(57)【要約】【課題】フィールド反転に顕著な縦クロストークを抑制できる表示装置を提供する。【解決手段】表示装置は、１水平期間（１Ｈ）毎に映像信号を信号線Ｙに分配する水平駆動回路１と、走査線Ｘを順次走査して画素を行毎に選択する垂直駆動回路２とを有し、映像信号を選択された各行の画素に書き込んで、１フィールド分の映像信号を保持するとともに、フィールド毎に保持される映像信号の極性を反転する。水平駆動回路１は、１Ｈ毎に極性が反転する映像信号を１Ｈ毎に信号線Ｙに分配し、信号線Ｙから画素に飛び込む容量結合性のノイズの影響を打ち消す。垂直駆動回路２は、１Ｈ置きに走査線Ｘを走査して画素を行毎に選択し、１Ｈ毎に極性が反転する映像信号のうち、同一極性の映像信号を選択された各行の画素に書き込んで、１フィールドにわたり同一極性の映像信号を保持する。【選択図】図４
2005017528.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
行状に配された走査線と、列状に配された信号線と、各走査線及び信号線の交差部に対応して行列状に配された画素と、１水平期間毎に映像信号を列状の信号線に分配する水平駆動回路と、行状の走査線を順次走査して画素を行毎に選択する垂直駆動回路とを有し、各水平期間分の映像信号を選択された各行の画素に書き込んで、１フィールド分の映像信号を保持するとともに、フィールド毎に保持される映像信号の極性を反転する表示装置において、
前記水平駆動回路は、１水平期間毎に極性が反転する映像信号を１水平期間毎に列状の信号線に分配し、以って信号線から画素に飛び込む容量結合性のノイズの影響を打ち消し、
前記垂直駆動回路は、１水平期間置きに行状の走査線を順次走査して画素を行毎に選択し、１水平期間毎に極性が反転する映像信号のうち、同一極性の映像信号を選択された各行の画素に書き込んで、１フィールドにわたり同一極性の映像信号を保持可能としたことを特徴とする表示装置。
【請求項２】
前記水平駆動回路は、互いに同一波形で且つ極性が反対の映像信号を対とし、２水平期間で該対を構成する各映像信号を夫々列状の信号線に分配し、
前記垂直駆動回路は、２水平期間に１回の割合で行状の走査線を順次走査して画素を行毎に選択し、以って各対に含まれる互いに反対極性の映像信号のうち、同一極性の映像信号を選択された各行の画素に書き込むことを特徴とする請求項１記載の表示装置。
【請求項３】
前記垂直駆動回路は、１水平期間の４倍の周期を有するクロック信号ＶＣＫを、１水平期間の２倍の周期を有するクロック信号ＥＮＢでゲート処理することにより、１水平期間置きに行状の走査線を順次走査するためのパルスを生成することを特徴とする請求項１記載の表示装置。
【請求項４】
前記水平駆動回路は、１水平期間毎にブランキング期間で隔てられた映像信号を１水平期間毎に列状の信号線に分配し、
前記垂直駆動回路は、ブランキング期間で挟まれた１水平期間で選択された行の画素に映像信号を書き込み、
映像信号を書き込む前に位置する先行ブランキング期間と映像信号を書き込んだ後に位置する後行ブランキング期間とで、映像信号の書き込みに必要なタイミング制御を最適化することを特徴とする請求項１記載の表示装置。
【請求項５】
各ブランキング期間に列状の信号線を予備的に充電するプリチャージを行うプリチャージ回路を備えており、
前記プリチャージ回路は、先行ブランキング期間に行うプリチャージの時間を後行ブランキング期間に行うプリチャージの時間より長くとることを特徴とする請求項４記載の表示装置。
【請求項６】
前記プリチャージ回路は、先行ブランキング期間で信号線と画素間の電流リークを全画素に亘って均一化するために信号線を充電する第１プリチャージと、信号線を映像信号の中間電位に充電する第２プリチャージとを行い、後行ブランキング期間では第１プリチャージを省き、第２プリチャージのみを行うことを特徴とする請求項５記載の表示装置。
【請求項７】
前記垂直駆動回路は、先行ブランキング期間で画素の行を選択するために走査線に出力するパルスの立ち上がりタイミングに比べ、後行ブランキング期間で該パルスを立ち下げるタイミングを後方にずらし、以って画素に書き込まれた映像信号の固定を確実化することを特徴とする請求項４記載の表示装置。
【請求項８】
