(57)【要約】【課題】  映像信号の垂直帰線期間におけるデータ信号線の電位変化に起因する画素電位変動による、画質劣化を抑制する。【解決手段】  垂直帰線期間中データ信号線に、予備充電電位又は信号電位を液晶の交流駆動する各極性に対して少なくとも1回づつ行うことにより、画素電位変動を画素電位の正極性側と負極性側で均一化すると共に、必要最低限の電位をデータ信号線へ供給し、消費電力を著しく増加させることなく画質劣化を抑制することが可能となる。【選択図】  図１
2005115395.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
マトリクス状に配置された複数の画素と、該画素の各列に配置された複数のデータ信号線と、該画素の行に配置された走査信号線と、前記複数のデータ信号線に所定のタイミング信号に同期して信号電位を出力するデータ信号線駆動回路と、前記複数の走査信号線に所定のタイミング信号に同期して走査信号を出力する走査信号線駆動回路と、前記画素、走査信号線及びデータ信号線を有し前記信号線駆動回路に入力される映像信号に基づき画像を表示する表示部と、所定の期間内に外部からの予備充電制御信号に応じて前記複数のデータ信号線に任意の予備充電電位を供給する予備充電回路とを備えた画像表示装置において、
垂直帰線期間中に前記予備充電回路から前記データ信号線に、前記予備充電電位を少なくとも１回以上供給し、
前記垂直帰線期間以外には、前記データ信号線駆動回路から前記データ信号線を介した前記画素への前記信号電位供給開始時から始まる各水平期間において、次の水平期間の前記信号電位供給のための、前記予備充電回路から前記データ信号線への前記予備充電電位の供給期間を、当該各水平期間における前記信号電位の前記画素への供給終了時から、当該各水平期間の終了時までとすることを特徴とする画像表示装置。
【請求項２】
前記表示部が液晶を含む表示部であって前記垂直帰線期間中に、前記予備充電回路から前記データ信号線に供給する前記予備充電電位を、前記液晶を交流駆動するときの各極性に対し少なくとも各１回以上供給することを特徴とする請求項１に記載の画像表示装置。
【請求項３】
前記表示部が液晶を含む表示部であって前記垂直帰線期間中に、前記予備充電回路から前記各データ信号線に、前記液晶を交流駆動するときの正極性の前記映像信号の最大振幅値と負極性の前記映像信号の最大振幅値とからそれぞれ等電位離れた前記予備充電電位を供給することを特徴とする請求項１に記載の画像表示装置。
【請求項４】
前記垂直帰線期間中に、前記予備充電回路から前記データ信号線に供給するために該予備充電回路に入力される予備充電電位が、1水平期間周期の交流電位となることを特徴とする請求項１又は２に記載の画像表示装置。
【請求項５】
前記表示部が液晶を含む表示部であって前記垂直帰線期間中に、前記予備充電回路から前記各データ信号線に、前記液晶を交流駆動するときの正極性の前記映像信号の最大値の５０％以上で、かつ負極性の前記映像信号の最大値の５０％以上の予備充電電位を供給することを特徴とする請求項１、２又は４に記載の画像表示装置。
【請求項６】
前記垂直帰線期間中に、予備充電電位に応じて前記データ信号線に供給された各レベルの電位の、実効電圧値間の差は、表示できる階調間隔より小さくなるように設定されていることを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の画像表示装置。
【請求項７】
マトリクス状に配置された複数の画素と、該画素の各列に配置された複数のデータ信号線と、該画素の行に配置された走査信号線と、前記複数のデータ信号線に所定のタイミング信号に同期して信号電位を出力するデータ信号線駆動回路と、前記複数の走査信号線に所定のタイミング信号に同期して走査信号を出力する走査信号線駆動回路と、前記画素、走査信号線及びデータ信号線を有し前記信号線駆動回路に入力される映像信号に基づき画像を表示する表示部と、所定の期間内に外部からの予備充電制御信号に応じて前記複数のデータ信号線に任意の予備充電電位を供給する予備充電回路とを備えた画像表示装置の駆動方法において、
垂直帰線期間中に前記予備充電回路から前記データ信号線に、前記予備充電電位を少なくとも１回以上供給し、
前記垂直帰線期間以外には、前記データ信号線駆動回路から前記データ信号線を介した前記画素への前記信号電位供給開始時から始まる各水平期間において、次の水平期間の前記信号電位供給のための、前記予備充電回路から前記データ信号線への前記予備充電電位の供給期間を、当該各水平期間における前記信号電位の前記画素への供給終了時から、当該各水平期間の終了時までとすることを特徴とする画像表示装置の駆動方法。
【請求項８】
前記表示部が液晶を含む表示部であって前記垂直帰線期間中に、前記予備充電電位を、該液晶を交流駆動するときの各極性に対し少なくとも各１回以上供給することを特徴とする請求項７に記載の画像表示装置の駆動方法。
【請求項９】
前記表示部が液晶を含む表示部であって前記垂直帰線期間中に、前記各データ信号線に供給する前記予備充電電位が、該液晶を交流駆動するときの正極性の前記映像信号の最大振幅値と負極性の前記映像信号の最大振幅値とからそれぞれ等電位離れていることを特徴とする請求項７に記載の画像表示装置の駆動方法。
【請求項１０】
前記垂直帰線期間中の予備充電電位が、1水平期間周期の交流電位であることを特徴する請求項７又は８に記載の画像表示装置の駆動方法。
【請求項１１】
前記表示部が液晶を含む表示部であって前記垂直帰線期間中に、前記各データ信号線に供給する前記予備充電電位が、該液晶を交流駆動するときの正極性の前記映像信号の最大値の５０％以上で、かつ負極性の前記映像信号の最大値の５０％以上であることを特徴とする請求項７、８、１０のいずれかに記載の画像表示装置の駆動方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は画像表示装置の駆動方法に関し、特に液晶表示装置の液晶の交流駆動における画素電位変動を制御し、画質劣化を抑制する画像表示装置及びその駆動方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の画像表示装置の一例として、アクティブマトリクス型液晶表示装置に関して説明する。この液晶表示装置は図１１に示すように、画素アレイＡＲＹと走査信号線駆動回路ＧＤとデータ信号線駆動回路ＳＤと予備充電回路ＰＣとからなっている。
【０００３】
画素アレイＡＲＹは、互いに交差する複数の走査信号線ＧＬ１ないしｊとデータ信号線ＳＤＬ１ないしｉとを備えており、隣接する２本の走査信号線ＧＬと隣接する２本のデータ信号線ＳＤＬとで囲まれた部分に画素ＰＩＸがマトリクス状に設けられている。
【０００４】
画素ＰＩＸは図１２に示すように、スイッチ素子ＳＷと液晶容量ＣＬ及び補助容量ＣＳから構成されている。図１１のデータ信号線駆動回路ＳＤは、データクロック信号ＣＫＳ、データサンプリングスタート信号ＳＰＳ等のタイミング信号に同期して、該データ信号線駆動回路中のサンプリング回路ＳＡＭに入力された映像信号ＤＡＴをサンプリングし、ＣＫＳのタイミングに応じた信号を各データ信号線ＳＤＬに書き込む働きをする。
【０００５】
図１１の走査信号線駆動回路ＧＤは、走査クロック信号ＣＫＧ、走査スタート信号ＳＰＧ等のタイミング信号に同期して走査信号線ＧＬを順次選択し、画素ＰＩＸ内にあるスイッチ素子ＳＷの開閉を行うことによって、各サンプリング回路ＳＡＭでサンプリングされた映像信号ＤＡＴの信号電圧をデータ信号線ＳＤＬに書き込み、更に該信号電圧が各画素ＰＩＸ内の容量に書き込まれ、映像信号ＤＡＴの電位を各画素ＰＩＸ内の容量ＣＬ及びＣＳに保持する。
【０００６】
予備充電回路ＰＣは予備充電制御信号ＰＣＣのタイミングに同期して入力された予備充電電位ＰＣＶをサンプリングして、各データ信号線ＳＤＬに映像信号ＤＡＴをサンプリングした信号が書き込まれる前に、予備充電電位ＰＣＶを書き込む働きをする。この様な技術は例えば特開平７−２９５５２０号公報にも明示されている。
