(57)【要約】【課題】１フィールド毎に映像信号の極性を反転させて画素に書き込む際に、画素トランジスタのカップリングの影響を低下させる表示装置を提供する。【解決手段】１フィールド期間内において信号線電位の同極性となる１Ｆ反転駆動方式により映像信号を各画素に書込み、その際、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内に、信号線電位と逆極性のプリチャージブラック信号に続いて、同極性のプリチャージグレー信号を各画素電極に供給する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
画素回路が行列状に配置され、各列毎に信号線が配線され、各行に走査線が配線される画素部と、
前記画素部の各走査線に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走査線に接続される画素回路に対し、前記信号線を通して、フィールド毎に極性が反転した映像信号を順次供給する第２の駆動手段と、
前記第２の駆動手段が映像信号を供給する前に、水平ブランキング期間内において、前記映像信号と逆極性のブラックレベルのプリチャージ信号を供給する第３の駆動手段と
を有する表示装置。
【請求項２】
前記映像信号が負極性の場合には、少なくとも２回の水平ブランキング期間に１回、正極性の前記プリチャージ信号を供給する
請求項１記載の表示装置。
【請求項３】
前記第３の駆動手段は、水平ブランキング期間内において、前記プリチャージ信号に続いて、前記映像信号と同極性のグレーレベルの第２のプリチャージ信号を供給する
請求項１記載の表示装置。
【請求項４】
前記画素回路は、液晶セルを含む
請求項１記載の表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示装置に関し、特にいわゆる点順次駆動方式のアクディブマトリクス型表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
画素が行列状に配置された表示装置、たと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か知られている。また、この点順次駆動方式として、１Ｈ反転駆動方式や１Ｆ反転駆動方式などがある。
【０００３】
図７は、上述した点順次駆動方式のアクティブマトリクス型液晶表示装置の一画素回路を示す。液晶表示装置は、図７に示した画素回路が行列状に接続されて構成される。
画素回路は、図７に示すように、画素トランジスタである薄膜トランジスタ（ＴＦＴ：Thin Film Transistor）と、この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、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を有する。
この画素回路に対して、図示しない水平駆動回路により駆動される信号線ＳＩＧＬ１と、図示しない垂直駆動回路により駆動される走査線ＳＣＬとが接続されている。
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、共通のＣｓラインを通してコモン電圧Ｖｃｏｍとして与えられる。
【０００４】
図７において、走査線ＳＣＬにゲートパルスが与えられ、ＴＦＴがオン状態になると、すなわち、図示の走査線が選択されると、信号線ＳＩＧＬ１を通して、液晶セルＬＣの画素電極に映像信号が書き込まれる。
しかし、実際には、Ｃｓラインに対して左右の画素間で抵抗分が存在し、さらにＣｓラインと信号線との間に寄生容量（図中、Ｃｃｐ１およびＣｃｐ２）が存在することから、これらに起因してＣｓラインや走査線ＳＣＬ（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という現象（カップリング）が発生する。このカップリングの影響により、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。
【０００５】
図８は、１Ｈ駆動方式の場合のカップリングの影響を示す図であり、（ａ）は、１Ｈ毎に信号線を通して供給される信号線電位ＶＳＩＧを、（ｂ）は、画素電極の電位である画素電位ＶＰを、それぞれ示す。
