JP4894081B2 - 表示装置およびその駆動方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、表示装置およびその駆動方法に関し、特にいわゆるドットライン反転駆動でかつ点順次プリチャージ駆動のアクティブマトリクス型表示装置およびその駆動方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
画素が行列状に配置されてなる表示装置、例えばアクティブマトリクス型液晶表示装置（ＬＣＤ；liquid crystal display)において、その駆動方式として、各画素を１ライン（１行）ごとに画素単位で順次駆動する点順次駆動方式が知られている。また、この点順次駆動方式として、１Ｈ反転駆動方式やドット反転駆動方式がある。
【０００３】
１Ｈ反転駆動方式では、映像信号を書き込む際に、各画素に所定の直流電圧をコモン電圧Ｖｃｏｍとして供給するライン（以下、Ｃｓラインと称す）に左右の画素間で抵抗分が存在し、さらにＣsラインと信号ラインとの間に寄生容量が存在することから、これらに起因してＣsラインやゲートラインに映像信号が飛び込み、Ｃsラインの電位が映像信号と同極性の方向にゆれるため、横方向のクロストークが顕著になったり、あるいはシェーディング不良を引き起こし、画質が大きく損なわれる。
【０００４】
また、画素が画素情報を１フィールド期間保持している間に、信号ラインの電位が１Ｈ（Ｈは水平走査期間）ごとにゆれる。ここで、１Ｈ反転駆動方式の場合には、隣り合う左右の画素に書き込まれる映像信号の極性が同じであることから、信号ラインの電位のゆれが大きくなり、この電位のゆれが画素トランジスタのソース／ドレインカップリングによって画素に飛び込むため、縦方向のクロストークが顕著になり、画質不良の要因となる。
【０００５】
一方、ドット反転駆動方式では、隣り合う左右の画素に映像信号が同時に逆極性で書き込まれることから、Ｃsラインや信号ラインの電位のゆれが隣り合う画素間でキャンセルされるため、１Ｈ反転駆動方式での画質不良の問題については解消できる。しかしながら、その反面、隣り合う左右の画素に書き込まれる映像信号の極性が異なることから、隣り合う画素の電界の影響を受けるため、画素の開口部の隅にドメイン（光抜け領域）が発生する。その結果、画素の開口率が低下し、透過率を落とすことになるため、コントラストの低下を招く。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
これに対して、映像信号を書き込んだ後の画素配列において、画素の極性が隣り合う左右の画素で同極性となり、かつ上下の画素で逆極性となるように、隣り合う画素列間で奇数行離れた２行、例えば上下の２行の画素に互いに逆極性の映像信号を同時に書き込む駆動方式が提案されている。以下、この駆動方式をドットライン反転駆動方式と呼称する。
【０００７】
このドットライン反転駆動方式では、ドット反転駆動方式の場合と同様に、隣り合う信号ラインには互いに逆極性の映像信号が与えられるとともに、映像信号を書き込んだ後の画素配列において、画素の極性が１Ｈ反転駆動方式の場合と同様に、隣り合う左右の画素で同極性となるため、画素の開口率を低下させることなく、横方向のクロストークやシェーディング等の画質不良を改善できることになる。
【０００８】
ところで、点順次駆動を行う際に、各画素に書き込む映像信号を１Ｈごとに反転させる場合、画素部の各列ごとに配線された信号ラインへの映像信号の書き込みによる充放電電流が大きいと、縦スジとして表示画面上に見えてしまう。この映像信号の書き込みによる充放電電流をなるべく抑えるために、映像信号の書き込みに先立って、あらかじめプリチャージ信号を書き込むプリチャージ駆動方式が採られている。
【０００９】
ここで、縦スジとして最も見えやすいのがグレーレベルである。したがって、プリチャージ信号レベルとしては、通常、縦スジの最も見えやすいグレーレベルが設定される。ところが、プリチャージ信号レベルをグレーレベルに設定すると、ウィンドウパターンなどを表示した際に、画素トランジスタのソース・ドレイン間での光リーク量が映像の場所によって異なることに起因して、縦方向のクロストークが発生し、画品位を損なうことになる。
【００１０】
この縦方向のクロストークが発生しないようにするためには、プリチャージ信号レベルをブラックレベルに設定すれば良く、これにより、画素トランジスタのソース・ドレイン間のリーク電流を画面全体に亘って均一にすることができる。ところが、プリチャージ信号レベルをブラックレベルに設定すると、逆に先述した縦スジが見えやすくなる。すなわち、縦方向のクロストークと縦スジとはトレードオフの関係にある。
【００１１】
このことから、ブラックレベルとグレーレベルを２ステップでプリチャージする点順次２ステッププリチャージ方式が提案されている。この点順次２ステッププリチャージ方式のアクティブマトリクス型液晶表示装置におけるプリチャージ駆動回路の構成例を図８に示す。
【００１２】
図８において、プリチャージ駆動回路１００は、シフトレジスタ１０１およびプリチャージスイッチ回路１０２を有する回路構成となっている。シフトレジスタ１０１は、プリチャージスタートパルスＰＳＴが入力されると、互いに逆相の水平クロックＨＣＫ，ＨＣＫＸに同期してプリチャージスタートパルスＰＳＴを順にシフト（転送）し、各シフト段（Ｓ／Ｒ）からプリチャージ制御パルスＰＣＣ１，ＰＣＣ２，……として順次出力する。
【００１３】