【０００７】
ところで、液晶表示装置の場合、画素への印加電圧は液晶の劣化を防ぐために一定の周期で交流電位を与えなければならない。そのため、画素ＰＩＸに書き込む信号の元となる映像信号ＤＡＴは、同じ映像情報を持っていても一定の周期で極性を反転しなければならない。
【０００８】
ここで、画素ＰＩＸについて説明すると、画素ＰＩＸを構成する容量の一端はスイッチ素子ＳＷを介してデータ信号線に接続されており、他端は対向電極ＣＯＭと呼ばれる共通電極に接続され、対向電位ＶＣＯＭが印加されている。つまり、データ信号線ＳＤＬを通じ、スイッチＳＷを介して画素ＰＩＸに書き込まれた信号と、対向電位ＶＣＯＭとの電位差が液晶に印加され、印加された電位の実効電圧値に応じて液晶を通過又は反射する光を変調することにより様々な表示状態を実現している。
【０００９】
ここで対向電位ＶＣＯＭは、直流電位で与えられているとする。つまり映像信号ＤＡＴの正極性、負極性とは、この対向電位ＶＣＯＭを基準として表している。
【００１０】
これらの液晶の駆動方法として、1水平期間（以下、１Ｈという）毎に極性を切り替える１Ｈ反転（別称ゲートライン反転）、映像信号の1フレーム又は映像信号の1フィールド毎に極性を切り替えるフレーム反転、隣り合うデータ信号線毎に極性を異ならせかつ1フレーム又は1フィールド毎にその極性を切り替えるソースライン反転、ソースライン反転と１Ｈ反転を組み合わせたドット反転等がある。本従来の技術の説明では１Ｈ反転駆動の場合について述べる。
【００１１】
例えば、データ信号線ＳＤＬｎ（１≦ｎ≦ｉ）に接続された画素ＰＩＸには、まず予備充電回路ＰＣによって正極性又は負極性の予備充電電位ＰＣＶが充電される。次にデータサンプリングスタート信号ＳＰＳとデータクロック信号ＣＫＳとによってデータ信号線駆動回路ＳＤが駆動し、正極性又は負極性の映像信号ＤＡＴがサンプリングされ、該サンプリングされた信号がデータ信号線に供給される。次に走査信号線駆動回路ＧＤによって、走査信号線ＧＬｎ（１≦ｎ≦ｊ）に接続された画素のスイッチ素子ＳＷが開き、前記サンプリングされた信号が液晶容量ＣＬ及び補助容量ＣＳに書き込まれる。つぎに、走査信号線ＧＬｎの選択が終了すると、画素ＰＩＸの液晶容量ＣＬ及び補助容量ＣＳはスイッチ素子ＳＷによりデータ信号線から切り離され前記サンプリングされ画素ＰＩＸに書き込まれた信号を保持する。画素ＰＩＸの一端は対向電位ＶＣＯＭに接続されているが、スイッチ素子ＳＷに接続された他端は切り離されているので画素ＰＩＸの液晶容量ＣＬ及び補助容量ＣＳはフローティング状態になっている。又画素ＰＩＸの液晶容量ＣＬ及び補助容量ＣＳはデータ信号線に隣接しているため、図１２に示す様にデータ信号線に対して寄生容量（別称フリンジ容量）Ｃｆを持っている。
【００１２】
次の走査前に、負極性又は正極性の予備充電電位が予備充電回路ＰＣから書き込まれると、上記寄生容量Ｃｆを介して前記予備充電電位が影響するため画素ＰＩＸの液晶容量ＣＬ及び補助容量ＣＳの電位は、急激に負極性又は正極性側に引かれ電位が変動する（以下、画素電位変動という）。
【００１３】
次に、走査信号線ＧＬ１ないしＧＬｊ（ｊ＞１）まで、画素ＡＲＹへの画像の書き込みを終えると、映像信号ＤＡＴの垂直帰線期間中は消費電力を抑えるために、データ信号線駆動回路ＳＤ、走査信号線駆動回路ＧＤ及び予備充電回路ＰＣへの制御信号発生回路ＣＴＬからの信号の供給は停止される。
【００１４】
各信号の供給が停止されると、例えば、ｊ＝２ｍ（ｍ≧１）の走査信号線を持ち、１本目の走査信号線ＧＬ１に接続された画素に正極性の映像信号が書き込まれていたとすると、最後の走査信号線ＧＬｊ（ｊ＝２ｍ）には負極性の映像信号が書き込まれている。つまり、奇数本目の走査信号線に接続された画素には正極性、偶数本目の走査信号線に接続されている画素には負極性が書き込まれている。ここでは、データ信号線への予備充電は画素への信号書き込みが終了した時点で行われているので、最後の走査後データ信号線は正極性に予備充電されている。前記各信号及び画素電位が1垂直帰線期間で変化する様子を図１３に示す。ここでは、それぞれの画素には映像信号の同じ情報が極性を変えて保持されているものとする。
【００１５】
図１３には、奇数本目の走査信号線ＧＬｏｄｄに接続された画素の電位ＰＩＸＶｏｄｄ、偶数本目の走査信号線ＧＬｅｖｅｎに接続されている画素の電位ＰＩＸＶｅｖｅｎ、予備充電電位ＰＣＶ、予備充電制御信号ＰＣＣ及びデータ信号線ＳＤＬの信号電位が示されている。各画素の電位ＰＩＸＶｏｄｄ及びＰＩＸＶｅｖｅｎと対向電位ＶＣＯＭとの電位差が液晶に印加されその実効電圧値により光透過率が決まる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
しかしながら、図１３に示す様に各画素電位ＰＩＸＶｏｄｄと画素電位ＰＩＸＶｅｖｅｎは予備充電電位ＰＣＶが予備充電制御信号ＰＣＣによって、データ信号線ＳＤＬに供給された予備充電電位ＰＣＶと、データ信号線駆動回路ＳＤから供給された映像信号ＤＡＴをサンプリングした信号電位の極性に応じて、前記寄生容量Ｃｆによって画素電位変動が生じる。垂直帰線期間においては、制御信号発生回路ＣＴＬからの制御信号が停止するため、最後のデータ信号線の極性に応じて変動した電位を、画素ＰＩＸの液晶容量ＣＬ及び補助容量ＣＳに保持する。時間的に垂直帰線期間の全てを通じて、画素電位変動が垂直帰線期間中偏ってしまうため、液晶に印加された電位の実効電圧値で決まる光の変調度が、映像信号の情報が同じであっても表示される内容が異なる。具体的には中間調グレー表示をおこなった場合、偶数本目の走査信号線と奇数本目の走査信号線に接続された各画素の明るさが異なった横縞のような模様が現れる。
【００１７】
又、対向電位ＶＣＯＭを交流電位で与える液晶の駆動方法についても、同様の画質劣化が生じる。この場合の画素電位変動を図１４に示す。図１４で垂直帰線期間中の各画素電位ＰＩＸＶｏｄｄと画素電位ＰＩＸＶｅｖｅｎは、垂直帰線期間が始まる時点のデータ信号線の予備充電電位の変化に合わせて変動し、その後予備充電がデータ信号線に対してなされないため、画素変動電位の大きさは減少するものの、画素ＰＩＸの電荷と対向電位ＶＣＯＭとで生じる電位差は、奇数本目の走査信号線に接続された画素の電位ＰＩＸＶｏｄｄと偶数本目の走査信号線に接続された画素の電位ＰＩＸＶｅｖｅｎとでは同一とはならず、前記横縞問題が生じる。
【００１８】
又、近年では液晶表示装置の背面に設けられたバックライトの消費電力を低減することを目的として、液晶表示装置の画素ＰＩＸにおける光透過率を高めるために画素の高開口率化が進んでいる。画素ＰＩＸの開口率が向上すると、画素ＰＩＸを構成する電極の占有面積が広くなりデータ信号線と画素電極間の距離が短くなる。容量成分の大きさは電極間の距離に反比例するため、距離が小さくなると容量成分の大きさが増大する。このため図１２に示す液晶容量ＣＬや補助容量ＣＳの増加に比較して寄生容量Ｃｆが相対的に増大するため、上述した画質劣化を引き起こし易くなる。
【００１９】
更に、前記従来の技術では予備充電回路ＰＣによって、充電された電位の影響について主に述べてきたが、データ信号線はデータ信号線駆動回路によって、一定の周期極性反転した交流電位が与えられるため、予備充電回路が無く予備充電電位をデータ信号線に与えない場合であっても、１画面書き込み終了時にデータ信号線は一方の極性の電位が供給されているため、前記と同様な画質劣化が生じる可能性が大いにあるという問題点があった。
【００２０】
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、垂直帰線期間におけるデータ信号線の電位変化による画素電位変動を制御し、著しく消費電力を増加させることなく、縞発生による画質劣化を抑制することができる画像表示装置及びその方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