行状に配された走査線と、列状に配された信号線と、各走査線及び信号線の交差部に対応して行列状に配された画素とを有する表示装置を駆動するために、１水平期間毎に映像信号を列状の信号線に分配する水平駆動手順と、行状の走査線を順次走査して画素を行毎に選択する垂直駆動手順とを行い、各水平期間分の映像信号を選択された各行の画素に書き込んで、１フィールド分の映像信号を保持するとともに、フィールド毎に保持される映像信号の極性を反転する表示装置の駆動方法において、
前記水平駆動手順は、１水平期間毎に極性が反転する映像信号を１水平期間毎に列状の信号線に分配し、以って信号線から画素に飛び込む容量結合性のノイズの影響を打ち消し、
前記垂直駆動手順は、１水平期間置きに行状の走査線を順次走査して画素を行毎に選択し、１水平期間毎に極性が反転する映像信号のうち、同一極性の映像信号を選択された各行の画素に書き込んで、１フィールドにわたり同一極性の映像信号を保持可能としたことを特徴とする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ＬＣＤによって代表されるアクティブマトリクス型表示装置及びその駆動方法に関する。より詳しくは、フィールド反転駆動方式の改良技術に関する。
【０００２】
【従来技術】
アクティブマトリクス型の表示装置は、行状に配された走査線と、列状に配された信号線と、各走査線及び信号線の交差部に対応して行列状（マトリクス状）に配された画素と、１水平期間（１Ｈ）毎に映像信号を列状の信号線に分配（サンプリング）する水平駆動回路と、行状の走査線を順次走査（スキャン）して画素を行毎（ライン毎）に選択する垂直駆動回路とを有し、各水平期間分の映像信号を選択された各行の画素に書き込んで、１フィールド（１Ｆ）分の映像信号を保持する。
【特許文献１】特開２００１−３５６７４０
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
通常、アクティブマトリクス型の表示装置は交流反転駆動が採用されており、所定の周期で画素に書き込む映像信号の極性を反転している。フィールド毎に極性を反転する駆動を１Ｆ反転と呼び、水平期間毎に映像信号の極性を反転する駆動を１Ｈ反転と呼んでいる。１Ｆ反転は従来からフィールド毎のフリッカや縦クロストークと呼ばれる特有のクロストークなどがあり、解決すべき課題となっている。これに対し、１Ｈ反転はフリッカやクロストークが目立たない為、現在主流となっている。
【０００４】
しかしながら、１Ｆ反転に比べ、１Ｈ反転は高速で映像信号の極性を切り換える為、コントラストや寿命の点で不満がある。
【０００５】
コントラスト改善や長寿命化の観点から、１Ｆ反転が見直されている。１Ｆ反転を採用する上で障害となっているのが、上述したフリッカや縦クロストークの問題である。本明細書では特に縦クロストークに焦点を当てている。縦クロストークは、例えばノーマリホワイトモードのＬＣＤで、グレイの背景の上にブラックのウィンドウを表示した時顕著に現われる。ブラックウィンドウの上下に位置する背景部分のコントラストが他の背景部分のコントラストと異なる為、縦クロストークと呼ばれている。
【０００６】
ＬＣＤパネルの画素は原理的に信号線との間で寄生容量を持っており、信号線電位の変動により画素電位の変動が起こる（信号線からのカップリング）。例えば、背景部分となるグレイ表示の映像信号電圧を７．５±２．０Ｖとし、ブラックウィンドウ部分の映像信号の電圧を７．５±５．０Ｖとすると、背景部分から書き始めてウィンドウ部分に至ると、電位変動はΔ３．０Ｖとなる。この信号線電位の変動により、画素はカップリングを受けて電位の変動が起こる。これが、縦クロストークの原因である。但し、１Ｈ反転では水平期間毎に映像信号の極性が変わる為、カップリングはキャンセルされる。然るに１Ｆ反転ではフィールド期間中同極性の映像信号が入力される為、カップリングがキャンセルされない。