これらプリチャージ制御パルスＰＣＣ１，ＰＣＣ２，……は、プリチャージスイッチ回路１０２に供給される。このプリチャージスイッチ回路１０２にはさらに、プリチャージ信号ライン１０３ｏを通して奇数列用のプリチャージブラック信号ＰｓｉｇＢｏが、プリチャージ信号ライン１０３ｅを通して偶数列用のプリチャージブラック信号ＰｓｉｇＢｅが、プリチャージ信号ライン１０４ｏを通して奇数列用のプリチャージグレー信号ＰｓｉｇＧｏが、プリチャージ信号ライン１０４ｅを通して偶数列用のプリチャージグレー信号ＰｓｉｇＧｅがそれぞれ供給される。
【００１４】
プリチャージスイッチ回路１０２において、画素部の信号ライン１０５-1とプリチャージ信号ライン１０３ｏとの間にはプリチャージスイッチ１０６-1ｂが、信号ライン１０５-1とプリチャージ信号ライン１０４ｏとの間にはプリチャージスイッチ１０６-1ｇが、信号ライン１０５-2とプリチャージ信号ライン１０３ｅとの間にはプリチャージスイッチ１０６-2ｂが、信号ライン１０５-2とプリチャージ信号ライン１０４ｅとの間にはプリチャージスイッチ１０６-2ｇが、……それぞれ接続されている。
【００１５】
そして、これらプリチャージスイッチのドライブ信号としてシフトレジスタ１０１の各シフト段から出力されるプリチャージ制御パルスＰＣＣ１，ＰＣＣ２，……が用いられる。
【００１６】
具体的には、プリチャージスイッチ１０６-1ｂのスイッチドライブパルスＰＳＤ１ｂとして１段目のプリチャージ制御パルスＰＣＣ１が、プリチャージスイッチ１０６-1ｇのスイッチドライブパルスＰＳＤ１ｇとして３段目のプリチャージ制御パルスＰＣＣ３が、プリチャージスイッチ１０６-2ｂのスイッチドライブパルスＰＳＤ２ｂとして２段目のプリチャージ制御パルスＰＣＣ２が、プリチャージスイッチ１０６-2ｇのスイッチドライブパルスＰＳＤ２ｇとして４段目のプリチャージ制御パルスＰＣＣ４が、……それぞれ与えられる。
【００１７】
図９に、プリチャージスタートパルスＰＳＴ、水平クロックＨＣＫ、ブラック系のスイッチドライブパルスＰＳＤ１ｂ，ＰＳＤ２ｂ，……およびグレー系のスイッチドライブパルスＰＳＤ１ｇ，ＰＳＤ２ｇ，……のタイミングチャートを示す。
【００１８】
ところで、ドットライン反転でかつ点順次プリチャージ駆動のアクティブマトリクス型液晶表示装置において、黒ウィンドウや黒線などの表示を行った場合には、図１０に示すように、その境界部（濃度差が大きい部分）で水平（横方向）スキャン方向の手前に黒線が表示されるいわゆる尾引き（以下、これを横尾引きと称す）を発生する。このような横尾引きが発生することで、画品位が損ねられる。以下に、横尾引きの発生原因について述べる。
【００１９】
ドットライン反転駆動では、先述したように、入力される映像信号の極性が奇数列と偶数列の画素ごとに、画素に共通に与えられるコモン電圧Ｖｃｏｍを基準に正負に反転し、さらにそれが１Ｈごとに反転している。このときの画素電位の極性を図１１に示す。同図において、コモン電圧Ｖｃｏｍを基準としてそれよりも高い画素電位をＨで、低い画素電位をＬでそれぞれ示している。
【００２０】
これにより、黒ウィンドウや黒線などの表示を行うとき、その境界部に対しては、図１２に示すような画素電位の入力となる。図１２において、Ｇはグレーレベルを、Ｂはブラックレベルをそれぞれ示している。
【００２１】
図１３には、点順次２ステッププリチャージ駆動を考慮した場合の信号ラインの電位変化を示す。ここで、一例として、プリチャージグレー信号のＨレベルを１０Ｖ、Ｌレベルを５Ｖ、プリチャージブラック信号のＨレベルを１３Ｖ、Ｌレベルを２Ｖにそれぞれ設定している。なお、通常の画素信号としては、グレー信号のＨレベルが９Ｖ、Ｌレベルが６Ｖ、ブラック信号のＨレベルが１３Ｖ、Ｌレベルが２Ｖとなっている。
【００２２】
ここで、図１３から明らかなように、信号ラインの電位は奇数列では、Ｎ段目画素電位のグレーＬ→プリチャージブラックＨ→プリチャージグレーＨ→Ｎ＋１段目画素電位のブラックＨと変化する。一方、偶数列では、Ｎ段目画素電位のブラックＨ→プリチャージブラックＬ→プリチャージグレーＬ→Ｎ＋１段目画素電位のブラックＬと変化する。
【００２３】
このとき、Ｎ段目画素電位からプリチャージブラック信号レベルへの電位変化は、奇数列側で＋７Ｖ、偶数列側で−１１Ｖとなるために互いに打ち消し合わない。この奇数列側と偶数列側の電位差が原因となって、先述した横尾引きが発生することになる。一般的に、信号ラインの電位変化は、画素トランジスタのゲート電極が行単位で接続されるゲートラインや画素にコモン電圧Ｖｃｏｍを供給するＣｓラインへ寄生容量を介してカップリングしてしまう。
【００２４】
すなわち、図１２に示すような画素電位による黒ウィンドウや黒線などの表示の際には、このカップリングが奇数列と偶数列とで打ち消し合えず、それが原因となってゲートライン、Ｃｓライン共にゆれが乗ってしまう。このゆれがウィンドウ帯と同じく他画素に映像信号を書き込むときに入ってしまうので、ウィンドウの横尾引きが発生してしまうのである。
【００２５】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、ドットライン反転でかつ点順次プリチャージ駆動において、黒ウィンドウや黒線などの表示時における境界部の横尾引きを無くした表示装置およびその駆動方法を提供することにある。
【００２６】
【課題を解決するための手段】
