(57)【要約】【課題】ＳＲＡＭ内蔵の液晶表示装置において、静止画表示の画像更新時における表示のちらつきを解消して、良好な表示品位を得る。【解決手段】静止画表示モード中に二値の映像信号の更新が発生したときは、ＳＲＡＭ部２０へ二値の映像信号を書き込む動作周期と、極性反転信号の周期とを同期させて画像更新することにより、輝度変化の周期性を保つようにして表示のちらつきを解消する。【選択図】      図１
2004354900.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画素内に映像信号書き込み用のスイッチ素子と、二値の信号を保持するメモリ素子とを備えた液晶表示装置に対し、通常表示モードでは、前記スイッチ素子を所定周期で駆動して、外部から供給される映像信号により表示を行い、静止画表示モードでは、外部から供給されるメモリ制御信号の周期に合わせて前記メモリ素子から二値の信号を取り出して表示を行う液晶表示装置の駆動方法において、
前記静止画表示モード中に前記メモリ素子へ二値の信号を書き込む画像更新の動作周期が、前記メモリ制御信号の周期と同期することを特徴とする液晶表示装置の駆動方法。
【請求項２】
画像更新が発生した時間と前記メモリ制御信号の周期に基づいて、前記画像更新の動作周期と前記メモリ制御信号の周期とが同期するように前記二値の信号を前記メモリ素子へ書き込むタイミングを制御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。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＳＲＡＭを内蔵したアクティブマトリクス型液晶表示装置の駆動方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、アクティブマトリクス型液晶表示装置は、軽量、薄型、低消費電力等の特徴を活かし、携帯電話やパーソナルコンピュータの表示装置として普及しつつある。最近では、アモルファスシリコンに比べて電子移動度の高いポリシリコンＴＦＴを比較的低温のプロセスで形成する技術が確立したことによりＴＦＴの小型化が可能となり、また不純物ドーピングプロセスの導入によって相補型トランジスタ（ＣＭＯＳトランジスタ）の形成が可能となったことなどから、ガラス基板上に駆動回路を一体に形成した、駆動回路内蔵型の液晶表示装置も出現している。また、ＣＭＯＳ回路を形成できることを利用して、一画素内に映像信号を静的に保持しうる、いわゆるＳＲＡＭを内蔵した液晶表示装置も開発されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００１−２６４８１４号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記のようなＳＲＡＭ内蔵の液晶表示装置では、待機時において、ＳＲＡＭに保持した映像信号により静止画表示（カレンダーや時計表示など）を行っている。ここで、例えば白背景に黒文字で時計表示する場合について見てみると、画像更新時（時間表示の更新）には、１フレーム分の新たな映像信号を各画素に書き込むことになるが、実際に表示内容が更新されるのは時計の黒文字の部分のみであり、背景部分は同じ画像（白）が再度書き込まれることになる。この場合、白部分は静止画表示の間に周期性をもって輝度変化していたのが、この周期とは非同期に画像更新が発生するため、輝度変化の周期性が乱れることになる。したがって、同じ白表示にも関わらず周期性が乱れることにより、使用者には表示が一瞬ちらつくように視認されてしまい、表示品位が低下するという課題があった。
【０００５】