図８に示すように、１Ｈ反転駆動方式の場合には、１Ｈ毎に信号線電位ＶＳＩＧの極性が反転するため、黒色側のカップリング（黒側カップリング）と白色側のカップリング（白側カップリング）が１Ｈ周期で互いに逆極性により発生するため、これらのカップリングが打ち消し合う。したがって、１Ｈ反転駆動方式の場合には、比較的カップリングの影響は少ないものとなる。
【０００６】
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線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か採られている。
【０００７】
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か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。
【０００８】
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。
【０００９】
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。
【特許文献１】特開２００１−３５６７４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ところで、点順次駆動方式の他の駆動方式である１Ｆ反転駆動方式の場合には、１Ｈ反転駆動方式と異なり、カップリングの影響を受けやすく、縦方向のクロストークが発生しやすいという問題がある。
すなわち、画素が画素情報を１フィールド期間保持している間に、信号線の電位が１Ｈ（Ｈは水平走査期間）ごとにゆれるが、１Ｆ反転駆動方式の場合には、１フィールド期間の間、映像信号の極性が同じであることから、信号線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のである。
【００１１】
図９は、１Ｆ駆動方式の場合のカップリングの影響を示す図であり、（ａ）は、１Ｈ毎に信号線を通して供給される信号線電位ＶＳＩＧを、（ｂ）は、画素電極の電位である画素電位ＶＰを、それぞれ示す。
図９に示すように、１Ｈ反転駆動方式の場合には、１Ｆ（フィールド）期間の間、信号線電位ＶＳＩＧの極性が変化しないので、黒側カップリングがキャンセルされず、カップリングの影響を受けやすくなる。
【００１２】
一方、１Ｆ反転駆動方式によれば、各フィールドにおいて映像信号が同極性となるので、各画素間に縦方向の電界がかからず、液晶配向の乱れが発生せず、その結果、高コントラストが達成できる等の長所があり、１Ｆ反転駆動方式を広く適用するために、上述したカップリングの影響に伴う不利益を排除することが要望される。
【００１３】
本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、１フィールド毎に映像信号の極性を反転させて画素に書き込む際に、画素トランジスタのカップリングの影響を低下させる表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記目的を達成するために本発明の観点は、画素回路が行列状に配置され、各列毎に信号線が配線され、各行に走査線が配線される画素部と、前記画素部の各走査線に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走査線に接続される画素回路に対し、前記信号線を通して、フィールド毎に極性が反転した映像信号を順次供給する第２の駆動手段と、前記第２の駆動手段が映像信号を供給する前に、水平ブランキング期間内において、前記映像信号と逆極性のブラックレベルのプリチャージ信号を供給する第３の駆動手段とを有する表示装置である。
【００１５】
好適には、前記映像信号が負極性の場合には、少なくとも２回の水平ブランキング期間に１回、正極性の前記プリチャージ信号を供給する。
【００１６】
好適には、前記第３の駆動手段は、水平ブランキング期間内において、前記プリチャージ信号に続いて、前記映像信号と同極性のグレーレベルの第２のプリチャージ信号を供給する。
【００１７】