本発明の画像表示装置は、マトリクス状に配置された複数の画素と、該画素の各列に配置された複数のデータ信号線と、該画素の行に配置された走査信号線と、前記複数のデータ信号線に所定のタイミング信号に同期して信号電位を出力するデータ信号線駆動回路と、前記複数の走査信号線に所定のタイミング信号に同期して走査信号を出力する走査信号線駆動回路と、前記画素、走査信号線及びデータ信号線を有し前記信号線駆動回路に入力される映像信号に基づき画像を表示する表示部と、所定の期間内に外部からの予備充電制御信号に応じて前記複数のデータ信号線に任意の予備充電電位を供給する予備充電回路とを備えた画像表示装置において、垂直帰線期間中に前記予備充電回路又は前記データ信号線駆動回路から前記データ信号線に、前記予備充電電位又は信号電位を、少なくとも1回以上供給することを特徴とする。
【００２２】
又、前記表示部が液晶を含む表示部であって前記垂直帰線期間中に、前記予備充電回路から前記データ信号線駆動回路に供給する前記予備充電電位を、前記液晶を交流駆動するときの各極性に対し少なくとも各１回以上供給してもよい。
【００２３】
又、前記表示部が液晶を含む表示部であって前記垂直帰線期間中に、前記予備充電回路から前記各データ信号線に、前記液晶を交流駆動するときの正極性の前記映像信号の最大振幅値と負極性の前記映像信号の最大振幅値からそれぞれ等電位の前記予備充電電位を供給してもよい。
【００２４】
又、前記垂直帰線期間中に、前記予備充電回路から前記データ信号線に供給するために該予備充電回路に入力される予備充電電位が、1水平期間周期の交流電位としてもよい。
【００２５】
又、前記表示部が液晶を含む表示部であって前記垂直帰線期間中に、前記予備充電回路から前記各データ信号線に、前記液晶を交流駆動するときの正極性の前記映像信号の最大値の５０％以上で、かつ負極性の前記映像信号の最大値の５０％以上の予備充電電位を供給してもよい。
【００２６】
又、前記垂直帰線期間中に任意の垂直帰線期間供給電位を前記映像信号に付加した映像信号をデータ信号線駆動回路においてサンプリングし、該サンプリングに基づく信号電位を該データ信号線駆動回路から前記各データ信号線に供給してもよい。
【００２７】
本発明の画像表示装置は、マトリクス状に配置された複数の画素と、該画素の各列に配置された複数のデータ信号線と、該画素の行に配置された走査信号線と、前記複数のデータ信号線に所定のタイミング信号に同期して信号電位を出力するデータ信号線駆動回路と、前記複数の走査信号線に所定のタイミング信号に同期して走査信号を出力する走査信号線駆動回路と、前記画素、走査信号線及びデータ信号線を有し前記信号線駆動回路に入力される映像信号に基づき画像を表示する表示部とを備えた画像表示装置において、前記データ信号線駆動回路は、前記データ信号線に信号電位の供給を行うと共に、前記垂直帰線期間中に前記垂直帰線期間供給電位を付加した映像信号をサンプリングし、該サンプリングに基づく信号電位を少なくとも1回以上供給することを特徴とする。
【００２８】
又、前記表示部が液晶を含む表示部であって前記垂直帰線期間中に、前記映像信号に付加する前記垂直帰線期間供給電位を、液晶を交流駆動するときの各極性に対し少なくとも各１回以上変化させ、前記映像信号をサンプリングして得られる信号電位を前記データ信号線駆動回路から前記各データ信号線に供給してもよい。
【００２９】
又、前記表示部が液晶を含む表示部であって前記垂直帰線期間供給電位が、前記液晶を交流駆動するときの正極性の前記映像信号の最大振幅値と負極性の前記映像信号の最大振幅値からそれぞれ等電位であってもよい。
【００３０】
又、前記垂直帰線期間中の前記垂直帰線期間供給電位が、1水平期間周期の交流電位であってもよい。
【００３１】
又、前記表示部が液晶を含む表示部であって前記垂直帰線期間中に、前記垂直帰線期間供給電位が、前記液晶を交流駆動するときの正極性の前記映像信号の最大値の５０％以上で、かつ負極性の前記映像信号の最大値の５０％以上であってもよい。
【００３２】
又、前記垂直帰線期間中に、予備充電電位、垂直帰線期間供給電位又は信号電位に応じて、前記データ信号線に供給された各レベルの電位の実効電圧値は、各レベル間で略等しくてもよい。
【００３３】
本発明の駆動方法は、マトリクス状に配置された複数の画素と、該画素の各列に配置された複数のデータ信号線と、該画素の行に配置された走査信号線と、前記複数のデータ信号線に所定のタイミング信号に同期して信号電位を出力するデータ信号線駆動回路と、前記複数の走査信号線に所定のタイミング信号に同期して走査信号を出力する走査信号線駆動回路と、前記画素、走査信号線及びデータ信号線を有し前記信号線駆動回路に入力される映像信号に基づき画像を表示する表示部と、所定の期間内に外部からの予備充電制御信号に応じて前記複数のデータ信号線に任意の予備充電電位を供給する予備充電回路とを備えた画像表示装置の駆動方法において、垂直帰線期間中に前記予備充電回路又は前記データ信号線駆動回路から前記データ信号線に前記予備充電電位又は信号電位を、少なくとも1回以上供給することを特徴とする。
【００３４】
本発明の駆動方法は、マトリクス状に配置された複数の画素と、該画素の各列に配置された複数のデータ信号線と、該画素の行に配置された走査信号線と、前記複数のデータ信号線に所定のタイミング信号に同期して信号電位を出力するデータ信号線駆動回路と、前記複数の走査信号線に所定のタイミング信号に同期して走査信号を出力する走査信号線駆動回路と、前記画素、走査信号線及びデータ信号線を有し前記信号線駆動回路に入力される映像信号に基づき画像を表示する表示部とを備えた画像表示装置の駆動方法において、前記データ信号線駆動回路は、前記データ信号線に信号電位の供給を行うと共に、前記垂直帰線期間中に前記垂直帰線期間供給電位を付加した映像信号をサンプリングし、該サンプリングに基づく信号電位を少なくとも1回以上供給することを特徴とする。
【００３５】
又、前記表示部が液晶を含む表示部であって前記垂直帰線期間中に、前記予備充電電位又は信号電位を、該液晶を交流駆動するときの各極性に対し少なくとも各１回以上供給してもよい。
【００３６】
又、前記表示部が液晶を含む表示部であって前記垂直帰線期間中に、前記各データ信号線に供給する前記予備充電電位又は信号電位が、該液晶を交流駆動するときの正極性の前記映像信号の最大振幅値と負極性の前記映像信号の最大振幅値からそれぞれ等電位であってもよい。
【００３７】
又、前記垂直帰線期間中の予備充電電位又は前記垂直帰線期間供給電位が、1水平期間周期の交流電位であってもよい。
【００３８】
又、前記表示部が液晶を含む表示部であって前記垂直帰線期間中に、前記各データ信号線に供給する前記予備充電電位又は信号電位が、該液晶を交流駆動するときの正極性の前記映像信号の最大値の５０％以上で、かつ負極性の前記映像信号の最大値の５０％以上であってもよい。
【００３９】
以下、上記構成による作用を説明する。
【００４０】
本発明の画像表示装置において、データ信号線駆動回路及び予備充電回路を備え、垂直帰線期間中データ信号線に予備充電電位又は信号電位を少なくとも１回以上供給することにより、画素電位変動を画素電位の正極性側と負極性側で均一化し画質劣化を抑制する。
【００４１】
又、垂直帰線期間中データ信号線に、予備充電電位を、液晶を交流駆動させる各極性に対し少なくとも各１回以上供給することにより、画素電位変動を画素電位の正極性側と負極性側で均一化し画質劣化を抑制する。
【００４２】
又、垂直帰線期間中データ信号線に、映像信号の正極性の最大振幅値と負極性の最大振幅値からそれぞれ等電位の値を持つ予備充電電位を少なくとも１回以上供給することにより、画素電位変動を画素電位の正極性側と負極性側で均一化すると共に、必要最低限のデータ信号線への予備充電を行うことにより、消費電力を著しく増加させることなく画質劣化を抑制する。
【００４３】
又、予備充電回路への予備充電電位を垂直帰線期間中も１水平期間（以下、１Ｈという）周期毎に極性反転するので、駆動回路が簡素化される。
【００４４】
