(57)【要約】【課題】  ２Ｈライン反転駆動方法等の液晶表示装置の駆動方法に於いて、中間階調画面表示時における横筋状のムラを抑制し、さらに１水平期間内での画素電極へ書き込み期間を十分確保することにより高解像度液晶表示装置に対応した駆動方法及びこれを使用した液晶表示装置を提供する。【解決手段】  液晶表示装置の駆動方法における２Ｈライン反転駆動方法等に於いて、データ信号Ｄｍの極性が反転する時刻Ｔ２からゲート選択信号Ｇｎがターンオフする時刻Ｔ３までの時間間隔を示すＷｎと、ゲート選択信号Ｇｎ＋１のオン期間を示す期間Ｗｎ＋１を同一時間長とし、さらに、前記ゲート選択信号Ｇｎがターンオフする時刻Ｔ３から前記データ信号Ｄｍが前記ゲート選択信号Ｇｎ＋１によって選択される画素に対応するデータ出力に切換る時刻Ｔ４までの時間間隔を、前記ゲート選択信号Ｇｎ＋１のターンオフ時刻Ｔ５から前記データ信号Ｄｍの極性が反転する時刻Ｔ６までの時間間隔以下に設定した。【選択図】図２
2006177992.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のゲート配線および複数のソース配線とで囲まれる複数の画素電極に接続された複数のスイッチ素子を前記ゲート配線により供給される選択信号によって導通制御し、これらのスイッチ素子を介して、前記ソース配線により供給されるデータ信号を前記画素電極に供給するようにした液晶表示装置の駆動方法であって、第一のゲート選択信号のオン期間に前記データ信号の極性を反転し、前記第二のゲート選択信号のオン期間には前記データ信号の極性を反転しないよう制御すると共に、前記データ信号の極性が反転する時刻から前記第一のゲート選択信号がターンオフする時刻までの時間間隔を示す第一の期間と、前記第二のゲート選択信号がターンオンする時刻からターンオフする時刻までの時間間隔を示す第二の期間とを同一時間長とし、かつ前記第一のゲート選択信号がターンオフする時刻から前記データ信号が前記第二のゲート選択信号によって選択される画素電極に対応するデータ出力として印加される時刻までの時間間隔を示す第四の期間の時間長を、前記第二のゲート選択信号がターンオフする時刻から前記データ信号の極性が反転する時刻までの時間間隔を示す第三の期間の時間長以下としたことを特徴とする液晶表示装置の駆動方法。
【請求項２】
前記第一のゲート選択信号のターンオフする時刻と前記第二のゲート選択信号のターンオンする時刻を同時とすることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置の駆動方法。
【請求項３】
前記第四の期間を前記第三の期間の１／２としたことを特徴とする請求項１または２に記載の液晶表示装置の駆動方法。
【請求項４】
前記第四の期間を前記第三の期間と等しくしたことを特徴とする請求項１または２に記載の液晶表示装置の駆動方法。
【請求項５】
前記ゲート選択信号を前記ゲート配線へ供給するゲートドライバと、前記データ信号を前記ソース配線へ供給するソースドライバと、前記請求項１から４のいずれか一項に記載の駆動方法により前記ゲートドライバおよびソースドライバを制御する制御回路を備えた液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、液晶表示装置の複数の画素電極に夫々接続された複数のスイッチ素子を導通制御する選択信号、及びこれらのスイッチ素子を介して複数の画素に供給されるデータ信号の供給を制御する駆動方法、及びその駆動方法により制御する制御回路を具備した液晶表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置に於いて、ゲート配線の配線抵抗及びこの配線の浮遊容量により、ゲートドライバからゲート配線に出力されるゲート選択信号に鈍りが発生し該選択信号に遅延が生ずる。