この結果、ブラックウィンドウの上部に位置するグレイ背景の部分は他の背景部分と比べ電位が高くなり、その分黒みが増す。一方、ブラックウィンドウの下方に位置する背景部分は、他の背景部分に比べ電位が低くなり、白みが増す。これが、ブラックウィンドウ上下に現われる縦クロストークとして視認される。カップリングが大きい程縦クロストークは顕著になる。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上述した従来の技術の課題に鑑み、本発明は１Ｆ反転に顕著な縦クロストークを抑制できる表示装置及びその駆動方法を提供することを目的とする。係る目的を達成するために以下の手段を講じた。即ち、行状に配された走査線と、列状に配された信号線と、各走査線及び信号線の交差部に対応して行列状に配された画素と、１水平期間毎に映像信号を列状の信号線に分配する水平駆動回路と、行状の走査線を順次走査して画素を行毎に選択する垂直駆動回路とを有し、各水平期間分の映像信号を選択された各行の画素に書き込んで、１フィールド分の映像信号を保持するとともに、フィールド毎に保持される映像信号の極性を反転する表示装置において、前記水平駆動回路は、１水平期間毎に極性が反転する映像信号を１水平期間毎に列状の信号線に分配し、以って信号線から画素に飛び込む容量結合性のノイズの影響を打ち消し、前記垂直駆動回路は、１水平期間置きに行状の走査線を順次走査して画素を行毎に選択し、１水平期間毎に極性が反転する映像信号のうち、同一極性の映像信号を選択された各行の画素に書き込んで、１フィールドにわたり同一極性の映像信号を保持可能としたことを特徴とする。
【０００８】
好ましくは、前記水平駆動回路は、互いに同一波形で且つ極性が反対の映像信号を対とし、２水平期間で該対を構成する各映像信号を夫々列状の信号線に分配し、前記垂直駆動回路は、２水平期間に１回の割合で行状の走査線を順次走査して画素を行毎に選択し、以って各対に含まれる互いに反対極性の映像信号のうち、同一極性の映像信号を選択された各行の画素に書き込む。又、前記垂直駆動回路は、１水平期間の４倍の周期を有するクロック信号ＶＣＫを、１水平期間の２倍の周期を有するクロック信号ＥＮＢでゲート処理することにより、１水平期間置きに行状の走査線を順次走査するためのパルスを生成する。
【０００９】
本発明の発展形態では、前記水平駆動回路は、１水平期間毎にブランキング期間で隔てられた映像信号を１水平期間毎に列状の信号線に分配し、前記垂直駆動回路は、ブランキング期間で挟まれた１水平期間で選択された行の画素に映像信号を書き込み、映像信号を書き込む前に位置する先行ブランキング期間と映像信号を書き込んだ後に位置する後行ブランキング期間とで、映像信号の書き込みに必要なタイミング制御を最適化する。具体的には、各ブランキング期間に列状の信号線を予備的に充電するプリチャージを行うプリチャージ回路を備えており、前記プリチャージ回路は、先行ブランキング期間に行うプリチャージの時間を後行ブランキング期間に行うプリチャージの時間より長くとる。この場合、前記プリチャージ回路は、先行ブランキング期間で信号線と画素間の電流リークを全画素に亘って均一化するために信号線を充電する第１プリチャージと、信号線を映像信号の中間電位に充電する第２プリチャージとを行い、後行ブランキング期間では第１プリチャージを省き、第２プリチャージのみを行う。また、前記垂直駆動回路は、先行ブランキング期間で画素の行を選択するために走査線に出力するパルスの立ち上がりタイミングに比べ、後行ブランキング期間で該パルスを立ち下げるタイミングを後方にずらし、以って画素に書き込まれた映像信号の固定を確実化する。
【００１０】
又本発明は、行状に配された走査線と、列状に配された信号線と、各走査線及び信号線の交差部に対応して行列状に配された画素とを有する表示装置を駆動するために、１水平期間毎に映像信号を列状の信号線に分配する水平駆動手順と、行状の走査線を順次走査して画素を行毎に選択する垂直駆動手順とを行い、各水平期間分の映像信号を選択された各行の画素に書き込んで、１フィールド分の映像信号を保持するとともに、フィールド毎に保持される映像信号の極性を反転する表示装置の駆動方法において、前記水平駆動手順は、１水平期間毎に極性が反転する映像信号を１水平期間毎に列状の信号線に分配し、以って信号線から画素に飛び込む容量結合性のノイズの影響を打ち消し、前記垂直駆動手順は、１水平期間置きに行状の走査線を順次走査して画素を行毎に選択し、１水平期間毎に極性が反転する映像信号のうち、同一極性の映像信号を選択された各行の画素に書き込んで、１フィールドにわたり同一極性の映像信号を保持可能としたことを特徴とする。
【００１１】