又、正極性の映像信号の最大値の５０％以上で、かつ負極性の映像信号の最大値の５０％以上の交流電位を持つ予備充電電位をデータ信号線へ供給するので、画素電位変動の度合いにより、電位を選択でき、画素電位変動を画素電位の正極性側と負極性側で均一化すると共に、必要最低限のの予備充電を行うことにより、消費電力を著しく増加させることなく画質劣化を抑制する。
【００４５】
又、垂直帰線期間中任意の垂直帰線期間供給電位を映像信号に付加し、該信号をサンプリングしデータ信号線に少なくとも1回以上供給することにより、画素電位変動を画素電位の正極性側と負極性側で均一化し画質劣化を抑制する。
【００４６】
又、本発明の画像表示装置において、データ信号線駆動回路を備えるが予備充電回路を備えない場合、垂直帰線期間中の垂直帰線期間供給電位を映像信号に付加し、垂直帰線期間供給電位を映像信号に付加した信号をサンプリングしデータ信号線に少なくとも1回以上供給することにより、画素電位変動を画素電位の正極性側と負極性側で均一化し画質劣化を抑制する。
【００４７】
垂直帰線期間中データ信号線駆動回路により、液晶を交流駆動させる各極性に対し少なくとも各１回以上信号電位をデータ信号線に供給することにより、画素電位変動を画素電位の正極性側と負極性側で均一化し画質劣化を抑制する。
【００４８】
又、垂直帰線期間供給電位が、映像信号の正極性の最大振幅値と負極性の最大振幅値からそれぞれ等電位の値を持つことにより、画素電位変動を画素電位の正極性側と負極性側で均一化すると共に、必要最低限のデータ信号線への予備充電を行うことにより、消費電力を著しく増加させることなく画質劣化を抑制する。
【００４９】
又、垂直帰線期間供給電位が垂直帰線期間中も１Ｈ毎に極性反転するので、駆動回路が簡素化される。
【００５０】
又、垂直帰線期間供給電位が正極性の映像信号の最大値の５０％以上で、かつ負極性の映像信号の最大値の５０％以上を持つので、画素電位変動の度合いにより、電位を選択でき、画素電位変動を画素電位の正極性側と負極性側で均一化すると共に、必要最低限の予備充電を行うことにより、消費電力を著しく増加させることなく画質劣化を抑制する。
【００５１】
又、垂直帰線期間中に、予備充電電位、垂直帰線期間供給電位又は信号電位に応じて、データ信号線に供給された各レベルの電位の実効電圧値は、各レベル間で略等しいため、画素電位変動を画素電位の正極性側と負極性側で均一化すると共に、消費電力を著しく増加させることなく画質劣化を抑制する。
【００５２】
本発明の画像表示装置の駆動方法において、データ信号線駆動回路及び予備充電回路を備え、垂直帰線期間中データ信号線に予備充電電位又は信号電位を少なくとも１回以上供給することにより、画素電位変動を画素電位の正極性側と負極性側で均一化し画質劣化を抑制する。
【００５３】
本発明の画像表示装置の駆動方法において、データ信号線駆動回路を備えるが予備充電回路を備えない場合、垂直帰線期間中の垂直帰線期間供給電位を映像信号に付加し、該信号をサンプリングしデータ信号線に少なくとも1回以上供給することにより、画素電位変動を画素電位の正極性側と負極性側で均一化し画質劣化を抑制する。
【００５４】
又、垂直帰線期間中データ信号線に、予備充電電位又は信号電位を、液晶を交流駆動させる各極性に対し少なくとも各１回以上供給することにより、画素電位変動を画素電位の正極性側と負極性側で均一化し画質劣化を抑制する。
【００５５】
又、垂直帰線期間中データ信号線に、映像信号の正極性の最大振幅値と負極性の最大振幅値からそれぞれ等電位の値を持つ前記予備充電電位を少なくとも１回以上供給することにより、画素電位変動を画素電位の正極性側と負極性側で均一化すると共に、必要最低限のデータ信号線への予備充電を行うことにより、消費電力を著しく増加させることなく画質劣化を抑制する。
【００５６】
又、予備充電回路への予備充電電位又はデータ信号線駆動回路への映像信号に付加する垂直帰線期間供給電位を垂直帰線期間中も１Ｈ毎に極性反転するので、駆動回路が簡素化される。
【００５７】
又、正極性の映像信号の最大値の５０％以上で、かつ負極性の映像信号の最大値の５０％以上の交流電位を持つ前記予備充電電位又は信号電位をデータ信号線へ供給するので、画素電位変動の度合いにより電位を選択でき、画素電位変動を画素電位の正極性側と負極性側で均一化すると共に、必要最低限のの予備充電を行うことにより、消費電力を著しく増加させることなく画質劣化を抑制する。
【発明の効果】
【００５８】
本発明の画像表示装置において、データ信号線駆動回路及び予備充電回路を備え、垂直帰線期間中データ信号線に予備充電電位又は信号電位を少なくとも１回以上供給することにより、画素電位変動を画素電位の正極性側と負極性側で均一化し画質劣化を抑制することができる。
【００５９】
又、垂直帰線期間中データ信号線に、予備充電電位を、液晶を交流駆動させる各極性に対し少なくとも各１回以上供給することにより、画素電位変動を画素電位の正極性側と負極性側で均一化し画質劣化を抑制することができる。
【００６０】
又、垂直帰線期間中データ信号線に、映像信号の正極性の最大振幅値と負極性の最大振幅値からそれぞれ等電位の値を持つ予備充電電位を少なくとも１回以上供給することにより、画素電位変動を画素電位の正極性側と負極性側で均一化すると共に、必要最低限のデータ信号線への予備充電を行うことにより、消費電力を著しく増加させることなく画質劣化を抑制することができる。
【００６１】
又、予備充電回路への予備充電電位を垂直帰線期間中も１水平期間（以下、１Ｈという）周期毎に極性反転するので、駆動回路が簡素化される。
【００６２】
又、正極性の映像信号の最大値の５０％以上で、かつ負極性の映像信号の最大値の５０％以上の交流電位を持つ予備充電電位をデータ信号線へ供給するので、画素電位変動の度合いにより、電位を選択でき、画素電位変動を画素電位の正極性側と負極性側で均一化すると共に、必要最低限の予備充電を行うことにより、消費電力を著しく増加させることなく画質劣化を抑制することができる。
【００６３】
又、垂直帰線期間中任意の垂直帰線期間供給電位を映像信号に付加し、垂直帰線期間供給電位を映像信号に付加した信号をサンプリングしデータ信号線に少なくとも1回以上供給することにより、画素電位変動を画素電位の正極性側と負極性側で均一化し画質劣化を抑制することができる。
【００６４】
又、本発明の画像表示装置において、データ信号線駆動回路を備えるが予備充電回路を備えない場合、垂直帰線期間中の垂直帰線期間供給電位を映像信号に付加し、垂直帰線期間供給電位を映像信号に付加した信号をサンプリングしデータ信号線に少なくとも1回以上供給することにより、画素電位変動を画素電位の正極性側と負極性側で均一化し画質劣化を抑制することができる。
【００６５】
垂直帰線期間中データ信号線駆動回路により、液晶を交流駆動させる各極性に対し少なくとも各１回以上信号電位をデータ信号線に供給することにより、画素電位変動を画素電位の正極性側と負極性側で均一化し画質劣化を抑制することができる。
【００６６】
又、垂直帰線期間供給電位が、映像信号の正極性の最大振幅値と負極性の最大振幅値からそれぞれ等電位の値を持つことにより、画素電位変動を画素電位の正極性側と負極性側で均一化すると共に、必要最低限のデータ信号線への予備充電を行うことにより、消費電力を著しく増加させることなく画質劣化を抑制することができる。
【００６７】
又、垂直帰線期間供給電位が垂直帰線期間中も１Ｈ毎に極性反転するので、駆動回路が簡素化できる。
【００６８】
又、垂直帰線期間供給電位が正極性の映像信号の最大値の５０％以上で、かつ負極性の映像信号の最大値の５０％以上を持つので、画素電位変動の度合いにより、電位を選択でき、画素電位変動を画素電位の正極性側と負極性側で均一化すると共に、必要最低限の予備充電を行うことにより、消費電力を著しく増加させることなく画質劣化を抑制できる。
【００６９】
又、垂直帰線期間中に、予備充電電位、垂直帰線期間供給電位又は信号電位に応じて、前記データ信号線に供給された各レベルの電位の実効電圧値が、各レベル間で略等しいため、画素電位変動を画素電位の正極性側と負極性側で均一化すると共に、消費電力を著しく増加させることなく画質劣化を抑制することができる。