本発明による表示装置は、画素が行列状に配置され、各画素列ごとに信号ラインが配線されるとともに、隣り合う画素列間で奇数行離れた２行を単位としてゲートラインが配線されてなる画素部と、この画素部の各画素を行方向に走査しつつ前記ゲートラインに対して走査パルスを与える第１の駆動手段と、この第１の駆動手段から走査パルスが与えられたゲートラインに接続されて隣り合う画素に対して信号ラインを通して逆極性の映像信号を順次供給する第２の駆動手段と、この第２の駆動手段による信号ラインへの逆極性の映像信号の供給に先立って、先ず、水平ブランキング期間内において一定レベルのプリチャージ信号を一括して供給し、続いて逆極性の映像信号の各々と同極性のブラックレベルのプリチャージ信号および所定色レベルのプリチャージ信号を順に供給する第３の駆動手段とを備えた構成となっている。
【００２７】
上記構成の表示装置において、第１の駆動手段による垂直走査によって選択された画素に対して、第２の駆動手段によって水平走査を行う際に、逆極性の映像信号を信号ラインへ供給するのに先立って、第３の駆動手段は先ず、水平ブランキング期間内において一定レベルのプリチャージ信号を一括して供給し、続いて逆極性の映像信号の各々と同極性のブラックレベルのプリチャージ信号と所定色レベルのプリチャージ信号とを順に供給する。その後、第２の駆動手段による逆極性の映像信号の信号ラインへの供給動作に移行する。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００２９】
図１は、本発明に係るドットライン反転駆動-点順次２ステッププリチャージ駆動方式のアクティブマトリクス型液晶表示装置の構成例を示す回路図である。ここでは、図面の簡略化のために、６行４列の画素配列の場合を例に採って示している。なお、１行目と６行目については、画素を１列おきに配置し、また映像信号を書き込まず、特定の色信号、例えば黒信号を書き込むダミーの画素配列となっている。
【００３０】
図１において、６行×４列分の画素１１が行列状に配置されている。ただし、１行目については奇数列の画素のみが、６行目については偶数列の画素のみがダミー画素としてそれぞれ配置されている。画素１１の各々は、画素トランジスタである薄膜トランジスタＴＦＴと、この薄膜トランジスタＴＦＴのドレイン電極に画素電極が接続された液晶セルＬＣと、薄膜トランジスタＴＦＴのドレイン電極に一方の電極が接続された保持容量Ｃsとから構成されている。
【００３１】
これら画素１１の各々に対して、信号ライン１２-1〜１２-4が各列ごとにその画素配列方向に沿って配線されている。一方、ゲートライン１３-1〜１３-5は、各行ごとにその画素配列方向に沿ってではなく、奇数行離れた２ライン、例えば上下２ライン（上下２行）を単位としてその２行の画素間で蛇行して配線されている。
【００３２】
具体的には、ゲートライン１３-1は、１行１列目、２行２列目、１行３列目、２行４列目の各画素に対して配線されている。ゲートライン１３-2は、２行１列目、３行２列目、２行３列目、３行４列目の各画素に対して配線されている。ゲートライン１３-3，１３-4，１３-5についても同様にして、上下２ラインの画素間で蛇行して配線されている。
【００３３】
画素１１の各々において、薄膜トランジスタＴＦＴのソース電極（または、ドレイン電極）は、対応する信号ライン１２-1〜１２-4に各々接続されている。また、液晶セルＬＣの対向電極および保持容量Ｃsの他方の電極は、各画素間で共通にＣsライン１４に接続されている。このＣsライン１４には、所定の直流電圧がコモン電圧Ｖｃｏｍとして与えられる。
【００３４】
また、ゲートライン１３-1〜１３-5に対しての接続関係は次のようになっている。すなわち、奇数列（１列，３列）については、各行（１行目〜５行目）ごとに対応する行のゲートライン１３-1〜１３-5に各画素の薄膜トランジスタＴＦＴのゲート電極が接続され、偶数列（２列目，４列目）については、各行（２行目〜６行目）ごとに１行上の行のゲートライン１３-1〜１３-5に各画素の薄膜トランジスタＴＦＴのゲート電極が接続されている。
【００３５】
以上により、画素１１が行列状に配置され、これら画素１１に対して信号ライン１２-1〜１２-4が各列ごとに配線されかつゲートライン１３-1〜１３-5が隣り合う画素列間で奇数行離れた２行、例えば上下２行を単位としてこれら２行の画素間で蛇行して配線されてなる画素部１５が構成されている。この画素部１５において、ゲートライン１３-1〜１３-5の各一端は、画素部１５の例えば左側に配置された垂直駆動回路１６の各行の出力端に接続されている。
【００３６】
垂直駆動回路１６は、１フィールド期間ごとに垂直方向（行方向）に走査してゲートライン１３-1〜１３-5に上下２行間で交互に接続された各画素１１を順次選択する処理を行う。すなわち、垂直駆動回路１６からゲートライン１３-1に対して走査パルスＶｇ１が与えられたときは、１行１列目、２行２列目、１行３列目、２行４列目の各画素が選択される。
【００３７】
ゲートライン１３-2に対して走査パルスＶｇ２が与えられたときは、２行１列目、３行２列目、２行３列目、３行４列目の各画素が選択される。以下同様にして、ゲートライン１３-3，１３-4，１３-5に対して走査パルスＶｇ３，Ｖｇ４，Ｖｇ５が順に与えられるときにも、上下２行間で水平方向（列方向）において交互に画素の選択が行われる。垂直駆動回路１６の具体的な構成については、後で詳細に説明する。
【００３８】