その対策としてゲート選択信号がオンからオフへ変化する（以下ターンオフと称す）時刻やオフからオンに変化する（以下ターンオンと称する）時刻を、ソースドライバからソース配線に出力されるデータ信号の極性が反転する時刻に対してゲート選択信号の遅延時間分以上前にずらして設定する駆動方法は周知である。（例えば特許文献１）
【０００３】
一方、２水平周期（以下、水平周期をＨと称する）毎に同一極性のデータ信号を供給するようにして、ドット市松状の画像表示におけるフリッカ防止策や低消費電力化の手法として広く用いられている２Ｈ反転駆動方法に於いて、中間階調の全画面（以下ラスタ画面と称す）表示時に発生する１ライン毎の横筋状のムラを対策した駆動方法のいくつかが周知である。
【０００４】
例えば、一般に１Ｈ期間である前記ゲート選択信号の幅を所定量削って、水平ブランキング期間を設け、ゲート選択信号の選択期間が対応するデータ信号期間に十分含まれるように設定する駆動方法（例えば特許文献２）や、或るラインのゲート選択信号と次ラインのゲート選択信号間の水平ブランキング期間に前記ソースドライバの駆動電圧出力をリセットし、該出力を一旦正極性と負極性の中間電位に保持し、正極性と負極性間で駆動極性が反転をするデータ信号と極性反転しないデータ信号間の立ち上がり波形の差異を最小化し、前記横筋状のムラを対策した駆動方法（例えば特許文献３）などがある。
【０００５】
【特許文献１】特開平５−３５２１５  （第１頁  図２）
【特許文献２】特開２００１−２１５４６９  （第４頁  図３）
【特許文献３】特開２００４−６１５９０  （第３〜４頁  図２、図７〜９）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
前記従来の液晶表示装置の２Ｈ反転駆動方法に於いては、前記横筋状のムラの発生を抑制することはできるが、１Ｈ期間内に画素電極へ書き込む期間が短くなってしまう。
【０００７】
一般に液晶表示装置の場合、消費電力やフリッカの視認性などを勘案して垂直同期の周波数（フレーム周波数）は６０Ｈｚが標準となっており、特に解像度が高い液晶表示装置の場合、一画面中のライン数の増加に伴って水平周期が短くなる。従って、特に高解像度液晶表示装置の場合、画素への充電時間がより短くなってくる。このような高解像度液晶表示装置に於いて、前記従来の駆動方法を採用した場合、画素電極への電荷書き込み時間すなわち充電期間を十分確保できず、例えばノーマリーホワイト液晶モードを採用した前記液晶パネルを駆動する場合、全黒画面表示時の輝度上昇を招きコントラストが低下してしまう問題が有る。
【０００８】
本発明は、以上のような問題を解決するためになされたもので、ラスタ画面表示時等に横筋状のムラが発生するのを抑制し、同時に画素電極への書き込み期間を十分確保することによって、高いコントラスト特性を得る液晶表示装置の駆動方法、及び液晶表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明に係る液晶表示装置の駆動方法は、第一のゲート選択信号のオン期間に前記データ信号の出力の駆動極性を反転し、第二のゲート選択信号のオン期間には前記データ信号の出力の駆動極性が反転しないよう制御すると共に、前記データ信号の駆動極性が反転する時刻から前記第一のゲート選択信号がターンオフする