本発明によれば、第１の駆動手段が画素部の各走査線に走査パルスを与えることにより所定の走査線が選択されると、当該走査線に接続された画素回路に対して、第２の駆動手段が信号線を通して、フィールド毎に極性が反転した映像信号を順次供給するが、その際、第３の駆動手段が、第２の駆動手段が映像信号を供給する前に、水平ブランキング期間内において、前記映像信号と逆極性のブラックレベルのプリチャージ信号を供給するので、画素回路内のカップリングの影響がキャンセルされる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、映像を表示する画素回路に含まれる画素トランジスタのカップリングの影響を低下させるので、表示映像の画質が向上する利点がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態について添付図面に関連付けて説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係るアクティブマトリックス型の液晶表示装置１の構成例を示すブロック図である。同図から明らかなように、液晶表示装置１は、映像信号処理部２、タイミングジェネレータ（ＴＧ）３、液晶ドライバ４、およびＬＣＤパネルモジュール５を有し、電界を印加しない状態で光が通過するノーマリーホワイトモードのパネル構成となっている。
以下、上記構成の液晶表示装置１の各構成要素について説明する。
【００２０】
映像信号処理部２は、ＲＧＢのディジタル映像信号を入力し、ホワイトバランス調整やガンマ調整などの画質調整を行う信号処理を実行する。
一般に、映像表示デバイスの入力信号に対する表示出力は、人間の目にとって線形に変化しているように見えないので、これを調整するためガンマ補正をおこなっている。すなわち、外部から入力されたＲＧＢの映像信号は、ＬＣＤパネルモジュール５に実装される液晶の電位−透過率特性（Ｖ−Ｔ特性）に合ったガンマ補正が行われて出力される。
【００２１】
タイミングジェネレータ３は、水平同期信号ＨＳＹＮＣおよび垂直同期信号ＶＳＹＮＣに基づいて、１Ｆ反転のための制御信号（ＣＬＫ）を生成して液晶ドライバ４へ出力するとともに、垂直走査の開始を指令する垂直スタートパルスＶＳＴ、垂直走査の基準となる垂直クロックパルスＶＣＫ、水平走査の開始を指令する水平スタートパルスＨＳＴおよび水平走査の基準となる水平クロックパルスＨＣＫなどの各種のタイミング信号を生成してＬＣＤパネルモジュール５へ供給する。
【００２２】
液晶ドライバ４は、タイミングジェネレータ３より供給される１Ｆ反転の制御信号（ＣＬＫ）に基づいて、映像信号処理部２から出力されるＲＧＢの映像信号に対して、１Ｆ反転のための制御を行う。これにより、液晶ドライバ４からは、１Ｆ周期により交流駆動化されたアナログ映像信号が出力される。
【００２３】
液晶ドライバ４は、Ｄ／Ａ変換回路およびサンプルホールド回路を内蔵し、映像信号処理部２からのディジタル映像信号をアナログ信号に変換し、タイミングジェネレータ３から供給されるサンプルホールドパルス（ＳＨＰ）に基づいて、一定間隔でサンプリングした信号を生成し、上述のような交流化処理を行う。
【００２４】
ＬＣＤパネルモジュール５は、液晶ドライバ４から供給されるアナログ映像信号により、タイミングジェネレータ３からの所定のタイミング信号に同期して、映像表示のために駆動される。
図２に、ＬＣＤパネルモジュール５の回路構成の一例を示す。
ここでは、図面の簡略化のため、３行（ｎ−１行〜ｎ＋１行）４列（ｍ−１列〜ｍ＋２列）の画素配列の場合を例として示している。
【００２５】
図２において、表示エリア（有効画素領域）５１には、画素トランジスタである薄膜トランジスタＴＦＴ、液晶セルＬＣおよび保持容量Ｃｓを有する単位画素５２が行列状に配列されている。ここで、液晶セルＬＣは、薄膜トランジスタＴＦＴで形成される画素電極とこれに対向して形成される対向電極との間で発生する容量を意味する。
【００２６】
上述の画素構造において、薄膜トランジスタＴＦＴは、ゲート電極が走査線５３ｎ−１，５３ｎ，５３ｎ＋１に接続され、ソース電極が信号線５４ｍ−１，５４ｍ，５４ｍ＋１，５４ｍ＋２に接続されている。
液晶セルＬＣは、画素電極が薄膜トランジスタＴＦＴのドレイン電極に接続され、対向電極がコモン線５５に接続されている。保持容量Ｃｓは、薄膜トランジスタＴＦＴのドレイン電極とコモン線５５との間に接続されている。コモン線５５には、基準電位であるコモン電位Ｖｃｏｍが印加されている。
【００２７】
走査線５３ｎ−１，５３ｎ，５３ｎ＋１の各一端は、垂直駆動回路５６の対応する行の各出力端にそれぞれ接続されている。信号線５４ｍ−１，５４ｍ，５４ｍ＋１，５４ｍ＋２の各一端は、水平駆動回路５７の対応する行の各出力端にそれぞれ接続されている。
【００２８】
第１の駆動手段としての垂直駆動回路５６には、図１に示すタイミングジェネレータ３からタイミング信号として、垂直スタートパルスＶＳＴおよび垂直クロックパルスＶＣＫが与えられる。