本発明の目的は、静止画表示の画像更新時における表示のちらつきを解消して、良好な表示品位を得ることができる液晶表示装置の駆動方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、請求項１の発明は、画素内に映像信号書き込み用のスイッチ素子（画素ＴＦＴ）と、二値の信号を保持するメモリ素子（ＳＲＡＭ部）とを備えた液晶表示装置に対し、通常表示モードでは、前記スイッチ素子を所定周期で駆動して、外部から供給される映像信号により表示を行い、静止画表示モード（ＳＲＡＭモード）では、外部から供給されるメモリ制御信号（極性反転信号）の周期に合わせて前記メモリ素子から二値の信号を取り出して表示を行う液晶表示装置の駆動方法において、前記静止画表示モード中に前記メモリ素子へ二値の信号を書き込む画像更新の動作周期が、前記メモリ制御信号の周期と同期することを特徴とする。
【０００７】
請求項２の発明は、請求項１において、画像更新が発生した時間と前記メモリ制御信号の周期に基づいて、前記画像更新の動作周期と前記メモリ制御信号の周期とが同期するように前記二値の信号を前記メモリ素子へ書き込むタイミングを制御することを特徴とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本実施の形態に係わる液晶表示装置の駆動方法について説明する。
【０００９】
図３は、本実施の形態に係わる液晶表示装置の一画素の構成を示す回路図である。一つの画素は、通常画素部１０とＳＲＡＭ部２０とを備えている。通常画素部１０において、画素ＴＦＴ１２のソース（Ｓ）は信号線１１に接続され、ドレイン（Ｄ）は画素電極１３に接続されている。画素電極１３と対向電極１４との間には図示しない液晶層が保持され、画素容量Ｃを形成している。また、画素ＴＦＴ１２のゲート（Ｇ）は図示しない走査線に接続され、図示しないゲートドライバから供給される走査信号によりオン／オフが制御される。ＳＲＡＭ部２０は、スイッチＳＷ−Ａ，ＳＷ−Ｂ，ＳＷ−Ｃ，及びインバータ１５，１６を備えている。このうち、スイッチＳＷ−Ａの端子（２）はインバータ１５の入力側に接続され、インバータ１５の出力側はインバータ１６の入力側とスイッチＳＷ−Ｂの端子（２）に接続されている。またインバータ１６の出力側はスイッチＳＷ−Ｃを介してインバータ１５の入力側に接続されている。スイッチＳＷ−Ａ，ＳＷ−Ｂの端子（１）は、通常画素部１０の画素電極１３と接続されている。
【００１０】
次に、上記のように構成された液晶表示装置を一般的な駆動方法で駆動する場合の動作について図４のタイミングチャートを参照しながら説明する。以後の説明において、ＳＲＡＭ部２０に保持された二値の映像信号により表示することをＳＲＡＭモード（静止画表示モード）、信号線１１に供給された映像信号により表示することを通常モードと呼ぶ。
【００１１】
なお、スイッチＳＷ−Ａ，ＳＷ−Ｂ，ＳＷ−Ｃは、後述の電源ＩＣ３００から出力される極性反転信号によりｏｎ／ｏｆｆが制御されるものとする。
【００１２】
通常モードにおいては、スイッチＳＷ−ＢとＳＷ−Ｃをｏｆｆして、ＳＲＡＭ部２０と通常画素部１０とを切り離し、画素ＴＦＴ１２のｏｎ／ｏｆｆにより液晶を駆動する。すなわち、図示しないゲートドライバから走査信号を供給することにより画素ＴＦＴ１２をｏｎ／ｏｆｆし、図示しないデータドライバから信号線１１を通じて映像信号を液晶容量１３に印加して表示を行う。なお、図４に示す通常モードは、ＳＲＡＭモードの画像更新時における１フレームを示したもので、動画などの階調表示を行う本来の通常モードとは異なる。以後の説明では、上記のような本来の通常モードと区別するため、通常モード（画像更新）と表記する。
【００１３】
一方、通常モードからＳＲＡＭモードへ切り替える場合は、切り替わる直前の図示しない書き込みモードにおいて、スイッチＳＷ−Ａをｏｎ、ＳＷ−Ｂをｏｆｆとし、画素ＴＦＴ１２、スイッチＳＷ−Ｃをｏｎ／ｏｆｆすると共に、データドライバから信号線１１を通じて二値の映像信号を供給することにより、インバータ１５，１６に静止画表示のための映像信号を保持させる（図３の画素では白表示信号を保持する）。その後のＳＲＡＭモードでは、画素ＴＦＴ１２はｏｆｆに固定し、スイッチＳＷ−Ｃはｏｎに固定し、インバータ１５，１６の出力をスイッチＳＷ−Ａ，ＳＷ−Ｂで交互に選択して、画素電極１３へ液晶印加電位を与える。これと同時に対向電極１４の電位を反転駆動することにより、二値の信号電圧（図３の“画素”）と対向電極電位（図３の“対向”）の位相関係を周期的に交互に切り替えて白／黒の二値表示を行う。