時刻までの時間間隔を示す第一の期間と、前記第二のゲート選択信号がターンオンする時刻からターンオフする時刻までの時間間隔を示す第二の期間とを同一時間長とし、さらに前記第一のゲート選択信号がターンオフする時刻から前記データ信号が前記前記第二のゲート選択信号によって選択される画素に対応するデータ出力に切換る時刻までの時間間隔を示す第四の期間を、前記第二のゲート選択信号のターンオフ時刻から前記データ信号の駆動極性が反転する時刻までの時間間隔を示す第三の期間の時間間隔以下とするようにしたものである。
【発明の効果】
【００１０】
この発明による液晶表示装置の駆動方法によれば各画素電極への充電時間を十分確保することができ、ラスタ画面表示時等における１ライン毎の横筋状のムラの発生を抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
実施の形態１．
図１は、本発明を実施するための実施の形態１による駆動方法により制御される液晶表示装置を示す構成図である。図１に於いて、ノーマリーホワイト液晶パネル１０は互いに交差する複数のソース配線１６、１７、１８，１９と複数のゲート配線２１、２２、２３でマトリックス状に構成されたアクティブマトリックス基板１１と、それと対向する図示しない対向基板とが間隙を有し張り合わされ、その間隙に図示しない液晶を狭持している。ここで、破線で示した画素部１４はソース配線１８、１９とゲート配線２２、２３の交差部に配置され、スイッチ素子としてＴＦＴ１２と画素電極１３を有し、ＴＦＴ１２のゲートにゲート配線２２が、ソースにソース配線１８がドレインに画素電極１３が夫々接続される。また画素電極１３は前記対向基板の電極である対向電極１５との間に液晶を挟んで容量を形成しており、ゲート配線２２に印加されるゲート選択信号がオンになるとＴＦＴ１２がオンし、ソース配線１８の電位が画素電極１４に書き込まれ、１Ｈ期間経過後ゲート選択信号がオフし、書き込まれた電位を１フレーム周期以上保持する。また、液晶パネル１０のゲート配線２１、２２、２３の端部にはゲートドライバ２０が接続され、ソース配線１６、１７、１８，１９の端部にはソースドライバ２５が接続され、これらは制御回路２４によって制御される。
【００１２】
図２は、図１に示した液晶表示装置の、本発明の実施の形態１による駆動方法を示すタイミングチャートである。前記ノーマリーホワイト液晶パネル１０にラスタ画面を表示する場合、図2に示すデータ信号Ｄｍはソース配線１６、１７、１８，１９に供給され、或る１フレーム内で各画素電極に書き込まれる。また、前記データ信号Ｄｍは対向電極１５の電位であるVcomを中心とした図の上方の正極性と下方の負極性からなる方形波となっており、その振幅が小さいほど明るい画面が表示され、振幅が大きいと暗い画面になる。本実施の形態では２Ｈ反転駆動方法を採用しているため、前記データ信号Ｄｍは液晶の駆動電圧を交流化するため時刻Ｔ２に於いて負極性から正極性に、時刻Ｔ６にて正極性から負極性に極性が反転しており、その間隔は水平周期Hの２倍となっている。
【００１３】
また期間Ｔ２−Ｔ６間を２等分して中間点を時刻Ｔ４とすれば、期間Ｔ２−Ｔ４間は一つ前の図示しない１H期間に対して前記データ信号Ｄｍの駆動電圧の極性が反転した直後の１H期間であり、期間Ｔ４−Ｔ６間は前記データ信号Ｄｍの駆動電圧の極性が反転しない１H期間である。また、本実施の形態では時刻Ｔ２、Ｔ４、Ｔ６を前記ソースドライバ２５が前記データ信号Ｄｍの出力を切換える時刻としており、ラスタ画面を表示する場合、時刻Ｔ４に於いてデータ信号Ｄｍの極性が変化しないため、図示したように波形の変化は無い。