【００７０】
本発明の画像表示装置の駆動方法において、データ信号線駆動回路及び予備充電回路を備え、垂直帰線期間中データ信号線に予備充電電位又は信号電位を少なくとも１回以上供給することにより、画素電位変動を画素電位の正極性側と負極性側で均一化し画質劣化を抑制することができる。
【００７１】
本発明の画像表示装置の駆動方法において、データ信号線駆動回路を備えるが予備充電回路を備えない場合、垂直帰線期間中の垂直帰線期間供給電位を映像信号に付加し、該信号をサンプリングしデータ信号線に少なくとも1回以上供給することにより、画素電位変動を画素電位の正極性側と負極性側で均一化し画質劣化を抑制することができる。
【００７２】
又、垂直帰線期間中データ信号線に、前記予備充電電位又は信号電位を、液晶を交流駆動させる各極性に対し少なくとも各１回以上供給することにより、画素電位変動を画素電位の正極性側と負極性側で均一化し画質劣化を抑制することができる。
【００７３】
又、垂直帰線期間中データ信号線に、映像信号の正極性の最大振幅値と負極性の最大振幅値からそれぞれ等電位の値を持つ予備充電電位を少なくとも１回以上供給することにより、画素電位変動を画素電位の正極性側と負極性側で均一化すると共に、必要最低限のデータ信号線への予備充電を行うことにより、消費電力を著しく増加させることなく画質劣化を抑制することができる。
【００７４】
又、予備充電回路への予備充電電位又はデータ信号線駆動回路への映像信号に付加する垂直帰線期間供給電位を垂直帰線期間中も１Ｈ毎に極性反転するので、駆動回路が簡素化される。
【００７５】
又、正極性の映像信号の最大値の５０％以上で、かつ負極性の映像信号の最大値の５０％以上の交流電位を持つ予備充電電位又は信号電位をデータ信号線へ供給するので、画素電位変動の度合いにより電位を選択でき、画素電位変動を画素電位の正極性側と負極性側で均一化すると共に、必要最低限のの予備充電を行うことにより、消費電力を著しく増加させることなく画質劣化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】
【００７６】
本発明の実施の形態について以下に説明する。
【００７７】
（実施の形態１）図２は本発明に係る画像表示装置の構成例を示すブロック図である。本ブロック図は、データ信号線駆動回路ＳＤ、走査信号線駆動回路ＧＤ、データ信号線ＳＤＬｎ（１≦ｎ≦ｉ）、走査信号線ＧＬｎ（１≦ｎ≦ｊ）、画素ＰＩＸ、制御信号発生回路ＣＴＬ、及び予備充電回路ＰＣで構成されている。又画素ＰＩＸ部の構成を図１２に示す。 ここで画素ＰＩＸは図１２に示すように、スイッチ素子ＳＷと液晶容量ＣＬ及び補助容量ＣＳから構成されている。画素ＰＩＸを構成する容量の一端はスイッチ素子ＳＷを介してデータ信号線ＳＤＬに接続されており、他端は対向電極ＣＯＭと呼ばれる共通電極に接続され、対向電位ＶＣＯＭが印加されている。つまり、データ信号線ＳＤＬを通じてスイッチ素子ＳＷを介し、画素ＰＩＸに書き込まれた信号電位と、対向電位ＶＣＯＭとの電位差が液晶に印加され、印加された電位の実効電圧値に応じて液晶を通過又は反射する光を変調することにより様々な表示状態を実現している。
【００７８】
又、データ信号線駆動回路ＳＤ、走査信号線駆動回路ＧＤ、予備充電回路ＰＣ、及び各画素ＰＩＸを構成する各スイッチ素子は同一基板上に、６００℃以下のプロセス温度で作製された多結晶シリコン薄膜トランジスタで形成されている。
【００７９】
図１は本発明の１つの実施形態による駆動波形及び画素ＰＩＸを構成する液晶容量ＣＬ及び補助容量ＣＳの画素電位ＰＩＸＶｏｄｄ及びＰＩＸＶｅｖｅｎの変化を示している。
【００８０】
又、図１に示す駆動波形では、1垂直帰線期間でのそれぞれの画素には映像信号の同じ情報が極性を変えて保持されているものとする。奇数本目の走査信号線ＧＬｏｄｄに接続された画素の電位ＰＩＸＶｏｄｄと偶数本目の走査信号線ＧＬｅｖｅｎに接続されている画素の電位ＰＩＸＶｅｖｅｎと予備充電電位ＰＣＶと予備充電制御信号ＰＣＣとデータ信号線ＳＤＬ、映像信号ＤＡＴ、対向電位ＶＣＯＭの電位が示されている。本説明では走査信号線毎に映像信号ＤＡＴの極性を切り替える１Ｈ反転と呼ばれる液晶の駆動方法を採用し、対向電位ＶＣＯＭは直流電位を与えている。
【００８１】
ここで、図１に示す予備充電電位ＰＣＶは、映像信号ＤＡＴの垂直帰線期間中は、映像信号の正極性の最大振幅値と負極性の最大振幅値からそれぞれ等電位の値を持っている。
【００８２】
データ信号線駆動回路ＳＤは、制御信号発生回路ＣＴＬから供給されるデータサンプリングスタート信号ＳＰＳとクロック信号ＣＫＳによって、まずは正極性の映像信号ＤＡＴを各データ信号線ＳＤＬにサンプリングしていく。一方、走査信号駆動回路ＧＤは、走査スタート信号ＳＰＧと走査クロック信号ＣＫＧによって、走査信号を走査信号線ＧＬｎ（１≦ｎ≦ｊ）に順次出力し、走査信号線に接続された画素ＰＩＸのスイッチ素子ＳＷを選択し、データ信号線にサンプリングされた信号電位を画素ＰＩＸに書き込む。この後画素ＰＩＸには正極性の信号電位が保持される。
【００８３】
次に、走査信号線駆動回路ＧＤにより、走査信号線ＧＬｊの選択が終了すると、画素ＰＩＸはスイッチ素子ＳＷによりデータ信号線ＳＤＬと切り離される。この後、データ信号線ＳＤＬはデータ信号線駆動回路ＳＤによって、正極性の信号電位が書き込まれたままになっている。そこで、予備充電回路ＰＣによって、次にデータ信号線駆動回路ＳＤに書き込まれる負極性の映像信号ＤＡＴと同じ負極性の予備充電電位ＰＣＶをデータ信号線ＳＤＬに書き込む。
【００８４】
本実施の形態では、予備充電回路ＰＣには、予備充電制御信号ＰＣＣのタイミングで、次に書き込む映像信号ＤＡＴとは常に同極性の関係になるような予備充電電位ＰＣＶを入力している。又、予備充電電位ＰＣＶの大きさを映像信号ＤＡＴの最大値と同じ大きさに設定している。
【００８５】
次に、予備充電回路ＰＣに予備充電制御信号ＰＣＣと予備充電電位ＰＣＶが入力されると、予備充電制御信号ＰＣＣに応じて、各データ信号線ＳＤＬに予備充電電位ＰＣＶが供給される。
【００８６】
データ信号線ＳＤＬへの予備充電電位ＰＣＶの予備充電を終えると、データ信号線駆動回路ＳＤによって、負極性の映像信号ＤＡＴがデータ信号線ＳＤＬにサンプリングされる。このとき、各データ信号線ＳＤＬには、予備充電した負極性の電位が保持されているため、容易に所望の映像信号ＤＡＴをデータ信号線に信号電位として書き込むことが可能となる。
【００８７】
今ある２つの垂直方向に連続する画素に着目すると、図１に示したＰＩＸＶｏｄｄ、ＰＩＸＶｅｖｅｎのような電位状態になっている。走査信号線のあるタイミングでそれぞれの画素ＰＩＸに映像信号ＤＡＴが書き込まれた後、ＰＩＸＶｏｄｄには正極性の電位が保持され、ＰＩＸＶｅｖｅｎには負極性の電位が保持されている。ＰＩＸＶｏｄｄの波形が立ち上がっている所が走査信号線ＧＬｎに接続された当該画素に正極性の信号電位が書き込まれた部分で、ＰＩＸＶｅｖｅｎの波形が立ち下がっている所が、ＧＬｎに接続された画素に書き込まれてから１Ｈ後に走査信号線ＧＬｎ＋１に接続された画素ＰＩＸが負極性の電位信号で書き込まれた部分である。
【００８８】
それぞれの画素ＰＩＸは、走査信号により画素ＰＩＸを構成部の一つであるスイッチ素子ＳＷを停止させると、データ信号線から切り離される。このときそれぞれの画素ＰＩＸを構成する液晶容量ＣＬと補助容量ＣＳの一端には対向電位ＶＣＯＭが与えられおり、一方はスイッチ素子ＳＷに接続されているので、ここでの画素ＰＩＸの状態はフローティングになっている。画素ＰＩＸとデータ信号線ＳＤＬの間には寄生容量が存在しており、両者は容量結合した状態にある。
【００８９】
データ信号線ＳＤＬには、１Ｈ毎に交互に異なった極性の予備充電電位ＰＣＶと映像信号ＤＡＴをサンプリングした信号電位が書き込まれているため、データ信号線ＳＤＬと容量結合を持つ画素ＰＩＸの電位は、図1に示すＰＩＸＶｏｄｄ及びＰＩＸＶｅｖｅｎのようにデータ信号線ＳＤＬの電位が変化する毎に電位が変化してしまう。
