査信号を生成する第2駆動ステップとを含み、
前記走査信号線駆動ステップでは、各走査信号線につき、前記第1駆動ステップで生成された前記走査信号の前記一方の端部への印加と前記第2駆動ステップで生成された前記走査信号の前記他方の端部への印加とが1フレーム期間毎に交互に切り換わることを特徴とする、駆動方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007069777A JP2008233283A (ja) | 2007-03-19 | 2007-03-19 | 液晶表示装置およびその駆動方法 |
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2011024338A1 (ja) * | 2009-08-28 | 2011-03-03 | シャープ株式会社 | 液晶表示装置およびその電位設定方法 |
JP2013122574A (ja) * | 2011-11-08 | 2013-06-20 | Japan Display Central Co Ltd | 液晶表示装置 |
WO2015163305A1 (ja) * | 2014-04-22 | 2015-10-29 | シャープ株式会社 | アクティブマトリクス基板、及びそれを備えた表示装置 |
CN111665988A (zh) * | 2020-06-08 | 2020-09-15 | 京东方科技集团股份有限公司 | 提高显示屏光学性能的方法、触控显示面板及显示装置 |
-
2007
- 2007-03-19 JP JP2007069777A patent/JP2008233283A/ja active Pending
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