【００１４】
また、図２に於いて、第一のゲート選択信号Ｇｎは、ｎライン目のゲート配線２２に供給されるゲート選択信号のタイミングを示しており、時刻Ｔ１にてターンオンし、時刻Ｔ３にてターンオフする。前記データ信号Ｄｍの極性は、第一のゲート選択信号Ｇｎのオン期間中に時刻Ｔ２にて反転する。第二のゲート選択信号Ｇｎ＋１はｎ＋１ライン目のゲート配線２３に供給されるゲート選択信号のタイミングを示しており、時刻Ｔ３にてターンオンし、時刻Ｔ５にてターンオフする。前記データ信号Ｄｍは、前記ゲート選択信号Ｇｎ＋１のオン期間中の時刻Ｔ４にて対応するデータ信号Ｄｍの出力に切換るが、その極性は反転しない。ここで図の期間Ｔｎは、前記ｎ番目のゲート配線２２のライン上に位置する画素電極１３に書き込まれるデータ信号Ｄｍの正極性の期間であり、期間Ｔ２−Ｔ４間に相当する。同様に期間Ｔｎ＋１は、ｎ＋１番目のゲート配線２３のライン上に位置する画素電極２６に書き込まれるデータ信号Ｄｍの正極性の期間であり、期間Ｔ４−Ｔ６間に相当する。前記データ信号Ｄｍの極性が反転する時刻Ｔ２から前記第一のゲート選択信号Ｇｎがターンオフする時刻Ｔ３までの期間Ｗｎを第一の期間、前記第二のゲート選択信号Ｇｎ＋１がターンオンする時刻Ｔ３からターンオフする時刻Ｔ５までの期間Ｗｎ＋１を第二の期間とする。
【００１５】
本実施の形態に於いては、画素電極への充電期間を十分確保するため、前記ゲート選択信号Ｇｎのターンオフ時刻とゲート選択信号Ｇｎ＋１のターンオンの時刻は同一時刻Ｔ３である。即ち水平ブランキング期間を設けておらず、各々のラインの選択期間と次ラインの選択期間は時間を置かず切り替わる。さらに図２に破線にて図示したゲート選択信号の波形鈍りによるターンオフの遅延による誤書き込みを抑止するため、データ信号Ｄｍの極性が切り替わる時刻Ｔ６と１ライン前のゲート選択信号Ｇｎ＋１のターンオフ時刻Ｔ５との期間である第三の期間の分、前記１ライン前のゲート選択信号Ｇｎ＋１を早くターンオフし前記ターンオフの遅延を補償している。
【００１６】
図２に於いて前記第三の期間を期間τとすると、期間Ｔ１−Ｔ２及び期間Ｔ５−Ｔ６間が前記第三の期間τに相当する。すなわち時刻Ｔ１に於いてｎ−１ライン２１の図示しないゲート信号Ｇｎ−１をデータ信号Ｄｍの極性が切り替わる時刻Ｔ２より期間τ分早い時刻Ｔ１にてターンオフし、同時に時刻Ｔ１に於いてゲート選択信号Ｇｎをターンオンする。また時刻Ｔ５に於いて、ｎ＋１ライン２３のゲート選択信号Ｇｎ＋１を第三の期間τだけ時刻Ｔ６より早い時刻Ｔ５にてターンオフし、同時に図示しないｎ＋２ラインのゲート配線信号Ｇｎ＋２をターンオンする。ここで第三の期間τはゲート配線信号の遅延量を考慮して所定の値に設定する。
【００１７】
前記期間Ｗｎは、ゲート選択信号Ｇｎが、本来、画素電極に書き込むデータ信号Ｄｍの極性と同じ極性のデータ信号を選択している前記第一の期間であり、期間Ｗｎ＋１は、ゲート選択信号Ｇｎ＋１が、本来、画素電極に書き込むデータ信号Ｄｍの極性と同じ極性のデータ信号を選択している前記第二の期間である。本実施の形態では水平同期期間はすべてのゲート配線について同等としたので、その期間を前述のようにＨとすると、Ｔｎ＝Ｔｎ＋１＝Ｈに設定されている。
【００１８】
本実施の形態１では、前述したように水平ブランキング期間を設けずゲート選択信号Ｇｎのターンオフの時刻と、ゲート選択信号Ｇｎ＋１のターンオンの時刻はＴ３で同期させ、且つ前記第一の期間Ｗｎと前記第二の期間Ｗｎ＋１の時間長が等しくなるように時刻Ｔ３を設定する。
【００１９】