垂直駆動回路５６は、垂直スタートパルスＶＳＴに応答して垂直駆動（垂直走査）を開始し、走査線にゲートパルスを送出することによりＴＦＴをオン状態として走査線を選択し、選択された走査線に対して、後述する水平駆動回路５７からの映像信号が書き込まれる。
【００２９】
第２および第３の駆動手段としての水平駆動回路５７には、図１に示す液晶ドライバ４からのアナログ映像信号が供給されるとともに、タイミングジェネレータ３からタイミング信号として、水平スタートパルスＨＳＴおよび水平クロックパルスＨＣＫが与えられる。
水平駆動回路５７は、水平スタートパルスＨＳＴに応答して水平駆動を開始し、水平クロックパルスＨＣＫに同期してアナログ映像信号を１Ｈ毎に順次サンプリングする。
【００３０】
水平駆動回路５７の駆動方式として、たとえば、点順次駆動方式の場合、１Ｈ分のアナログ映像信号を順次サンプリングしてそのまま順に信号線５４ｍ−１，５４ｍ，５４ｍ＋１，５４ｍ＋２に出力する。これにより、垂直駆動回路５６により選択されているライン（行）の画素５２に対して、順番に映像信号が書き込まれる。
【００３１】
次に、水平駆動回路５７による駆動方法について、図３乃至図５に関連付けて述べる。図３は、本発明に係る駆動方式における信号線電位ＶＳＩＧを示すタイミングチャートである。図４は、信号線電位が正極性の場合のプリチャージ信号を示す図であり、図５は、信号線電位が負極性の場合のプリチャージ信号を、それぞれ示す。
【００３２】
図３において、１フィールド目に正極性の信号線電位ＶＳＩＧ（１１Ｖ）が供給され、２フィールド目に１フィールド目と反転した負極性の信号線電位ＶＳＩＧ（4 Ｖ）が供給されている。そして、各フィールドにおいて、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内に、信号線電位ＶＳＩＧに先立ってプリチャージ信号が供給される（図中ＰＰと示す）。
【００３３】
また、図４に示すように、信号線電位ＶＳＩＧが正極性の場合には、Ｎ段目の信号線電位ＶＳＩＧを供給してからＮ＋１段目の信号線電位ＶＳＩＧを供給するまでに、プリチャージ信号は、Ｎ段目の信号線電位ＶＳＩＧ→プリチャージブラック信号→プリチャージグレー信号→Ｎ＋１段目の信号線電位ＶＳＩＧの順に、供給される。
すなわち、正極性の信号線電位ＶＳＩＧ（１１Ｖ）に対して、逆極性のプリチャージブラック信号（２．５Ｖ）に続いて、信号線電位ＶＳＩＧと同極性のプリチャージグレー信号（１０Ｖ）が供給される。
【００３４】
一方、図５に示すように、信号線電位ＶＳＩＧが負極性の場合には、Ｎ段目の信号線電位ＶＳＩＧを供給してからＮ＋２段目の信号線電位ＶＳＩＧを供給するまでに、プリチャージ信号は、Ｎ段目の信号線電位ＶＳＩＧ→プリチャージブラック信号（負極性または正極性）→プリチャージグレー信号（同極性）→Ｎ＋１段目の信号線電位ＶＳＩＧ→プリチャージブラック信号（正極性または負極性）→プリチャージグレー信号（同極性）→Ｎ＋２段目の信号線電位ＶＳＩＧの順に、供給される。
すなわち、負極性の信号線電位ＶＳＩＧ（４Ｖ）に対して、同極性のプリチャージブラック信号（２．５Ｖ）に続いて、信号線電位ＶＳＩＧと同極性のプリチャージグレー信号（５Ｖ）が供給され、さらに、次の１Ｈ期間では、逆極性のプリチャージブラック信号（１２．５Ｖ）に続いて、信号線電位ＶＳＩＧと同極性のプリチャージグレー信号（５Ｖ）が供給される。
【００３５】
図４において、逆極性のプリチャージブラック信号を供給するのは、後述するように、カップリングの影響を相殺させるためであるが、図５において、信号線電位ＶＳＩＧが負極性の場合に、隣接する走査線（図中、Ｎ段目およびＮ＋１段目）に対して供給するプリチャージブラック信号の極性は反転している。
これは、画素電位ＶＰが低電位の場合に、カップリングの影響を相殺させる観点からは、毎回の水平ブランキング期間内に、逆極性（高電位）のプリチャージブラック信号を印加することが望ましいものの、かかる場合に、画素トランジスタのソース／ドレイン間の高電位差に起因するリーク性のクロストークの影響を無視することができなくなるため、プリチャージブラック信号の印加は、毎回の水平ブランキング期間ではなく、少なくとも２Ｈ期間に対して１回に制限しているためである。
すなわち、カップリングとリーク性のクロストークについては、トレードオフの関係にあるので、信号線電位ＶＳＩＧが負極性の場合には、これらの両性能を両立させるために、上述のように、供給するプリチャージブラック信号の極性を２回に１回、逆極性としているのである。