【００９０】
両者の画素電位が常に同じ電位でデータ信号線ＳＤＬから影響を受けている場合は、表示に関しては対向電位ＶＣＯＭを調整することによって前記のような画素電位変動に起因する画質劣化を低減させることができるが、映像信号の垂直帰線期間中においては、従来の技術でも述べたが、データ信号線ＳＤＬの電位を一定状態にするため画素ＰＩＸのそれぞれの極性に対して不均一な変動を与えてしまい、対向電位ＶＣＯＭの調整だけでは画質劣化を改善することはできない。
【００９１】
そこで、図1に示すように予備充電制御信号ＰＣＣと予備充電電位ＰＣＶにより、１画面分の画素へ書き込みを終えると、図１に示した予備充電制御信号ＰＣＣの働きにより映像信号の垂直帰線期間中にデータ信号線ＳＤＬに、両極性の予備充電電位ＰＣＶを１回づつ供給している。
【００９２】
この場合、画素ＰＩＸの変動は図１のＰＩＸＶｏｄｄ及びＰＩＸＶｅｖｅｎに示す様に垂直帰線期間において、映像信号の各極性の電位をデータ信号線ＳＤＬに与えることにより画素の電位変動の均一性を保つことができる。尚この場合、予備充電制御信号ＰＣＣにより垂直帰線期間にデータ信号線へ供給された各レベルの電位の実効電圧値が、各電位レベル間でほぼ等しいとすることが望ましい。ここで実効電圧値とは、電圧の自乗の時間積分値をその積分区間（時間）で除算し、さらに平方根をとった値である。例えば、ある電圧ｖが時間ｔと共に変化する関数ｖ＝ｆ（ｔ）で表された場合、時間ｔの範囲をｔ１からｔ２までとし、時間差ＴをＴ＝（ｔ２−ｔ１）と表したとき、実効電圧値Ｖｒｍｓは、
【００９３】
【数１】
2005115395.tif 000003
【００９４】
で表される。仮にｆ（ｔ）が振幅２Ｖ、周期Ｔの矩形波である場合、その矩形波の中心電圧値Ｖより正側の領域の時間がＴ／２、負側の領域の時間がＴ／２であれば、正側の領域の実行電圧値と負側の領域の実効電圧値は等しい。つまり横軸を時間、縦軸を電圧値としたとき、矩形波の中心電圧値と電圧波形の差と、その領域の継続時間とで囲まれた領域が、正側と負側各領域における電位の実効電圧値となる。
【００９５】
次に、実効電圧値が各正側と負側各領域間でほぼ等しいとは、各領域の実効電圧値どうしの差が０であることが望ましいが、厳密に０である必要はなく、画像の表示上問題とならない程度で足りる。換言すれば、表示できる階調間隔より各領域における実効電圧値の差が小さくなるように設定することで本発明の効果が達成される。
【００９６】
例えば表示が２５６階調表示で正極性の最大振幅値と負極性の最大振幅値との間が１０Ｖである矩形波である場合、一方の極性の電圧差は５Ｖである。２５６階調表示の場合、１階調の電位差は約２０ｍＶである。ここで代表的な画素の容量と寄生容量を仮定し、テレビ信号で代表的なＮＴＳＣ信号の垂直帰線期間（約２０Ｈ）である場合を想定すると、一方の極性の電圧値が継続する時間と他の極性の電圧値が継続する時間との比が１：１であれば実効電圧値の差が０であるが、該時間比が１３：７程度までは前記１階調の電位差２０ｍｖを越えず、表示上問題にはならない。この試算は、矩形波の中心電圧からの両極性の電圧差が等しい場合であるが、中心電圧から一方の極性が他方より大きい場合には、前記時間比は電圧によって異なる。又この範囲は画素の容量や寄生容量によって異なるため、前記範囲（１：１から１３：７）に限定されるものではない。
【００９７】
又、図３に示すように予備充電電位ＰＣＶを映像信号ＤＡＴの垂直帰線期間中にデータ信号線ＳＤＬに、映像信号の正極性の最大振幅値と負極性の最大振幅値からそれぞれ等電位の電位を設定する。つまり、液晶表示装置のデータ信号線駆動回路ＳＤに供給される映像信号ＤＡＴのダイナミックレンジの中央値（ビデオセンタ）を垂直帰線期間中に予備充電電位ＰＣＶに設定することによっても画素電位変動の均一化を行うことができる。
【００９８】
（実施の形態２）本実施の形態は、実施の形態１と同様の構成において、予備充電電位ＰＣＶは映像信号の１水平期間（１Ｈ）に同期する交流電位を持っている。又、駆動波形を図４に示す。図４において、実施の形態１と異なるのは予備充電電位ＰＣＶの交流周期と予備充電制御信号ＰＣＣのタイミングだけであり、駆動方法及び各部の作用は実施の形態１と同じである。
【００９９】
この様に、１種類の信号に対して１Ｈに同期するような一定周期の信号を構成するほうが、１種類の信号を複数の周期で構成するよりも容易に作成できる利点がある。
【０１００】
図４に示すように１Ｈ周期の予備充電制御信号ＰＣＣに同期する交流電位を持つ予備充電電位ＰＣＶにより、１画面の画素へ映像信号ＤＡＴをサンプリングした信号電位の書き込みを終えると、図４に示した予備充電制御信号ＰＣＣの働きにより映像信号の垂直帰線期間中にデータ信号線ＳＤＬに、液晶を交流駆動する各極性の電位を持つ予備充電電位ＰＣＶを各極性１回づつ予備充電している。
【０１０１】
この場合、画素ＰＩＸの画素電位変動は図４のＰＩＸＶｏｄｄ及びＰＩＸＶｅｖｅｎに示している様に垂直帰線期間において、映像信号の各極性の電位を持つ予備充電電位ＰＣＶをデータ信号線に与えることにより画素電位変動の均一性を保つことができる。尚予備充電電位制御信号ＰＣＣにより垂直帰線期間にデータ信号線へ供給された各レベルの電位の実効電圧値が各電位レベル間でほぼ等しいとすることが望ましい。ここで実効電圧値とは、電圧の自乗の時間積分値をその積分区間（時間）で除算し、さらに平方根をとった値である。例えば、ある電圧ｖが時間ｔと共に変化する関数ｖ＝ｆ（ｔ）で表された場合、時間ｔの範囲をｔ１からｔ２までとしその時間差ＴをＴ＝（ｔ２−ｔ１）と表したとき、実効電圧値Ｖｒｍｓは、
【０１０２】
【数２】
2005115395.tif 000004
【０１０３】
で表される。仮にｆ（ｔ）が振幅２Ｖ、周期Ｔの矩形波である場合、その矩形波の中心電圧値Ｖより正側の領域の時間がＴ／２、負側の領域の時間がＴ／２であれば、正側の領域の実行電圧値と負側の領域の実効電圧値は等しい。つまり横軸を時間、縦軸を電圧値としたとき、矩形波の中心電圧値と電圧波形の差と、その領域の継続時間とで囲まれた領域が、正側と負側各領域における電位の実効電圧値となる。
【０１０４】
次に、実効電圧値が各正側と負側各領域間でほぼ等しいとは、各領域の実効電圧値どうしの差が０であることが望ましいが、厳密に０である必要はなく、画像の表示上問題とならない程度で足りる。換言すれば、表示できる階調間隔より各領域における実効電圧値の差を小さくなるように設定することで本発明の効果が達成される。
【０１０５】
例えば表示が２５６階調表示で正極性の最大振幅値と負極性の最大振幅値との間が１０Ｖである矩形波である場合、一方の極性の電圧差は５Ｖである。２５６階調表示の場合、１階調の電位差は約２０ｍＶである。ここで代表的な画素の容量と寄生容量を仮定し、テレビ信号で代表的なＮＴＳＣ信号の垂直帰線期間（約２０Ｈ）である場合を想定すると、一方の極性の電圧値が継続する時間と他の極性の電圧値が継続する時間との比が１：１であれば実効電圧値の差が０であるが、該時間比が１３：７程度までは前記１階調の電位差２０ｍｖを越えず、表示上問題にはならない。この試算は、矩形波の中心電圧からの両極性の電圧差が等しい場合であるが、中心電圧から一方の極性が他方より大きい場合には、前記時間比は電圧によって異なる。又この範囲は画素の容量や寄生容量によって異なるため、前記範囲（１：１から１３：７）に限定されるものではない。
【０１０６】
（実施の形態３）本実施の形態は、実施の形態１と同様の構成において、垂直帰線期間中の予備充電電位ＰＣＶは映像信号の正極性での最大値の５０％以上で、かつ負極性での最大値の５０％以上の交流電位を持っている。この場合の各部の駆動波形を図５に示す。
【０１０７】
図５において、実施の形態２と異なるのは垂直帰線期間中の予備充電電位ＰＣＶの電位だけであり、駆動方法及び各部の作用は実施の形態２と同じである。
【０１０８】