画素部１５の例えば上側には、水平駆動回路１７が配置されている。この水平駆動回路１７は、例えば２系統で入力される映像信号ｖｉｄｅｏ１，２を１Ｈごとに順次サンプリングし、垂直駆動回路１６によって選択された各画素１１に対して書き込む処理を行う。２系統の映像信号ｖｉｄｅｏ１，２としては、１Ｈごとに極性が反転しかつある基準電位（コモン電圧Ｖｃｏｍ）に対して互いに逆極性の映像信号が入力される。ここでは、コモン電圧Ｖｃｏｍに対して映像信号の電位が高い場合を正極性（Ｈ）、低い場合を負極性（Ｌ）とする。
【００３９】
映像信号ｖｉｄｅｏ１を入力するビデオライン１８-1と画素部１５の例えば奇数列の信号ライン１２-1，１２-3の各々との間には、サンプリングスイッチＳＷ１，ＳＷ３がそれぞれ接続されている。また、映像信号ｖｉｄｅｏ２を入力するビデオライン１８-2と画素部１５の偶数列の信号ライン１２-2，１２-4との間には、サンプリングスイッチＳＷ２，ＳＷ４がそれぞれ接続されている。
【００４０】
そして、サンプリングスイッチＳＷ１〜ＳＷ４は、２個ずつ対（ＳＷ１とＳＷ２、ＳＷ３とＳＷ４）となっており、水平駆動回路１７から順に出力されるサンプリングパルスＶｈ１，Ｖｈ２に応答して順次オン動作を行うことにより、互いに逆極性の２系統の映像信号ｖｉｄｅｏ１，２を、２列（２画素）単位で信号ライン１２-1〜１２-4を通して書き込むようになっている。
【００４１】
画素部１５の例えば下側には、プリチャージ駆動回路１９が配置されている。このプリチャージ駆動回路１９は、映像信号ｖｉｄｅｏ１，２の書き込みによる充放電電流をなるべく抑えるために、映像信号ｖｉｄｅｏ１，２の書き込みに先立って、ブラックレベルのプリチャージ信号および所定の色レベル、例えばグレーレベルのプリチャージ信号を点順次２ステップにてあらかじめ書き込む処理を行う。このプリチャージ駆動回路１９の具体的な構成および動作については、後で詳細に説明する。
【００４２】
次に、上記構成のドットライン反転駆動-点順次２ステッププリチャージ駆動方式のアクティブマトリクス型液晶表示装置において、その基本的な動作について図２のタイミングチャートを参照して説明する。なお、６行×４列の画素配列において、各画素のアドレスを図３に示すように付すものとする。ここで、ｄはダミーの画素を表している。
【００４３】
先ず最初の１ライン目において、垂直駆動回路１６から走査パルスＶｇ１が出力されると、この走査パルスＶｇ１がゲートライン１３-1を通して画素ｄ−１，１−２，ｄ−３，１−４の各薄膜トランジスタＴＦＴのゲート電極に印加されるため、これら画素ｄ−１，１−２，ｄ−３，１−４がオン状態となる。
【００４４】
ここで、互いに逆極性の映像信号ｖｉｄｅｏ１，２がビデオライン１８-1，１８-2を通して入力される一方、水平駆動回路１７から順にサンプリングパルスＶｈ１，Ｖｈ２が出力されることで、サンプリングスイッチＳＷ１とＳＷ２、ＳＷ３とＳＷ４が対で順次オン状態となる。
【００４５】
すると、互いに逆極性の映像信号ｖｉｄｅｏ１，２が、先ず、サンプリングスイッチＳＷ１，ＳＷ２を通して信号ライン１２-1，１２-2に与えられる。これにより、画素ｄ−１には負極性（図３中、Ｌと記す）の映像信号ｖｉｄｅｏ１が、画素１−２には正極性（図３中、Ｈと記す）の映像信号ｖｉｄｅｏ２がそれぞれ書き込まれることになる。ただし、このときの映像信号ｖｉｄｅｏ１としては黒信号を入力し、ダミー画素ｄ−１には黒信号を書き込むものとする。
【００４６】
続いて、サンプリングスイッチＳＷ３，ＳＷ４を通して信号ライン１２-3，１２-4に映像信号ｖｉｄｅｏ１，２が与えられる。これにより、画素ｄ−３には負極性の映像信号ｖｉｄｅｏ１が、画素１−４には正極性の映像信号ｖｉｄｅｏ２がそれぞれ書き込まれることになる。このときにも、映像信号ｖｉｄｅｏ１として黒信号が入力されることで、ダミー画素ｄ−３には黒信号が書き込まれることになる。
【００４７】
次に、２ライン目において、垂直駆動回路１６から走査パルスＶｇ２が出力されると、この走査パルスＶｇ２がゲートライン１３-2を通して画素１−１，２−２，１−３，２−４の各薄膜トランジスタＴＦＴのゲート電極に印加され、これら画素１−１，２−２，１−３，２−４がオン状態となる。２ライン目では、映像信号ｖｉｄｅｏ１，２の基準電位に対する極性が反転する。
【００４８】
すなわち、１ライン目では映像信号ｖｉｄｅｏ１が負極性、映像信号ｖｉｄｅｏ２が正極性であったのが、２ライン目では映像信号ｖｉｄｅｏ１が正極性、映像信号ｖｉｄｅｏ２が負極性となる。そして、水平駆動回路１７から再び順にサンプリングパルスＶｈ１，Ｖｈ２が出力されることで、サンプリングスイッチＳＷ１とＳＷ２、ＳＷ３とＳＷ４が対で順次オン状態となる。
【００４９】
すると、互いに逆極性の映像信号ｖｉｄｅｏ１，２が、先ず、サンプリングスイッチＳＷ１，ＳＷ２を通して信号ライン１２-1，１２-2に与えられる。これにより、画素１−１には正極性の映像信号ｖｉｄｅｏ１が、画素２−２には負極性の映像信号ｖｉｄｅｏ２がそれぞれ書き込まれることになる。続いて、サンプリングスイッチＳＷ３，ＳＷ４を通して信号ライン１２-3，１２-4に映像信号ｖｉｄｅｏ１，２が与えられる。これにより、画素１−３には正極性の映像信号ｖｉｄｅｏ１が、画素２−４には負極性の映像信号ｖｉｄｅｏ２がそれぞれ書き込まれることになる。
【００５０】
以降、互いに逆極性の映像信号ｖｉｄｅｏ１，２が１Ｈごとに基準電位に対する極性が反転して入力される一方、上述した動作が繰り返されることにより、垂直駆動回路１６による行方向（垂直方向）の走査および水平駆動回路１７による列方向（水平方向）の走査が行われる。なお、ゲートライン１３-5に対する走査の場合においては、映像信号ｖｉｄｅｏ２として黒信号を入力し、ダミー画素ｄ−２，ｄ−４に対して黒信号を書き込むものとする。