【００１４】
このような一般的な駆動方法では、ＳＲＡＭモードと通常モード（画像更新を含む）とが非同期であるため、ＳＲＡＭモード中に発生する画像更新により、輝度変化の周期性が乱れることになる。すなわち図４において、ＳＲＡＭモード時における輝度変化の周期（ａ）は、画像更新が発生したときだけ周期（ｂ）に変化するため、同じ白表示を行っていても周期性が乱れ、表示のちらつきとして視認されることになる。
【００１５】
なお、輝度変化は液晶応答の立上り／立下りでの違い等の影響を受けるため、液晶印加電圧の極性が正から負へ移行する場合と、負から正へ移行する場合ではその変化量が異なる。図４では、液晶印加電圧が正から負へ移行する場合に輝度変化が大きくなる例を示している。
【００１６】
図１は、本実施の形態に係わる駆動方法で駆動する場合の動作を示すタイミングチャートである。
【００１７】
ＳＲＡＭモードにおいて、スイッチＳＷ−Ａ，ＳＷ−Ｂは極性反転信号の周期で切り替えられ、この周期で液晶印加電位が切り替えられるため、輝度変化の周期（ａ）も極性反転信号の周期と一致する。このため、ＳＲＡＭモードでは、極性反転信号の周期に同期して輝度変化の周期（ａ）も一定の周期を保つことになる。また、通常モードでは一定のフレーム周期で映像信号の書き込みが行われるため、画像更新時の１フレームに要する時間（１フレーム時間）も一定となる。画像更新時の動作周期（ｂ）は、１つ前の輝度変化の位置から通常モード（画像更新）に切り替わるまでの時間Ｔ１と、画像更新時の１フレーム時間Ｔ２とで成り立つため、時間Ｔ１＋Ｔ２が輝度変化の周期（ａ）と一致するように時間Ｔ１を定めておく（時間Ｔ２＝１フレーム時間）。そして、通常モード（画像更新）への切り替えが発生したときは、その切り替え発生の位置と１つ前の輝度変化の位置とを比較し、切り替え発生の位置に応じて通常モード（画像更新）に切り替えるタイミングを制御することにより、輝度変化の周期（ａ）と画像更新時の動作周期（ｂ）の周期性を保つようにしている。なお、１つ前の輝度変化の位置は極性反転信号により検出することができる。
【００１８】
例えば、図１のＡの位置で通常モード（画像更新）の切り替えが発生したときは、１つ前の輝度変化の位置からＡの位置まで時間ｔ１を求めて時間Ｔ１と比較する。ここでは、時間ｔ１が時間Ｔ１よりも小さいため（ｔ１＜Ｔ１、ｔ１≠０）、通常モード（画像更新）の切り替えが発生したＡの位置から時間ｔ２（時間Ｔ１−時間ｔ１）が経過した時点で通常モード（画像更新）に切り替える。これにより、輝度変化の周期（ａ）と画像更新時の動作周期（ｂ）との周期性を保つことができる。
【００１９】
一方、図１のＢの位置で通常モード（画像更新）の切り替えが発生したときは、１つ前の輝度変化の位置からＡの位置まで時間ｔ１′を求めて時間Ｔ１と比較する。ここでは、時間ｔ１′が時間Ｔ１よりも大きいため（ｔ１′＞Ｔ１）、Ｂの位置から時間ｔ２′（輝度変化の周期（ａ）−時間ｔ１′）＋時間Ｔ１が経過した時点で通常モード（画像更新）に切り替える。これにより、輝度変化の周期（ａ）と画像更新時の動作周期（ｂ）の周期性を保つことができる。
【００２０】
また図１のＣの位置で通常モード（画像更新）の切り替えが発生したときは、時間ｔ１＝０となるため、その位置から時間Ｔ１が経過した時点で通常モード（画像更新）に切り替える。これにより、輝度変化の周期（ａ）と画像更新時の動作周期（ｂ）の周期性を保つことができる。
【００２１】
図２は、上記のような駆動方法を実現するためのシステム構成を示すブロック図である。本実施の形態に係わる液晶表示装置は、図３に示す画素が複数配置された液晶パネル１００と、映像信号や各種のクロック信号（ＣＫ）、スタート信号（ＳＴ）を供給するコントロールＩＣ２００と、極性反転信号や対向電極電位を供給する電源ＩＣ３００とを備えている。