水平駆動回路は、水平期間毎に極性反転する映像信号を水平期間毎に列状の信号線にサンプリングしている。従って、信号線までは通常の１Ｈ反転駆動と同じである。水平期間毎に映像信号の極性が反転するので、信号線から画素に飛び込む容量結合性のノイズの影響は打ち消される。この結果、縦クロストークは目立たなくなる。一方、垂直駆動回路は、１水平期間置きに行状の走査線を順次走査して画素を行毎に選択し、水平期間毎に極性が反転する映像信号のうち、同一極性の映像信号を選択された各行の画素に書き込んでいる。水平期間を２回繰返す毎に１回水平期間を間引いているので、本明細書はこの駆動方式を間引き１Ｈ反転と呼ぶことにする。この間引き１Ｈ反転を行うことで、１フィールドに亘り同一極性の映像信号を画素に書込保持することができる。次のフィールドでは同じく間引き１Ｈ反転により反対極性の映像信号を書込保持できる。この様にして、画素に対しては１Ｆ反転駆動が行われる。本発明によれば、信号線までは１Ｈ反転で画素は１Ｆ反転になっている。信号線の１Ｈ反転と画素の１Ｆ反転を互いに整合させる為に、間引き１Ｈ反転駆動を採用している。これにより、１Ｆ反転に固有の縦クロストークを効果的に抑制することができる。
【発明の実施の形態】
【００１２】
以下図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。まず、本発明の背景を明らかにする為、図１〜図３を参照して縦クロストークにつき、詳細な説明を加える。図１はアクティブマトリクス型の表示装置の１画素分を示す模式的な回路図である。図示する様に、信号線と走査線との交差部分に画素が形成されている。図示の例では画素が液晶セルＣｌｃとこれを駆動する薄膜トランジスタＴＦＴとで構成されている。ＴＦＴのゲート電極Ｇは走査線に接続し、ソース電極Ｓは信号線に接続し、ドレイン電極Ｄは液晶セルＣｌｃに接続している。液晶セルＣｌｃは画素電極と対向電極との間に保持された液晶で構成されている。画素電極はＴＦＴのドレイン電極Ｄに接続する一方、対向電極には各画素に共通にコモン電圧Ｖｃｏｍが印加されている。液晶セルＣｌｃと平行に補助容量Ｃｓが接続されている。補助容量Ｃｓの一方の電極はＴＦＴのドレイン電極Ｄに接続し、他方の電極は補助容量線を介して所定の電圧Ｖｃｓが印加されている。
【００１３】
信号線には水平駆動回路（図示せず）から映像信号が供給される。走査線には垂直駆動回路（図示せず）から選択パルスが印加される。選択パルスに応じてＴＦＴが導通し、信号線側から画素電極側に映像信号が書き込まれる。選択パルスが解除されると、ＴＦＴは非導通状態となり信号線と画素電極は切り離される。
しかしながら、実際には信号線と画素電極との間に寄生容量Ｃｃｐ１があり、カップリングの影響を受ける。同様に、画素電極と隣接信号線との間にも寄生容量Ｃｃｐ２があり、カップリングの影響を受ける。
【００１４】
図２は、図１に示した画素の集合で構成される画面に、黒ウィンドウを表示した状態を表わしている。尚、黒ウィンドウは画面の中央に位置し、残りの背景部分は全て中間調（灰色）に表示されている。画面上で画素Ａは信号線１上に位置し、画素Ｂ，Ｃは信号線２上に位置している。ここで信号線１は黒ウィンドウに掛かっておらず、信号線２は黒ウィンドウの上を通過している。本来、画素Ａ，Ｂ，Ｃの輝度は同一であるはずが、縦クロストークの為微妙な差が生じている。黒ウィンドウの上部に位置する画素Ｂは本来のグレイ色に比べ黒みがかかっており、黒ウィンドウの下方に位置する画素Ｃは逆に白みがかかっている。これが縦クロストークであり、画素Ｂと画素Ｃの輝度の差は５〜６％に達し、容易に視認できる。本発明は、この縦クロストークを抑制して、画素Ｂと画素Ｃの輝度差を視認不可能な２％以下に抑えることを目的とする。
【００１５】
図３は、１Ｆ反転駆動と１Ｈ反転駆動を比較したタイミングチャートであり、何れも図２の画面を表示した場合における信号線や画素の電位変化を表わしている。１Ｆ反転駆動では、信号線１に印加される映像信号はフィールド毎に反転している。図示の例では、１フィールドで正極性の映像信号が印加され、２フィールドで負極性の映像信号が印加されている。信号線１はフィールド期間中常に中間調の映像信号が印加される。例えば、信号線１には点線で示す基準電位に対して±２Ｖの映像信号電位が供給されている。信号線１上に位置する画素Ａは中間調の映像信号が書き込まれており、電位も同じく±２Ｖに固定されている。これに対し信号線２は１フィールドで中間電位と黒電位が印加される期間に分かれている。ちょうど黒ウィンドウを表示する期間は、信号線２の電位が例えば２Ｖから５Ｖに上昇している。同じく負極性の２フィールドでは、ちょうど黒ウィンドウを表示する期間に電位レベルが−２Ｖから−５Ｖに下がっている。