【００５１】
上述したように、例えば２系統の映像信号ｖｉｄｅｏ１，２をある基準電位に対して逆極性で入力する一方、この逆極性の映像信号ｖｉｄｅｏ１，２を、隣り合う画素列間で奇数行離れた２行（本例では、上下２行）の画素に同時に書き込むとともに、書き込んだ後の画素配列において画素の極性を、図３に示すように、隣り合う左右の画素では同極性とし、上下の画素では逆極性となるドットライン反転駆動を行うことにより、以下に記すような作用効果が得られる。
【００５２】
すなわち、図２のタイミングチャートから明らかなように、サンプリングパルスＶｈ１，Ｖｈ２が順に出力され、サンプリングスイッチＳＷ１とＳＷ２、ＳＷ３とＳＷ４が対で順次オン状態になると、信号ライン１２-1と１２-2、１２-3と１２-4には、ある基準電位に対して互いに逆極性の映像信号ｖｉｄｅｏ１，２が与えられるため、横方向のクロストークやシェーディング、さらには縦方向のクロストーク等の画質不良を改善できる。
【００５３】
すなわち、Ｃｓライン１４に画素間で抵抗分が存在することに起因して、映像信号ｖｉｄｅｏ１，２が信号ライン１２-1〜１２-4とＣｓライン１４との間に存在する寄生容量や画素１１の保持容量Ｃｓ等を介してＣｓライン１４へ飛び込むのを、隣り合う信号ラインに互いに逆極性の映像信号ｖｉｄｅｏ１，２を与えることによってキャンセルできるため、Ｃｓライン１４の電位のゆれは生じなく、したがって横方向のクロストークの発生を抑えたり、シェーディング不良を解消できるのである。
【００５４】
また、薄膜トランジスタＴＦＴのソース／ドレイン電極と信号ライン１２-1〜１２-4の各々との間に存在する寄生容量に起因して、信号ライン１２-1〜１２-4における１Ｈごとの電位のゆれが薄膜トランジスタＴＦＴのソース／ドレインカップリングによって画素に飛び込むのを、隣り合う信号ラインに互いに逆極性の映像信号ｖｉｄｅｏ１，２を与えることによってキャンセルできるため、縦方向のクロストークの発生を抑えることができる。これにより、映像信号ｖｉｄｅｏ１，２を十分なレベルで書き込むことができるため、コントラストを向上できることになる。
【００５５】
さらに、互いに逆極性の映像信号ｖｉｄｅｏ１，２の画素への書き込みを、ドット反転駆動方式の場合のように水平１ラインで行うのではなく、異なる２ライン（本例では、上下２ライン）間において１画素おき（１列おき）に行うことにより、映像信号の書き込み後の画素配列において、各画素の極性は、図３から明らかなように、隣り合う左右の画素で同極性となるため、ドット反転駆動方式の場合に問題となるドメインは発生しない。これにより、画素の開口率を低下させてなくて済むため、コントラストが低下することもない。
【００５６】
なお、ここでは、映像信号として２系統の映像信号ｖｉｄｅｏ１，２を入力するとしたが、映像信号の入力数は２系統に限られるものではなく、２ｍ（ｍは整数）系統であれば良い。さらに、逆極性の映像信号ｖｉｄｅｏ１，２を上下２行の画素に同時に書き込む構成としたが、必ずしも上下２行である必要はなく、要は、映像信号を書き込んだ後の画素配列において、画素の極性が隣り合う左右の画素で同極性となり、かつ上下の画素で逆極性となるように、異なる水平ラインの画素に同時に書き込める構成であれば良い。
【００５７】
また、上記の例では、アナログ映像信号を入力とし、これをサンプリングして点順次にて各画素を駆動するアナログインターフェース駆動回路を搭載した液晶表示装置に適用した場合について説明したが、ディジタル映像信号を入力とし、これをラッチした後アナログ映像信号に変換し、このアナログ映像信号をサンプリングして点順次にて各画素を駆動するディジタルインターフェース駆動回路を搭載した液晶表示装置にも、同様に適用可能である。
【００５８】
以上説明したドットライン反転駆動-点順次２ステッププリチャージ駆動方式のアクティブマトリクス型液晶表示装置において、本発明では、プリチャージ駆動回路１９の具体的な構成およびその駆動方法を特徴としている。
【００５９】
図４は、プリチャージ駆動回路１９の具体的な構成の一例を示すブロック図である。図４において、本例に係るプリチャージ駆動回路１９は、シフトレジスタ２１、論理ゲート回路２２およびプリチャージスイッチ回路２３を有する回路構成となっている。
【００６０】
シフトレジスタ２１には、プリチャージの開始を指令するプリチャージスタートパルスＰＳＴと、水平駆動回路１７での水平走査の基準となる互いに逆相の水平クロックＨＣＫ，ＨＣＫＸが入力される。シフトレジスタ２１は、プリチャージスタートパルスＰＳＴが入力されると、水平クロックＨＣＫ，ＨＣＫＸに同期してプリチャージスタートパルスＰＳＴを順にシフトし、各シフト段（Ｓ／Ｒ）からプリチャージ制御パルスＰＣＣ１，ＰＣＣ２，……として順次出力する。
【００６１】
これらプリチャージ制御パルスＰＣＣ１，ＰＣＣ２，……は、論理ゲート回路２２に供給される。論理ゲート回路２２にはさらに、一括プリチャージパルスＦＰＣＧがインバータ２４で反転されて入力される。この一括プリチャージパルスＦＰＣＧについては後で説明する。論理ゲート回路２２は、画素部１５の信号ライン１２-1，１２-2，……に対応して設けられたＮＡＮＤゲート２２１-1，２２１-2，……およびインバータ２２２-1，２２２--2，２２２-3，……を有する構成となっている。