この様に、垂直帰線期間中の予備充電電位ＰＣＶを画素電位変動の度合いにより電位を選択でき、最適な値に設定することができるようになっている。
【０１０９】
図５に示す様に映像信号の正極性での最大値の５０％以上で、かつ負極性での最大値の５０％以上の交流電位を持つ予備充電電位ＰＣＶにより、１画面の画素へ映像信号ＤＡＴをサンプリングした信号電位の書き込みを終えると、図５に示した予備充電制御信号ＰＣＣの働きにより垂直帰線期間中にデータ信号線ＳＤＬに、液晶を交流駆動する各極性の電位を持つ予備充電電位ＰＣＶを1回づつ予備充電する。
【０１１０】
この場合、画素ＰＩＸの画素電位変動は、図５の垂直帰線期間におけるＰＩＸＶｏｄｄ及びＰＩＸＶｅｖｅｎに示す様に、映像信号の各極性の電位を持つ予備充電電位ＰＣＶをデータ信号線ＳＤＬに与えることにより画素電位変動の均一性を保つことができる。尚予備充電制御信号ＰＣＣにより垂直帰線期間にデータ信号線へ供給された各レベルの電位の実効電圧値が、各電位レベル間でほぼ等しいとすることが望ましい。ここで実効電圧値とは、電圧の自乗の時間積分値をその積分区間（時間）で除算し、さらに平方根をとった値である。例えば、ある電圧ｖが時間ｔと共に変化する関数ｖ＝ｆ（ｔ）で表された場合、時間ｔの範囲をｔ１からｔ２までとしその時間差Ｔ＝（ｔ２−ｔ１）と表したとき、実効電圧値Ｖｒｍｓは、
【０１１１】
【数３】
2005115395.tif 000005
【０１１２】
で表される。仮にｆ（ｔ）が振幅２Ｖ、周期Ｔの矩形波である場合、その矩形波の中心電圧値Ｖより正側の領域の時間がＴ／２、負側の領域の時間がＴ／２であれば、正側の領域の実行電圧値と負側の領域の実効電圧値は等しい。つまり横軸を時間、縦軸を電圧値としたとき、矩形波の中心電圧値と電圧波形の差と、その領域の継続時間とで囲まれた領域が、正側と負側各領域における電位の実効電圧値となる。
【０１１３】
次に、実効電圧値が正側と負側各領域間でほぼ等しいとは、各領域の実効電圧値どうしの差が０であることが望ましいが、厳密に０である必要はなく、画像の表示上問題とならない程度で足りる。換言すれば、表示できる階調間隔より各領域における実効電圧値の差を小さくなるように設定することで本発明の効果が達成される。
【０１１４】
例えば表示が２５６階調表示で正極性の最大振幅値と負極性の最大振幅値との間が１０Ｖである矩形波である場合、一方の極性の電圧差は５Ｖである。２５６階調表示の場合、１階調の電位差は約２０ｍＶである。ここで代表的な画素の容量と寄生容量を仮定し、テレビ信号で代表的なＮＴＳＣ信号の垂直帰線期間（約２０Ｈ）である場合を想定すると、一方の極性の電圧値が継続する時間と他の極性の電圧値が継続する時間との比が１：１であれば実効電圧値の差が０であるが、該時間比が１３：７程度までは前記１階調の電位差２０ｍｖを越えず、表示上問題にはならない。この試算は、矩形波の中心電圧からの両極性の電圧差が等しい場合であるが、中心電圧から一方の極性が他方より大きい場合には、前記時間比は電圧によって異なる。又この範囲は画素の容量や寄生容量によって異なるため、前記範囲（１：１から１３：７）に限定されるものではない。
【０１１５】
（実施の形態４）本実施の形態における駆動波形を図６に示す。実施の形態１と同様の構成において、映像信号ＤＡＴの正極性の最大振幅値と負極性の最大振幅値からそれぞれ等電位を垂直帰線期間供給電位として映像信号ＤＡＴの垂直帰線期間中に映像信号ＤＡＴに付加し、データ信号線駆動回路ＳＤによって、映像信号ＤＡＴをサンプリングした信号電位をデータ信号線ＳＤＬに少なくとも1回以上供給することにより、垂直帰線期間中に予備充電回路ＰＣ及び走査信号線駆動回路ＧＤを停止させ、データ信号線駆動回路を少なくとも１回以上データサンプリングスタート信号ＳＰＳを駆動させ、データ信号線ＳＤＬへ信号電位の供給を行う駆動方法を用いている。
【０１１６】
データ信号線駆動回路ＳＤは前記実施の形態１でも述べたが、図２に示す制御信号発生回路ＣＴＬから供給されるデータサンプリングスタート信号ＳＰＳとデータクロック信号ＣＫＳによって、映像信号ＤＡＴを各データ信号線ＳＤＬにサンプリングし、信号電位をデータ信号線ＳＤＬに供給する働きがある。この働きを利用して、画素電位変動を予備充電回路ＰＣを使わずに抑制できる。
【０１１７】
図６に示す様に１画面分の画素への書き込みを終えると、垂直基線期間中に印加されるデータサンプリングスタート信号ＳＰＳにより、垂直帰線期間中に映像信号の正極性の最大振幅値と負極性の最大振幅値からそれぞれ等電位の値を垂直帰線期間供給電位として映像信号ＤＡＴに付加された映像信号ＤＡＴをサンプリングし、該サンプリングされた信号電位をデータ信号線ＳＤＬに供給する。
【０１１８】
この場合、画素ＰＩＸの変動は図６のＰＩＸＶｏｄｄ、ＰＩＸＶｅｖｅｎに示す様に垂直帰線期間において、映像信号ＤＡＴに垂直帰線期間供給電位として付加された映像信号ＤＡＴの正極性の最大振幅値と負極性の最大振幅値からそれぞれ等電位の値を持つ映像信号ＤＡＴをサンプリングした信号電位をデータ信号線ＳＤＬに与えることにより画素の電位変動の均一性を保つことができる。
【０１１９】
尚本実施の形態で示した駆動法は、図７に示す様な予備充電回路がない場合も同様に実現できる。
【０１２０】
（実施の形態５）本実施の形態は、液晶表示装置に予備充電回路が備えていない場合の参考形態である。
【０１２１】
図７に本実施例の液晶表示装置のブロック図を示す。図７でのデータ信号線駆動回路ＳＤ、走査信号線駆動回路ＧＤ及び画素ＰＩＸは実施の形態１と同様である。次に本実施例の駆動波形を図８に示す。本駆動波形は図４における駆動波形とほぼ同じである。図４では垂直基線期間中に予備充電電位ＰＣＶを反転し垂直帰線期間中に予備充電制御信号ＰＣＣを印加し、データ信号線ＳＤＬに印加される信号電位の極性を垂直帰線期間に反転させ、画素電位変動の均一性を保っている。しかし図７及び図８では予備充電回路ＰＣがないため、垂直帰線期間中に映像信号ＤＡＴの正極性及び負極性の最大電位を映像信号ＤＡＴに垂直帰線期間供給電位として付加し、データサンプリングスタート信号を前記垂直帰線期間内にデータ信号線駆動回路ＳＤに印加し、垂直帰線期間中にデータ信号線ＳＤＬに印加される信号電位の極性を変化させ、図８の画素電位の変化波形ＰＩＸＶｏｄｄ及びＰＩＸＶｅｖｅｎに示すように画素電位変動の均一性を保っている。
【０１２２】
又本実施の形態で示した垂直帰線期間に映像信号ＤＡＴに付加したした電位をサンプリングし、該サンプリングした信号電位をデータ信号線ＳＤＬに印加する方法は、図２に示した予備充電回路ＰＣを装備している場合にも適用できる。
【０１２３】
（実施の形態６）本実施の形態は、液晶表示装置に予備充電回路が備えていない場合の参考形態である。
【０１２４】
図７に本実施例の液晶表示装置のブロック図を示す。図７でのデータ信号線駆動回路ＳＤ、走査信号線駆動回路ＧＤ及び画素ＰＩＸは実施の形態１と同様である。次に本実施例の駆動波形を図９に示す。本駆動波形は図５における駆動波形とほぼ同じである。図５では垂直基線期間中に映像信号の正極性での最大値の５０％以上で、かつ負極性での最大値の５０％以上の交流電位を持つ予備充電電位ＰＣＶを垂直帰線期間中に予備充電制御信号ＰＣＣを予備充電回路ＰＣに印加し、データ信号線ＳＤＬに印加される信号電位の極性を垂直帰線期間に反転させ、画素電位変動の均一性を保っている。しかし図７及び図９では予備充電回路ＰＣがないため、映像信号の正極性での最大値の５０％以上で、かつ負極性での最大値の５０％以上の交流電位を映像信号ＤＡＴに付加し、データサンプリングスタート信号を前記垂直帰線期間内にデータ信号線駆動回路ＳＤに印加し、垂直帰線期間中にデータ信号線ＳＤＬに印加される信号電位の極性を変化させ、図９の画素電位の変化波形ＰＩＸＶｏｄｄ及びＰＩＸＶｅｖｅｎに示すように画素電位変動の均一性を保っている。
【０１２５】
又本実施の形態で示した垂直帰線期間に映像信号ＤＡＴに垂直帰線期間供給電位として付加したした電位をサンプリングし、該サンプリングした信号電位をデータ信号線ＳＤＬに印加する方法は、図２に示した予備充電回路ＰＣを装備している場合にも適用できる。