【００３６】
また、図４および図５に示すように、プリチャージブラック信号に続いて水平ブランキング期間内に供給されるプリチャージグレー信号は、縦スジを抑制するために印加されるが、リーク性のクロストークが生じないように、信号線電位ＶＳＩＧと同極性とする。
【００３７】
図６は、上述した水平駆動回路５７による駆動方式におけるカップリングの影響を示すタイミングチャートであり、（ａ）は信号線電位ＶＳＩＧを、（ｂ）は画素電位ＶＰを、それぞれ示す。なお、図６においては、逆極性のプリチャージブラック信号のカップリングによる効果に注目するため、プリチャージグレー信号については、記載を省略している。
また、図中、黒側カップリングおよび白側カップリングによる影響が示されている。
【００３８】
カップリングは、図７を用いて述べたように、画素電極と信号線間に発生する寄生容量（Ｃｃｐ１およびＣｃｐ２）に起因して発生するが、これらの寄生容量間に発生する電位差、すなわち、信号線電位ＶＳＩＧに対する画素電位ＶＰの極性が１フィールド間において変化しない通常の１Ｆ反転駆動方式の場合には、図８に示すように、黒側カップリングの影響を緩和させることはできない。
一方、上述したように、水平駆動回路５７は、１フィールド期間内の各１Ｈの水平ブランキング期間内において、信号線電位ＶＳＩＧと逆極性のプリチャージブラック信号を供給するので、当該信号を供給している間に、信号線電位ＶＳＩＧに対する画素電位ＶＰの極性が反転して白側カップリングとなる結果、白側カップリングと黒側カップリングが図６に示すように互いに逆方向に生じ、これらが互いにキャンセルされるので、カップリングの影響が抑制される。
【００３９】
以上説明したように、本実施形態に係る液晶表示装置１によれば、１フィールド期間内において信号線電位の同極性となる１Ｆ反転駆動方式により映像信号を各画素に書込み、その際、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内に、信号線電位と逆極性のプリチャージブラック信号に続いて、同極性のプリチャージグレー信号を各画素電極に供給するので、白側カップリングと黒側カップリングが相互にキャンセルされる結果、縦方向のクロストークが緩和される。
また、本実施形態に係る液晶表示装置１によれば、信号線電位が負極性の場合には、プリチャージブラック信号の印加は、毎回の水平ブランキング期間ではなく、少なくとも２Ｈ期間に対して１回に制限する。これにより、信号線電位が低電位であり、画素トランジスタによるリークの影響が無視できない場合でも、トレードオフ関係にあるカップリングの影響とリーク性のクロストークについて、各性能を両立させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】実施形態に係る液晶表示装置の構成例を示すブロック図である。
【図２】ＬＣＤパネルモジュールの回路構成を例示する図である。
【図３】本発明に係る駆動方式における信号線電位ＶＳＩＧを示すタイミングチャートである。
【図４】信号線電位が正極性の場合のプリチャージ信号を示す図である。
【図５】信号線電位が負極性の場合のプリチャージ信号を示す図である。
【図６】カップリングの影響を示すタイミングチャートであり、（ａ）は信号線電位ＶＳＩＧを、（ｂ）は画素電位ＶＰを、それぞれ示す。
【図７】一画素回路の構成を示す回路図である。
【図８】１Ｈ反転駆動方式におけるカップリングの影響を示すタイミングチャートであり、（ａ）は信号線電位ＶＳＩＧを、（ｂ）は画素電位ＶＰを、それぞれ示す。
【図９】１Ｆ反転駆動方式におけるカップリングの影響を示すタイミングチャートであり、（ａ）は信号線電位ＶＳＩＧを、（ｂ）は画素電位ＶＰを、それぞれ示す。
【符号の説明】
【００４１】
１…液晶表示装置、２…映像信号処理部、３…タイミングジェネレータ、４…液晶ドライバ、５…ＬＣＤパネルモジュール、５６…垂直駆動回路、５７…水平駆動回路。
【図１】
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【図２】
2005309282.tif 000004
【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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