【００１６】
画素Ｂは黒ウィンドウの上部の背景部分に位置しており、基本的に中間調の±２Ｖが書き込まれる。しかしながら、画素Ｂは信号線２上に位置しており、カップリングの影響を受け、電位が変動する。信号線２は前述した様に黒ウィンドウを表示する期間絶対値で２Ｖから５Ｖに変化する為、この変動分Δ３Ｖが容量カップリングで画素Ｂ側に飛び込み、電位が変動する。図示する様に、１フィールド及び２フィールド共に、カップリングで画素Ｂの絶対電位が大きくなる為、中間調から黒みが強くなっている。逆に画素Ｃは、黒ウィンドウの下方の背景部に位置している。画素Ｃは前のフィールドで負極性の中間レベル（−２Ｖ）に書き込まれている。前フィールドから現フィールドに進むと黒ウィンドウを表示する期間信号線２の電位がΔ３Ｖだけ高くなる。この電位変動がカップリングで画素Ｃに飛び込む。画素Ｂと異なり画素Ｃは前フィールドで負極性に維持されている為カップリングを受けると電位の絶対値が小さくなる。その結果、画素Ｃは中間調に比べて白みがかる。以上が、１Ｆ反転駆動における縦クロストークの発生原因である。
【００１７】
これに対し、１Ｈ反転駆動では映像信号が水平期間毎に反転している。例えば信号線１に着目すると、１フィールド及び２フィールドで何れも映像信号は水平期間毎に＋２Ｖと−２Ｖの間を反転している。この結果、画素Ｂにカップリングで飛び込む電位も１Ｈ周期で反転している。従ってカップリングはキャンセルされ、目立った縦クロストークは現われない。同様に画素Ｃでも信号線２からカップリングで飛び込むノイズは１Ｈ周期で反転する為、キャンセルされる。従って１Ｆ反転駆動に比べ１Ｈ反転駆動は原理的に縦クロストークが現われにくい方式である。
【００１８】
図４は、本発明に係る表示装置の実施形態を示す模式的な回路図である。図示する様に本表示装置は、行状に配された走査線Ｘと、列状に配された信号線Ｙと、各走査線Ｘ及び信号線Ｙの交差部に対応して行列状に配された画素とで構成された画面を備えている。画素は画素電極４とこれを駆動するＴＦＴとで構成されている。ＴＦＴのゲート電極は対応する走査線Ｘに接続し、ソース電極は対応する信号線Ｙに接続し、ドレイン電極は対応する画素電極４に接続している。マトリクス状に配された画素の周囲には水平駆動回路１、垂直駆動回路２及びプリチャージ回路３が配されている。水平駆動回路１は、１水平期間毎に映像信号ＶＩＤＥＯを列状の信号線Ｙに分配する。図示の例では、映像信号ＶＩＤＥＯを供給するビデオラインと各信号線ＹがスイッチＨＳＷを介して接続している。水平駆動回路１は１水平期間で順次サンプリングパルスＨｓｗ１，Ｈｓｗ２，Ｈｓｗ３・・・を出力し、ＨＳＷを順次開閉して、映像信号ＶＩＤＥＯを点順次で各信号線Ｙにサンプリングしている。水平駆動回路１は基本的にシフトレジスタで構成されており、外部から供給される水平スタートパルスＨＳＴを同じく外部から供給されるクロック信号ＨＣＫで順次転送し、サンプリングパルスＨｓｗ１，Ｈｓｗ２，Ｈｓｗ３を出力している。尚、各水平期間でＨＳＴの転送を終わると終了信号ＨＯＵＴを出力している。
【００１９】
垂直駆動回路２は行状の走査線Ｘを順次走査して画素を行毎に選択し、各水平期間分の映像信号ＶＩＤＥＯを選択された各行の画素に書き込んで、１フィールド分の映像信号を保持する。次のフィールドでは極性が反転した同じく同一極性の映像信号を保持することで、いわゆる１Ｆ反転を行っている。図示の形態では、垂直駆動回路２は外部から供給されるスタートパルスＶＳＴ，クロック信号ＶＣＫ，ＥＮＢなどに応じて動作し、順次選択パルスＶｓｗ１，Ｖｓｗ２，Ｖｓｗ３・・・を各走査線Ｘに出力し、各画素のＴＦＴを開閉駆動している。
【００２０】
本発明の特徴事項として、水平駆動回路１は、１水平期間毎に極性が反転する映像信号ＶＩＤＥＯを１水平期間毎に列状の信号線Ｙに分配し、以って信号線Ｙから画素に飛び込む容量結合性のノイズの影響を打ち消している。図示の例では、映像信号ＶＩＤＥＯは最初の１Ｈで負極性（Ｌ）となり次の１Ｈで正極性（Ｈ）に反転する。以下、１Ｈ毎に極性をＬ，Ｈ，Ｌ，Ｈ・・・の様に反転する。この１Ｈ反転映像信号がそのまま各信号線Ｙにサンプリングされるので、通常の１Ｈ反転駆動と何ら変わりがない。この結果、信号線Ｙから画素に飛び込むカップリングもキャンセルされる為、縦クロストークは発生しない。