次に、前記時刻Ｔ３と、ゲート選択信号Ｇｎに対応するデータ信号Ｄｍからゲート選択信号Ｇｎ＋１に対応するデータ信号Ｄｍへの出力切換り時刻Ｔ４との関係について述べる。図示したように、本実施の形態では前記データ信号Ｄｍの出力切換り時刻Ｔ４を、期間Ｔ２−Ｔ６間の中間点としており、第四の期間である期間Ｔ３―Ｔ４間は前記期間τの１／２となる。即ち前記時刻Ｔ４は、第一のゲート選択信号Ｇｎのターンオフ時刻Ｔ３に対して、前記第二のゲート選択信号Ｇｎ＋１がターンオフする時刻Ｔ５から、前記データ信号Ｄｍの極性が切換る時刻Ｔ６までの期間である前記第三の期間の１／２の分だけ遅延するように設定される。ゲート選択信号Ｇｎのターンオフ後にデータ信号Ｄｍの電圧は変化しないので、この遅延による表示への影響は全くない。
【００２０】
以上述べたように本発明の実施の形態１によればデータ信号の極性が反転するゲート配線に接続される画素電極と、データ信号の極性が反転しないゲート配線に接続される画素電極に夫々データ信号が書き込まれる期間Ｗｎ、Ｗｎ＋１が等しくなり、ラスタ画面表示時等に発生する横筋状のムラを抑制することができる。さらに、画素電極への書き込み期間Ｗｎ、Ｗｎ＋１はデータ信号の極性反転の有無に係らず期間Ｈ−τ／２となり、従来方法の画素電極への書き込み期間Ｈ−τに比べ期間τ／２の分、画素電極への書き込み期間を長く確保することができ、高解像度の液晶表示装置に於いても高いコントラスト特性を得ることができる。
【００２１】
実施の形態２．
図３は、この発明の実施の形態２における液晶表示装置の駆動方法を示すタイミングチャートである。この実施の形態２では、前述の実施の形態１の図２におけるデータ信号Ｄｍの出力切換り時刻である時刻Ｔ４を期間τ／２期間分後方に遅延させて時刻Ｔ７とし、期間Ｔ３−Ｔ７間である第四の期間をτとしている。即ち、期間Ｔ５−Ｔ６間である第三の期間と、前記第四の期間Ｔ３−Ｔ４間を、同一の長さτとしたのである。その他は実施の形態１と同様であるので、説明は省略する。
【００２２】
図３に示すように、データ信号Ｄｍの信号出力期間はＴｎ＝Ｈ＋τ／２、Ｔｎ＋１＝Ｈ−τ／２である。本実施の形態２ではデータ信号Ｄｍの出力切換り時刻Ｔ７は、ゲート選択信号Ｇｎのターンオフ時刻Ｔ３に対して前記第四の期間として期間τ分だけ遅延するように設定されているので、全てのゲート配線に於いて、ラスタ画面表示時以外でも、ゲート配線の鈍りに起因する表示ムラを抑制することが可能となる。また、時刻Ｔ２とＴ６間は１H期間の２倍となっており、実施の形態１と同様である。
【００２３】
また、実施の形態１同様、第一の期間Ｗｎと第二の期間Ｗｎ＋１は等しくなっており、ラスタ画面表示時等の横筋状のムラの発生を抑制することができる。また、ラスタ画面表示時の画素電極への書き込み期間は第一の期間Ｗｎ、第二の期間Ｗｎ＋１ともに期間Ｈ−τ／２となり、従来方法の画素電極への書き込み期間Ｈ−τに比べ期間τ／２分画素電極への書き込み期間を長く確保することができ、高解像度液晶表示装置に於いても高いコントラスト特性を得ることができる。
【００２４】
尚、以上実施の形態１及び２にて説明したデータ信号の出力切換り時刻Ｔ４またはＴ７について、前記第四の期間を期間τ／２、または期間τとなるよう設定したが、前記第四の期間は期間τ即ち第三の期間の時間間隔以下であれば、特に表示上の問題が発生しない限り短くてもよく、例えば表示された各種画面を見ながら前記データ信号の出力切換り時刻Ｔ４を手動調整してもよい。
【００２５】