【００２２】
コントロールＩＣ２００は、外部から供給されるデジタルの映像信号をアナログの映像信号に変換し、また信号の並べ替えや極性を定めて、所定のタイミングで出力するとともに、クロック１に基づいて水平／垂直のクロック信号（ＣＫ）やスタート信号（ＳＴ）を生成して出力している。なお、上記クロック信号（ＣＫ）やスタート信号（ＳＴ）は電源ＩＣ３００にも供給されている。通常モード（画像更新を含む）では、クロック１に同期して映像信号、対向電極電位が制御される。
【００２３】
電源ＩＣ３００は、クロック２に基づいて、ＳＲＡＭモード時の極性反転信号を生成して出力するとともに、通常モード（画像更新を含む）とＳＲＡＭモードのそれぞれにおいて所定のタイミングで対向電極電位を出力している。また、電源ＩＣ３００からはＳＲＡＭモード時の極性反転信号がコントロールＩＣへ供給されている。ＳＲＡＭモードでは、クロック２に同期して極性反転信号、対向電極電位が制御される。
【００２４】
上記構成において、通常モード時には、コントロールＩＣ２００からアナログの映像信号、水平／垂直のクロック信号（ＣＫ）やスタート信号（ＳＴ）を出力し、また電源ＩＣ３００から前記映像信号に対応したタイミングで所定電位の対向電極電位を出力する。一方、ＳＲＡＭモード時には、コントロールＩＣ２００を停止して、電源ＩＣ３００からＳＲＡＭモード時の極性反転信号と、これに対応したタイミングで所定電位の対向電極電位を出力する。ここで、ＳＲＡＭモード中に通常モード（画像更新）への切り替えが発生したときは、コントロールＩＣ２００を起動して、電源ＩＣ３００からＳＲＡＭモード時の極性反転信号を供給する。コントロールＩＣ２００では、図１で説明したように、極性反転信号に基づいて切り替え発生の位置と１つ前の輝度変化の位置とを比較し、切り替え発生の位置に応じて制御されたタイミングで映像信号を出力する。また、このタイミングに合わせて水平／垂直のクロック信号（ＣＫ）やスタート信号（ＳＴ）を出力する。さらに電源ＩＣ３００では、前記映像信号に対応したタイミングで対向電極電位を出力する。画像更新の１フレームが終了した後は、再びコントロールＩＣ２００を停止し、電源ＩＣ３００によりＳＲＡＭモード時の駆動に移行する。
【００２５】
上述したように、本実施の形態に係わる駆動方法では、ＳＲＡＭモード中に画像更新のための通常モードへ切り替わるタイミングを制御することにより、輝度変化の周期（ａ）と、画像更新時の動作周期（ｂ）との周期性を保つことができるため、例えば同じ白表示での画像更新であっても、使用者に表示のちらつきとして視認されることがなく、良好な表示品位を得ることができる。
【００２６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係わる液晶表示装置の駆動方法よれば、輝度変化の周期と画像更新時の動作周期とを同期させることにより、静止画表示の画像更新時における表示のちらつきを解消して、良好な表示品位を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態に係わる駆動方法で駆動する場合の動作を示すタイミングチャート。
【図２】
【図３】実施の形態に係わる液晶表示装置の一画素の構成を示す回路図。
【図４】液晶表示装置を一般的な駆動方法で駆動する場合の動作を示すタイミングチャート。
【符号の説明】
１０…通常画素部
１１…信号線
１２…画素ＴＦＴ
１３…画素電極
１４…対向電極
１５，１６…インバータ
２０…ＳＲＡＭ部
１００…液晶パネル
２００…コントロールＩＣ
３００…電源ＩＣ
ＳＷ−Ａ，ＳＷ−Ｂ，ＳＷ−Ｃ…スイッチ
【図１】
2004354900.tif 000003
【図２】
2004354900.tif 000004
【図３】
2004354900.tif 000005
【図４】
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