一方、垂直駆動回路２は、１水平期間置きに行状の走査線Ｘを順次走査して画素を行毎に選択し、１水平期間毎に極性が反転する映像信号ＶＩＤＥＯのうち、同一極性の映像信号を選択された各行の画素に書き込んで、１フィールドに亘り同一極性の映像信号を保持可能にしている。図示の例では、１Ｈ毎にＬとＨで極性が反転する映像信号ＶＩＤＥＯに対し、１Ｈ間引き走査を行うことで、各画素電極４には正極性（Ｈ）の映像信号を書き込んでいる。次のフィールドでは負極性の映像信号Ｌを各画素電極４に書き込むことで、いわゆる１Ｆ反転を実現している。この様に本発明では、信号線は１Ｈ反転駆動としている。これによりカップリングをキャンセルできる。これに対し画素は１Ｈ間引き駆動を採用することで、１Ｆ反転となっている。結果的に、１Ｆ反転駆動で縦クロストークをキャンセルすることが可能になる。この様な１Ｈ間引き反転駆動のメリットは、信号線側で１Ｈ毎に映像信号の極性が変わる為、画素と信号線のカップリングはキャンセルされ、通常の１Ｆ反転で問題となっている縦クロストークを除去できることである。
【００２１】
本実施形態では、水平駆動回路１は、互いに同一波形で且つ極性が反対の映像信号ＶＩＤＥＯを対とし、２水平期間で該対を構成する各映像信号をそれぞれ列状の信号線Ｙに分配している。一方垂直駆動回路２は、２水平期間に１回の割合で行状の走査線Ｘを順次走査して画素を行毎に選択し、以って各対に含まれる互いに反対極性の映像信号のうち、同一極性の映像信号を選択された各行の画素に書き込む。好ましくは、垂直駆動回路２はシフトレジスタで構成されており、１水平期間の４倍の周期を有するクロック信号ＶＣＫを、１水平期間の２倍の周期を有するクロック信号ＥＮＢでゲート処理することにより、１水平期間置きに行状の走査線Ｘを順次走査する為のパルスＶｓｗ１，Ｖｓｗ２，Ｖｓｗ３・・・を生成している。
【００２２】
本実施形態の水平駆動回路１は、１水平期間（１Ｈ）毎にブランキング期間（ΔＨ）で隔てられた映像信号ＶＩＤＥＯを、１Ｈ毎に列状の信号線Ｙに分配している。垂直駆動回路２は、ブランキング期間ΔＨで挟まれた１水平期間で選択された行の画素に映像信号を書き込む。その際、本表示装置は、映像信号を書き込む前に位置する先行ブランキング期間と映像信号を書き込んだ後に位置する後行ブランキング期間とで、映像信号の書込に必要なタイミング制御を最適化している。図示の例では、１Ｈ毎に極性がＬＨで反転する映像信号のうち、正極性の波形Ｈを各画素に書き込んでいる。従って、図示のタイミングでは先行ブランキング期間が映像波形Ｈの前に位置し、後行ブランキング期間が同じく映像波形Ｈの後ろに位置している。最適化の具体例は、まずプリチャージ回路３で行われている。プリチャージ回路３は各ブランキング期間に列状の信号線Ｙを予備的に充電するプリチャージを行っている。その際、プリチャージ回路３は、先行ブランキング期間に行うプリチャージの時間を後行ブランキング期間に行うプリチャージの時間より長く取る様にしている。更にプリチャージ回路３は、先行ブランキング期間で信号線Ｙと画素間の電流リークを全画素に亘って均一化する為に信号線Ｙを充電する第１プリチャージと、信号線Ｙを映像信号の中間電位に充電する第２プリチャージとを行い、後行ブランキング期間では第１プリチャージを省き、第２プリチャージのみを行う。又最適化の他の具体例として、垂直駆動回路２は、先行ブランキング期間で画素の行を選択する為に走査線Ｘに出力するパルスＶｓｗの立ち上がりタイミングに比べ、後行ブランキング期間でこのパルスＶｓｗ２を立ち下げるタイミングを後方にずらし、以って画素に書き込まれた映像信号の固定を確実化している。
【００２３】
図５は、図４に示した本表示装置の動作説明に供するタイミングチャートである。前述した様に、垂直駆動回路はシフトレジスタで構成されており、スタートパルスをクロック信号で順次転送することにより、各段から選択パルスを出力している。図示の例ではシフトレジスタの各段からクロック信号ＶＣＫが取り出され、これを別のクロック信号ＥＮＢで整形することにより、選択パルスＶｓｗ１，Ｖｓｗ２，Ｖｓｗ３・・・を出力している。タイミングチャートから明らかな様に、選択パルスＶｓｗは１Ｈ置きに出力されており、１Ｈ間引き駆動を実現している。映像信号ＶＩＤＥＯは１Ｈ毎に反転している。これと対応する様に、水平駆動回路からは各水平期間毎にサンプリングパルスＨｓｗが出力される。図示のタイミングチャートでは、理解を容易にする為ｎ列目の信号線に映像信号ＶＩＤＥＯをサンプリングする為のサンプリングパルスＨｓｗｎのみを示してある。