また、実施の形態１及び２に於いては、画素構造として一般的なＴＮ（Twisted Nematic）液晶を用いたアクティブマトリックス型液晶パネルの駆動方法を一例として説明した。従ってVcom電位を対向基板の電極電位として説明したが、例えば対向電極を画素電極と同一平面上に設置したＩＰＳ（In Plane Switching）駆動方式や垂直配向を採用したＶＡ（Vertical Alignment）駆動方式で代表されるノーマリーブラック液晶モードを採用した液晶パネルに於いても、前述の実施の形態１及び２の駆動方法が適用可能である。この場合、高解像度液晶表示装置であっても、十分な画素電極への書き込み時間を確保できるため、高い白色輝度や均整度の高い白色全画面表示を得ることができる。
【００２６】
また、本実施の形態１及び２に於いては、液晶駆動電圧交流化の手法については特に例示していなかったが、従来から採用されているドット反転駆動方式やライン反転駆動方式に前記２Ｈ反転駆動方法を採用した２Ｈドット駆動方式や２Ｈライン反転駆動方式などに於いて、実施の形態１及び２に示した駆動方法が採用可能であり、低電力の液晶表示装置を得ることができる。
【００２７】
また、本実施の形態１及び２に於いては、２Ｈ反転駆動方法を例に説明したが、従来例と同様に３Ｈ反転駆動方法など、複数水平同期期間反転駆動方法に於いても、同様に適用可能である。この場合、一定の水平周期期間を維持しながら３Ｈライン目以降も期間Ｗｎ、Ｗｎ＋１と同じ時間長のデータ信号選択期間を設定するためには、３Ｈライン以後にてブランキング期間を設けるとよい。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
前記実施の形態１または２の駆動方法により駆動される本発明の液晶表示装置は、前述の図１に示す如く構成され、ゲート選択信号を各ゲート配線２１、２２、２３へ供給するゲートドライバ２０と、前記データ信号を前記各ソース配線１６、１７、１８、１９へ供給するソースドライバ２５と、これらのゲートドライバ２０及びソースドライバ２５を前記実施の形態１または２の駆動方法により制御する制御回路２４を備えている。
【００２９】
このように構成されたこの発明による液晶表示装置によれば、ラスタ画面表示等における横筋状のムラの発生を生ぜず、高解像度のかつコントラストの高い液晶表示装置を作ることができる。
【００３０】
【図１】本発明に係る実施の形態１または２における液晶表示装置の構成図である。
【図２】本発明に係る実施の形態１における液晶表示装置の駆動タイミング図である。
【図３】本発明に係る実施の形態２における液晶表示装置の駆動タイミング図である。
【符号の説明】
【００３１】
Ｇｎ  ｎライン目のゲート選択信号、Ｇｎ＋１  ｎ＋１ライン目のゲート選択信号、Ｔ１ｎライン選択信号Ｇｎのターンオン時刻、Ｔ２  データ信号Ｄｍが負極性から正極性へ反転する時刻、Ｔ３  ゲートスキャンがＧｎからＧｎ＋１への切換る時刻、Ｔ４及びＴ７  データ信号Ｄｍの出力切換り時刻、Ｔ５  ｎ＋１ライン選択信号Ｇｎ＋１のターンオフ時刻、Ｔ６  データ信号Ｄｍが正極性から負極性へ反転する時刻、Ｗｎ  ゲート選択信号Ｇｎがデータ信号Ｄｍを選択している期間、Ｗｎ＋１  ゲート選択信号Ｇｎ＋１がデータ信号Ｄｍを選択している期間、τ  ゲートターンオフ遅延補償期間
【図１】
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【図２】
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【図３】
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