【０１２６】
（実施の形態７）本実施の形態は参考形態であり、対向電位ＶＣＯＭを交流にする場合である。本駆動波形を図１０に示す。垂直帰線期間において、映像信号ＤＡＴの正極性の最大振幅値と負極性の最大振幅値からそれぞれ等電位の値を映像信号ＤＡＴに垂直帰線期間供給電位として付加し、映像信号ＤＡＴをサンプリングして該サンプリングされた信号電位をデータ信号線ＳＤＬに供給する。
【０１２７】
この場合、画素ＰＩＸの変動は図１０のＰＩＸＶｏｄｄ、ＰＩＸＶｅｖｅｎに示す様に垂直帰線期間において、映像信号ＤＡＴに付加された映像信号ＤＡＴの正極性の最大振幅値と負極性の最大振幅値からそれぞれ等電位の値を持つ映像信号ＤＡＴをサンプリングした信号電位をデータ信号線ＳＤＬに与えることにより画素の電位変動の均一性を保つことができる。
【０１２８】
又本実施の形態で示した垂直帰線期間に映像信号ＤＡＴを付加した電位をサンプリングし、該サンプリングした信号電位をデータ信号線ＳＤＬに印加する方法は、図２に示した予備充電回路ＰＣを装備している場合であっても又図７に示した予備充電回路ＰＣを装備しない場合であっても適用できる。
【０１２９】
（画像表示装置の構成）実施形態１ないし７で説明した画像表示装置の構成を、図面を用いて説明する。図２は、本発明の画像表示装置の構成を示した図である。図２に示すように、画像表示装置は、画素ＰＩＸ、データ信号線駆動回路ＳＤ、走査信号線駆動回路ＧＤ、予備充電回路ＰＣとが、同一基板ＳＵＢ上に構成されており（ドライバモノリシック構造）、外部にある制御信号発生回路ＣＴＬからの信号によって駆動されている。
【０１３０】
予備充電回路ＰＣ、データ信号線駆動回路ＳＤ、走査信号線駆動回路ＧＤは画面（表示領域）とほぼ同じ長さの領域に広く分散して配置されている。
【０１３１】
又、予備充電回路ＰＣ、データ信号線駆動回路ＳＤ、走査信号線駆動回路ＧＤを画素ＰＩＸと同一基板ＳＵＢ上に形成することにより、別々に構成して実装するよりも、駆動回路の製造コストや実装コストの低減を図ることができると共に、信頼性の向上に関しても効果がある。
【０１３２】
図１５に、本発明の画像表示装置を構成する多結晶シリコン薄膜トランジスタの構造例を示す。図１５に示すように、多結晶シリコン薄膜トランジスタは、絶縁性基板上の多結晶シリコン薄膜を活性層とする順スタガー（トップゲート）構造のものであるが、本発明はこれに限定されるものではなく、逆スタガー構造等の他の構造のものであってもよい。
【０１３３】
上記の多結晶シリコン薄膜トランジスタを用いることによって、実用的な駆動能力を有する予備充電回路ＰＣ、走査信号線駆動回路ＧＤ、データ信号線駆動回路ＳＤを、画素アレイＡＲＹと同一基板ＳＵＢ上にほぼ同一の製造工程で構成することができる。
【０１３４】
図１６に、本発明の画像表示装置を構成する多結晶シリコン薄膜トランジスタの製造工程を示す。下記に、製造工程中の最高温度が概ね６００℃以下で、多結晶シリコン薄膜トランジスタを形成するときの製造プロセスについて、簡単に説明する。図１６（ａ）〜（ｋ）は、各工程での断面図である。
【０１３５】
図１６（ａ）に示すように、先ずガラス等からなる絶縁性基板を用意する。次に、（ｂ）に示すように、基板上に非晶質シリコン薄膜（ａ−Ｓｉ）等を堆積する。次に、（ｃ）に示すように、基板上に堆積された膜にエキシマレーザを照射して、多結晶シリコン薄膜（ｐｏｌｙ―Ｓｉ）を形成する。次に、（ｄ）に示すように、この多結晶シリコン薄膜を所望の形状にパターニングする。次に、（ｅ）に示すように、二酸化シリコンからなるゲート絶縁膜を形成する。さらに、（ｆ）に示すように、薄膜トランジスタのゲート電極をアルミニウム等で形成する。その後、（ｇ、ｈ）に示すように、薄膜トランジスタのソース・ドレイン領域に不純物（ｎ型領域には燐イオンＰ・、ｐ型領域にはホウ素イオンＢ・）を注入する。不純物を注入しない部分には、レジストを形成しておく。ソース・ドレイン領域は、それぞれソース電極、ドレイン電極となる。その後、（ｉ）に示すように、二酸化シリコン又は窒化シリコン等からなる層間絶縁膜を堆積する。次に、（ｊ）に示すように、層間絶縁膜及びゲート絶縁膜にコンタクトホールを開口する。最後に、（ｋ）に示すように、アルミニウム等の金属配線を形成する。この工程において、プロセスの最高温度はゲート絶縁膜形成時の６００℃であるので、米国コーニング社の１７３７ガラス等の高耐熱性ガラスが使用できる。
【０１３６】
尚、液晶表示装置では、さらに別の層間絶縁膜を介して、透過型液晶表示装置の場合は透明電極、反射型液晶表示装置の場合は反射電極を形成することになる。
【０１３７】
図１６に示すような製造工程で多結晶シリコン薄膜トランジスタを、概ね６００℃以下で形成できるので、通常のガラス基板（歪み点が６００℃以下のガラス基板）を使用しても、歪み点以上のプロセスに起因する反りやたわみが発生しない。従って、実装が容易で、安価で大面積のガラス基板を用いることができるようになるので、画像表示装置の低価格化と大面積化が実現される。
【０１３８】
上記構成では、データ信号線駆動回路ＳＤ、走査信号線駆動回路ＧＤ、各画素ＰＩＸは、いずれも多結晶シリコン薄膜トランジスタからなるスイッチ素子ＳＷを含んでいるため、表示面積を容易に拡大できる。さらに、同一基板ＳＵＢ上に容易に形成できるので、製造時の手間や各信号線の容量を削減できる。加えて、予備充電回路ＰＣ、走査信号線駆動回路ＧＤ、データ信号線駆動回路ＳＤが使用されているので、回路規模の縮小による狭額縁化や消費電力の低減が実現できる。
【図面の簡単な説明】
【０１３９】
【図１】本発明の液晶表示装置における実施の形態１での駆動波形（その１）の例を示す説明図である。
【図２】本発明の液晶表示装置の実施の形態１での構成例を示すブロック図である。
【図３】本発明の液晶表示装置における実施の形態１での駆動波形（その２）の例を示す説明図である。
【図４】本発明の液晶表示装置における実施の形態２での駆動波形の例を示す説明図である。
【図５】本発明の液晶表示装置における実施の形態３での駆動波形の例を示す説明図である。
【図６】本発明の液晶表示装置における実施の形態４での駆動波形の例を示す説明図である。
【図７】本発明の液晶表示装置の実施の形態５での構成例を示すブロック図である。
【図８】本発明の液晶表示装置における実施の形態５での駆動波形の例を示す説明図である。
【図９】本発明の液晶表示装置における実施の形態６での駆動波形の例を示す説明図である。
【図１０】本発明の液晶表示装置における実施の形態７での駆動波形の例を示す説明図である。
【図１１】従来の技術の構成を示すブロック図である。
【図１２】画素の構成を示す説明図である。
【図１３】従来の技術の構成における駆動波形の例を示す説明図である。
【図１４】従来の技術の構成における別の駆動波形の例を示す説明図である。
【図１５】本発明の画像表示装置を構成する多結晶シリコン薄膜トランジスタの構成を示す説明図である。
【図１６】多結晶シリコン薄膜トランジスタの製造工程を示す説明図である。
【符号の説明】
【０１４０】
ＣＴＬ 制御信号発生回路
ＳＤ データ信号線駆動回路
ＧＤ 走査信号線駆動回路
ＰＩＸ 画素
ＡＲＹ 画素アレイ
ＰＣ 予備充電回路
ＳＡＭ サンプリング回路
ＳＤＬ データ信号線及びその信号電位
ＧＬ 走査信号線
ＳＰＳ データサンプリングスタート信号
ＣＫＳ データクロック信号
ＤＡＴ 映像信号
ＳＰＧ 走査スタート信号
ＣＫＧ 走査クロック信号
ＰＣＶ 予備充電電位
ＰＣＣ 予備充電制御信号
ＳＷ スイッチ素子
ＣＬ 液晶容量
ＣＳ 補助容量
Ｃｆ 寄生容量
ＣＯＭ 対向電極
ＶＣＯＭ 対向電位
ＰＩＸＶｏｄｄ 画素電位の変化
ＰＩＸＶｅｖｅｎ 画素電位の変化
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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