図示する様に、Ｈｓｗｎは各水平期間毎に出力されている。これに応じて、ｎ列目の信号線電位は１Ｈ毎に反転する映像信号ＶＩＤＥＯがサンプリングされている。従って、信号線に関する限り通常の１Ｈ反転駆動となっている。
【００２４】
再び垂直駆動回路側に戻ると、Ｖｓｗ１の出力で第１行目の画素行が選択される。この結果Ｈｓｗｎの出力された時点で、第１行第ｎ列に位置する画素１ｎに、正極性の信号電位が書き込まれ保持される。次の１ＨでもＨｓｗｎが出力されるが、Ｖｓｗ１はすでに立ち下がっているので、画素１ｎには負極性の映像信号ＶＩＤＥＯは書き込まれず、先の正極性の映像信号ＶＩＤＥＯがそのまま保持される。以下同様に、Ｖｓｗ２が印加され且つＨｓｗｎが出力された時点で、第２行第ｎ列の画素２ｎに正極性の映像信号ＶＩＤＥＯが書き込まれる。この様にして、フィールド期間中、各画素には全て正極性の映像信号が書込保持される。
【００２５】
この様に本発明の表示装置では、ＶＣＫパルスの周期を通常の２倍（２Ｈから４Ｈ）にしている。次にＶｓｗパルスを抜き取るＥＮＢパルスを通常のＶＣＫパルス（周期は２Ｈ）にする。他のパルスは通常の１Ｈ反転駆動と同様にする。その結果、Ｖｓｗパルスは垂直駆動回路から１Ｈ置きに各走査線に出力され、画素ＴＦＴのゲートは２Ｈにつき１Ｈだけオープンする。一方Ｈｓｗは１Ｈ毎に出力し且つ映像信号は１Ｈ反転で入力するので（Ｈ，Ｌ，Ｈ，Ｌ・・・）信号線電位は１Ｈ毎に極性が変わる。この様な波形タイミングにすることで、画素は１Ｆ反転、信号線は１Ｈ反転にすることができ、縦クロストークが発生しない１Ｆ反転を実現できる。
【００２６】
図６は、本発明に係る表示装置の画面の一例を示す模式図である。理解を容易にする為、図２に示した従来の表示装置の画面サンプルと対応する部分には対応する参照番号を付してある。アクティブマトリクス表示装置の画面に中間調背景で黒ウィンドウを中央に表示した場合を表わしている。従来の１Ｆ反転駆動と異なり、本発明に従って１Ｈ間引き反転駆動を行うと、背景部の画素Ａ，Ｂ，Ｃは位置によらずほぼ等しい輝度を示し、縦クロストークは現われない。画素Ｂと画素Ｃの輝度差は１％以下に抑えられる。
【００２７】
図７は、図６に示した１Ｈ間引き反転駆動のタイミングチャートである。信号線１の電位は１フィールド，２フィールド共に１Ｈで極性がＬＨ反転する。いわゆる１Ｈ反転となっている。但し、１フィールドと２フィールドでは反転位相が１８０°ずれている。画素Ａはフィールド期間中中間レベルに維持される。１フィールドでは＋２Ｖで２フィールドでは−２Ｖである。一方ブラックウィンドウを通過する信号線２は、ウィンドウ表示期間だけ映像信号のレベルが±５Ｖで変動する。画素Ｂは背景部に位置するので中間調に書き込まれるが、ウィンドウ表示期間中に限り信号線２からカップリングを受ける。しかしながら、信号線２から飛び込むノイズは１Ｈ周期で反転する為カップリングはキャンセルされる。これにより縦クロストークはなくなる。同様に画素Ｃにおいても信号線２から飛び込むカップリングはキャンセルされるので、縦クロストークはなくなる。
【００２８】
図８は、通常の１Ｈ反転駆動と本発明による間引き１Ｈ反転駆動を比較したタイミングチャートである。間引き１Ｈ反転駆動では２回に１回水平期間を間引きいて駆動している。尚本発明はこれに限られるものではなく、場合によっては３回に１回もしくは４回に１回水平期間を省いて間引き駆動を行うこともできる。
通常１Ｈ反転駆動と間引き１Ｈ反転駆動を比較すると、ＶＣＫは両者とも同一である。ＥＮＢは通常１Ｈ反転駆動では各水平期間の大部分を書込に使うのでＨレベルが長い波形となっている。これに対し間引き１Ｈ反転駆動では１水平期間でＨとＬが等しくなりデューティ比５０％の矩形波となっている。映像信号ＶＩＤＥＯの反転周期は、通常１Ｈ反転駆動に比べ間引き１Ｈ反転駆動が半分になっている。換言すると、映像信号ＶＩＤＥＯは間引き１Ｈ反転駆動で倍速化されている。これは、間引き１Ｈ反転駆動の場合一方極性の映像信号のみを書込に利用する為である。水平スタートパルスＨＳＴの発生間隔も間引き１Ｈ反転駆動で短くなっている。これは、正極性及び負極性の波形を両方とも信号線にサンプリングする為である。水平駆動回路にＨＳＴが入力され転送が終了するとＨＯＵＴが出力される。ＨＳＴが入力してからＨＯＵＴが出力されるまでの間が正味の書込時間で、それ以外がブランキング期間となる。図示のタイミングチャートから明らかな様に、間引き１Ｈ反転駆動は倍速駆動となる為１Ｈ期間が通常の半分となる関係から、ブランキング期間も通常の１Ｈ反転駆動に比べ短くなる。間引き１Ｈ反転駆動では、画素ＴＦＴのゲートを２Ｈにつき１Ｈだけオープンするのだが、ここで言う２Ｈ期間は通常１Ｈ反転駆動における１Ｈ期間に相当する。つまり通常の１Ｈ期間に極性が異なる映像信号を２回入力しなければならない為、入力時間は通常の半分になる。この結果、ブランキング期間も通常の半分となってしまう。