【００６２】
この論理ゲート回路２２において、ＮＡＮＤゲート２２１-1，２２１-2，……には、各一方の入力としてインバータ２４で反転された一括プリチャージパルスＦＰＣＧが与えられ、各他方の入力としてシフトレジスタ２１の３段目以降の各シフト段（Ｓ／Ｒ）から順次出力されるプリチャージ制御パルスＰＣＣ３，ＰＣＣ４，……が与えられる。
【００６３】
通常、一括プリチャージパルスＦＰＣＧがＬレベルの状態にあり、したがってＮＡＮＤゲート２２１-1，２２１-2，……の各一方の入力がＨレベルの状態にあり、また各他方の入力もＨレベルの状態にある。そして、シフトレジスタ２１の３段目以降の各シフト段からプリチャージ制御パルスＰＣＣ３，ＰＣＣ４，……が順次出力され、ＮＡＮＤゲート２２１-1，２２１-2，……の各他方の入力にＬレベルのパルスが与えられることで、ＮＡＮＤゲート２２１-1，２２１-2，……から順次Ｈレベルのパルスが出力される。
【００６４】
プリチャージスイッチ回路２３には、プリチャージ信号ライン２５ｏを通して奇数列用のプリチャージブラック信号ＰｓｉｇＢｏが、プリチャージ信号ライン２５ｅを通して偶数列用のプリチャージブラック信号ＰｓｉｇＢｅが、プリチャージ信号ライン２６ｏを通して奇数列用のプリチャージグレー信号ＰｓｉｇＧｏが、プリチャージ信号ライン２６ｅを通して偶数列用のプリチャージグレー信号ＰｓｉｇＧｅがそれぞれ供給される。
【００６５】
このプリチャージスイッチ回路２３において、画素部１５の信号ライン１２-1とプリチャージ信号ライン２５ｏとの間にはプリチャージスイッチ２７-1ｂが、信号ライン１２-1とプリチャージ信号ライン２６ｏとの間にはプリチャージスイッチ２７-1ｇが、信号ライン１２-2とプリチャージ信号ライン２５ｅとの間にはプリチャージスイッチ２７-2ｂが、信号ライン１２-2とプリチャージ信号ライン２６ｅとの間にはプリチャージスイッチ２７-2ｇが、……それぞれ接続されている。
【００６６】
そして、これらプリチャージスイッチのドライブ信号としてシフトレジスタ２１の各シフト段から出力されるプリチャージ制御パルスＰＣＣ１，ＰＣＣ２，ＰＣＣ３，……および論理ゲート回路２２におけるＮＡＮＤゲート２２１-1，２２１-2，２２１-3，……の各出力パルスが用いられる。
【００６７】
具体的には、プリチャージスイッチ２７-1ｂのスイッチドライブパルスＰＳＤ１ｂとして１段目のプリチャージ制御パルスＰＣＣ１が、プリチャージスイッチ２７-1ｇのスイッチドライブパルスＰＳＤ１ｇとしてＮＡＮＤゲート２２１-1の出力パルスが、プリチャージスイッチ２７-2ｂのスイッチドライブパルスＰＳＤ２ｂとして２段目のプリチャージ制御パルスＰＣＣ２が、プリチャージスイッチ２７-2ｇのスイッチドライブパルスＰＳＤ２ｇとしてＮＡＮＤゲート２２１-2の出力パルスが、……それぞれ与えられる。
【００６８】
図５に、イネーブルパルスＥＮＢ、一括プリチャージパルスＦＰＣＧ、プリチャージスタートパルスＰＳＴ、水平クロックＨＣＫ、ブラック系のスイッチドライブパルスＰＳＤ１ｂ，ＰＳＤ２ｂ，……およびグレー系のスイッチドライブパルスＰＳＤ１ｇ，ＰＳＤ２ｇ，……のタイミングチャートを示す。
【００６９】
ここで、イネーブルパルスＥＮＢは、１Ｈの周期で発生されるパルスであり、垂直駆動回路１６での垂直走査の際に、そのＨレベルの期間に各行ごとに１行分の画素に対する映像信号ｖｉｄｅｏ１，２の書き込み動作を許容するとともに、そのＬレベルの期間が次の行へ移行する期間であり、この期間では画素トランジスタ（薄膜トランジスタＴＦＴ）をオフ状態とすることで、画素１１への映像信号ｖｉｄｅｏ１，２の書き込みを禁止する。
【００７０】
よって、図６のタイミングチャートから明らかなように、イネーブルパルスＥＮＢのＬレベル期間は水平ブランキング期間（約２．９μｓｅｃ）内の僅かな期間で発生する。図６のタイミングチャートにおいて、ＨＳＴは水平走査の開始を指令する水平スタートパルス、ＶＣＫは垂直走査の基準となる垂直クロック、ＦＲＰは映像信号ｖｉｄｅｏ１，２の極性が反転するタイミングパルスである。
【００７１】
これらのタイミング関係において、一括プリチャージパルスＦＰＣＧは、水平ブランキング期間内、好ましくはイネーブルパルスＥＮＢのＬレベル期間における一部の期間において、例えば垂直クロックＶＣＫに同期してＨレベルとなる。この一括プリチャージパルスＦＰＣＧを含む各種のタイミング信号は、図示せぬタイミング生成回路で生成される。
【００７２】
上記構成のプリチャージ駆動回路１９は、水平駆動回路１７による水平走査時に、互いに逆極性の映像信号ｖｉｄｅｏ１，２が信号ライン１２-1，１２-2，……に書き込まれるのに先立って、後述する一括プリチャージを行うとともに、映像信号ｖｉｄｅｏ１と同極性で入力されるプリチャージブラック信号ＰｓｉｇＢｏおよびプリチャージグレー信号ＰｓｉｇＧｏと、映像信号ｖｉｄｅｏ２と同極性で入力されるプリチャージブラック信号ＰｓｉｇＢｅおよびプリチャージグレー信号ＰｓｉｇＧｅとを信号ライン１２-1，１２-2，……に書き込む２ステッププリチャージを行う。
【００７３】
ここで、プリチャージ駆動回路１９におけるプリチャージ動作について、図５のタイミングチャートを用いて説明する。
【００７４】
先ず、一括プリチャージの動作について説明する。水平ブランキング期間内、例えばイネーブル信号ＥＮＢのＬレベル期間内において一括プリチャージパルスＦＰＣＧが入力されると、この一括プリチャージパルスＦＰＣＧが論理ゲート回路２２のＮＡＮＤゲート２２１-1，２２１-2，……を通過してグレー系のスイッチドライブパルスＰＳＤ１ｇ，ＰＳＤ２ｇ，……として、プリチャージスイッチ２７-1ｇ，２７-2ｇ，……に同時に与えられる。
【００７５】
これにより、プリチャージスイッチ２７-1ｇ，２７-2ｇ，……が一斉にオン状態となり、前段画素電位と同極性のプリチャージグレー信号を全ての信号ライン１２-1，１２-2，……に書き込む。このとき、プリチャージグレー信号ＰｓｉｇＧｏ，ＰｓｉｇＧｅが画素に書き込まれないようにするために、図６のタイミングチャートから明らかなように、一括プリチャージパルスＦＰＣＧをイネーブル信号ＥＮＢの立下がりタイミング以後に発生させ、前段画素電位と同極性のプリチャージグレー信号を書き込むために、タイミングパルスＦＲＰの立ち上がりタイミング以前に消滅させることが必要である。
【００７６】
この一括プリチャージを伴うプリチャージ動作時の信号ラインの電位変化を図７に示す。ここで、一例として、点順次プリチャージグレー信号のＨレベルを１０Ｖ、Ｌレベルを５Ｖ、点順次プリチャージブラック信号のＨレベルを１３Ｖ、Ｌレベルを２Ｖに、また一括プリチャージグレー信号のＨレベルを１０Ｖ、Ｌレベルを５Ｖにそれぞれ設定している。なお、通常の画素信号としては、グレー信号のＨレベルが９Ｖ、Ｌレベルが６Ｖ、ブラック信号のＨレベルが１３Ｖ、Ｌレベルが２Ｖとなっている。
【００７７】
この信号ラインの電位変化からも明らかなように、各画素に対して映像信号が書き込まれない水平ブランキング期間において、一括プリチャージによって信号ライン１２-1，１２-2，……の各々に対して、一定レベル（本例では、Ｈレベルが１０Ｖ、Ｌレベルが５Ｖ）のプリチャージグレー信号を書き込むことにより、コモン電圧Ｖｃｏｍに対する信号ライン１２-1，１２-2，……の電位振幅を、奇数列と偶数列とで等しくすることができる。
【００７８】
これにより、その後点順次プリチャージブラック信号を書き込むときの信号ライン１２-1，１２-2，……の電位変化が、奇数列で＋８Ｖ、偶数列で−８Ｖとなり、それらの絶対値が等しくなるため、信号ライン１２-1，１２-2，……からＣｓライン１４やゲートライン１３-1，１３-2，……へのカップリングを完全にキャンセルすることができる。その結果、Ｃｓライン・ゲートライン共にゆれが入らないため、そのゆれに起因する横尾引きが発生することもない。
【００７９】
なお、Ｎ段目の画素電位から一括プリチャージへの電位変化は、奇数列の場合−１Ｖ、偶数列の場合−３Ｖとなり、それらの絶対値が異なる。したがって、このときの信号ライン１２-1，１２-2，……からＣｓライン１４やゲートライン１３-1，１３-2，……へのカップリングについてはキャンセルすることができず、Ｃｓライン・ゲートライン共にゆれが乗ってしまう。
【００８０】
しかし、一括プリチャージは画素トランジスタ（薄膜トランジスタＴＦＴ）がオフ状態にある水平ブランキング期間内において実行され、このゆれは当該ブランキング期間内で入ることになるため、Ｃｓライン・ゲートラインのゆれに起因する横尾引きが発生することはない。
【００８１】
なお、ここでは、一括プリチャージの際のプリチャージ信号として、前段画素電位と同極性のプリチャージグレー信号（５Ｖ）を用いるとしたが、そのレベルは任意であり、また必ずしも前段画素電位と同極性である必要はない。ただし、水平ブランキング期間内の極めて短い期間で一括プリチャージが行われることから、その直後に実行される点順次プリチャージブラック信号の書き込みを確実に行うためには、前段画素電位と同極性である方が好ましい。
【００８２】
続いて、点順次２ステップでのプリチャージ動作について説明する。プリチャージスタートパルスＰＳＴがシフトレジスタ２１に与えられると、シフトレジスタ２１の各シフト段からは水平クロックＨＣＫ，ＨＣＫＸに同期してプリチャージ制御パルスＰＣＣ１，ＰＣＣ２，ＰＣＣ３，……が順次出力される。
【００８３】
そして、これらプリチャージ制御パルスＰＣＣ１，ＰＣＣ２，……がブラック系のスイッチドライブパルスＰＳＤ１ｂ，ＰＳＤ２ｂ，……として、さらにＮＡＮＤゲート２２１-1，２２１-2，……の各出力パルスがグレー系のスイッチドライブパルスＰＳＤ１ｇ，ＰＳＤ２ｇ，……として、プリチャージスイッチ２７-1ｂ，２７-2ｂ，……およびプリチャージスイッチ２７-1ｇ，２７-2ｇ，……に順次与えられる。
【００８４】
この一連の動作により、垂直駆動回路１６での垂直走査によって選択された各行ごとに、各画素に互いに逆極性の映像信号ｖｉｄｅｏ１，２が書き込まれるのに先立って、映像信号ｖｉｄｅｏ１と同極性で入力されるプリチャージブラック信号ＰｓｉｇＢｏおよびプリチャージグレー信号ＰｓｉｇＧｏと、映像信号ｖｉｄｅｏ２と同極性で入力されるプリチャージブラック信号ＰｓｉｇＢｅおよびプリチャージグレー信号ＰｓｉｇＧｅが２ステップにて書き込まれる。
【００８５】
なお、上記実施形態では、画素の表示エレメントとして液晶セルを用いた液晶表示装置に適用した場合を例に採って説明したが、液晶表示装置への適用に限られるものではなく、ドットライン反転駆動-点順次プリチャージ駆動方式を採用した表示装置全般に適用可能である。
【００８６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、ドットライン反転駆動-点順次プリチャージ駆動方式表示装置において、水平走査の際に、逆極性の映像信号を信号ラインへ供給するのに先立って先ず、水平ブランキング期間内において一定レベルのプリチャージ信号を一括して書き込み、その後に２ステッププリチャージを行うようにしたことにより、プリチャージブラック信号の書き込み時の信号ラインからＣｓラインやゲートラインへのカップリングをキャンセルできるため、黒ウィンドウや黒線などの表示時における境界部の横尾引きを無くすことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るドットライン反転駆動-点順次２ステッププリチャージ駆動方式のアクティブマトリクス型液晶表示装置の構成例を示す回路図である。
【図２】ドットライン反転駆動の基本的な動作説明のタイミングチャートである。
【図３】ドットライン反転駆動の場合の各画素のアドレスと各画素に書き込まれる映像信号の極性を示す図である。
【図４】本発明に係るプリチャージ駆動回路の具体的な構成の一例を示すブロック図である。
【図５】本発明に係るプリチャージ駆動回路の回路動作を説明するためのタイミングチャートである。
【図６】一括プリチャージが実行されるタイミングを示すタイミングチャートである。
【図７】一括プリチャージを伴うプリチャージ動作時の信号ラインの電位変化を示すポテンシャル図である。
【図８】従来例に係るプリチャージ駆動回路の構成の一例を示すブロック図である。
【図９】従来例に係るプリチャージ駆動回路の回路動作を説明するためのタイミングチャートである。
【図１０】黒ウィンドウ表示時の表示状態を示す図である。
【図１１】ドットライン反転駆動時における画素電位の極性を示す図である。
【図１２】黒ウィンドウや黒線の表示時における境界部の画素電位を示す図である。
【図１３】点順次２ステッププリチャージ駆動時の信号ラインの電位変化を示すポテンシャル図である。
【符号の説明】
１１…画素、１２-1〜１２-4…信号ライン、１３-1〜１３-5…ゲートライン、１５…画素部、１６…垂直駆動回路、１７…水平駆動回路、１９…プリチャージ駆動回路、２１…シフトレジスタ、２２…論理ゲート回路、２３…プリチャージスイッチ回路

Claims (10)

1. 画素が行列状に配置され、各画素列ごとに信号ラインが配線されるとともに、隣り合う画素列間で奇数行離れた２行を単位としてゲートラインが配線されてなる画素部と、
   前記画素部の各画素を行方向に走査しつつ前記ゲートラインに対して走査パルスを与える第１の駆動手段と、
   前記第１の駆動手段から前記走査パルスが与えられた前記ゲートラインに接続されて隣り合う画素に対して前記信号ラインを通して逆極性の映像信号を順次供給する第２の駆動手段と、
   前記第２の駆動手段による前記信号ラインへの前記逆極性の映像信号の供給に先立って、先ず、水平ブランキング期間内において同じ列の前段画素電位と同極性の一定レベルのプリチャージ信号を一括して供給することによって、その後にブラックレベルのプリチャージ信号を供給するときの、前記画素部の各画素に共通に与えるコモン電圧に対する前記信号ラインの電位振幅を奇数列と偶数列とで絶対値を等しくし、続いて前記逆極性の映像信号の各々と同極性のブラックレベルのプリチャージ信号および所定レベルのプリチャージ信号を順に供給する第３の駆動手段と
   を備えた表示装置。
2. 前記第３の駆動手段は、前記画素部の各画素において一方の主電極が前記信号ラインに接続され、他方の主電極が画素電極に接続された画素トランジスタがオフ状態にあるときに前記一定レベルのプリチャージ信号を一括して供給する
   請求項１に記載の表示装置。
3. 前記一定レベルのプリチャージ信号が、直前の信号ライン電位と同極性でかつ前記所定レベルのプリチャージ信号である
   請求項１記載の表示装置。
4. 前記所定レベルがグレーレベルである
   請求項３に記載の表示装置。
5. 前記画素の表示エレメントが液晶セルである
   請求項１に記載の表示装置。
6. 映像信号を書き込んだ後の画素配列において、画素の極性が隣り合う左右の画素で同極性となりかつ上下の画素で逆極性となるように、隣り合う画素列間で奇数行離れた２行の画素に互いに逆極性の映像信号を書き込む表示装置の駆動に当たって、
   水平走査の際に、前記逆極性の映像信号の信号ラインへの供給に先立って、先ず、水平ブランキング期間内において同じ列の前段画素電位と同極性の一定レベルのプリチャージ信号を一括して供給することによって、その後にブラックレベルのプリチャージ信号を供給するときの、前記画素部の各画素に共通に与えるコモン電圧に対する前記信号ラインの電位振幅を奇数列と偶数列とで絶対値を等しくし、
   しかる後前記逆極性の映像信号の各々と同極性のブラックレベルのプリチャージ信号および所定レベルのプリチャージ信号を順に供給する
   表示装置の駆動方法。
7. 前記画素部の各画素において一方の主電極が前記信号ラインに接続され、他方の主電極が画素電極に接続された画素トランジスタがオフ状態にあるときに前記一定レベルのプリチャージ信号を一括して供給する
   請求項６に記載の表示装置の駆動方法。
8. 前記一定レベルのプリチャージ信号が、直前の信号ライン電位と同極性でかつ前記所定レベルのプリチャージ信号である
   請求項６に記載の表示装置の駆動方法。
9. 前記所定レベルがグレーレベルである
   請求項８に記載の表示装置の駆動方法。
10. 前記画素の表示エレメントが液晶セルである
    請求項６に記載の表示装置の駆動方法。

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