【００２９】
図９は、ブランキング期間に行われる各種制御のタイミングチャートである。
水平駆動回路からＨＯＵＴが出力されるタイミングｔ０と、次のスタートパルスＨＳＴが水平駆動回路に入力されるタイミングｔ１０との間にブランキング期間ＴＢＬＫが規定される。このブランキング期間ＴＢＬＫではまずＥＮＢがタイミングｔ１で立ち下がる。ＥＮＢの立ち下がりと共にゲートパルスが立ち下がるので、画素が信号線から電気的に切り離される。この時点で画素へ書き込まれた映像信号が固定される。間引き１Ｈ反転で倍速駆動を行うと前述した様にブランキング期間ＴＢＬＫが短くなる。これに応じて映像信号の書込固定に要する時間ＴＯＦＦも短くなる為、書込不足の問題が生じる。次に、画素が信号線から切り離された後、各信号線に対してプリチャージ信号ＰＣＧを印加する。信号線に対するプリチャージは画質改善を目的とするもので、例えばユニフォーミティの改善に効果がある。このプリチャージ時間ＴＰＣＧも倍速駆動を行うと短縮化される為、プリチャージの効果も不十分となり別のクロストークや縦スジ欠陥が発生してしまう。
【００３０】
間引き１Ｈ反転駆動では、通常の１Ｈ期間を「画素に映像を書き込む期間」と「画素に映像を書き込まない期間」に２分割している。よって、画素に映像を書き込む前のブランキング期間（先行ブランキング期間）と画素に映像を書き込まない前のブランキング期間、つまり画素に映像を書き込んだ後のブランキング期間（後行ブランキング期間）が存在する。本発明では、映像信号を書き込む前に位置する先行ブランキング期間と映像信号を書き込んだ後に位置する後行ブランキング期間とで、映像信号の書込に必要なタイミング制御を最適化することで、上述した不具合を解決している。図１０は、後行ブランキング期間ＴＢＬＫ−ＥＮＤに適用される改善策を示すタイミングチャートである。まずＥＮＢの立ち下がりタイミングがｔ１からｔ２に延長化している。これにより画素に対する映像信号の書込固定時間がＴＯＦＦからＴＯＦＦ’に延長化される。この様に先行ブランキング期間で画素の行を選択する為に走査線に出力するパルスの立ち上がりタイミングに比べ、後行ブランキング期間でこのパルスを立ち下げるタイミングを後方にずらし、以って画素に書き込まれた映像信号の固定を確実化している。
ＥＮＢの立ち下がりタイミングをｔ１からｔ２と後ろにずらした関係で、逆にプリチャージ時間がＴＰＣＧからＴＰＣＧ’と短縮化される。しかしながら、画素に映像信号を書き込んだ後の後行ブランキング期間ＴＢＬＫ−ＥＮＤでは、次が間引き期間となる為画素には映像信号を書き込まない。従ってプリチャージ期間を短縮化しても映像品位に実質的な悪影響はない。
【００３１】
図１１は先行ブランキング期間ＴＢＬＫ−ＴＯＰに適用される改善策を示したタイミングチャートである。ＴＢＬＫ−ＥＮＤではＥＮＢが立ち下がって画素が信号線から切り離される。これに対しＴＢＬＫ−ＴＯＰではタイミングｔ１でＥＮＢが立ち上がりゲート選択パルスが垂直駆動回路から出力されるので、信号線と画素が電気的に接続される。ところで各画素に映像信号を書き込む場合、信号線の電位変動は画素電位に大きく影響する。この為先行ブランキング期間ＴＢＬＫ−ＴＯＰでは、ユニフォーミティ改善パルスであるプリチャージ信号の入力時間を長く取る必要がある。間引き１Ｈ反転駆動ではＴＢＬＫ−ＴＯＰに先立つ間引き期間で画素に映像を書き込んでいない。そこでＴＢＬＫ−ＴＯＰではＨＯＵＴが出力された後直ちにプリチャージ信号ＰＣＧの入力を開始することで、プリチャージ時間をＴＰＣＧからＴＰＣＧ’へ拡大化している。この様に本発明は、先行ブランキング期間ＴＢＬＫ−ＴＯＰに行うプリチャージの時間を後行ブランキング期間に行うプリチャージの時間より長く取っている。特に本実施形態では、先行ブランキング期間ＴＢＬＫ−ＴＯＰで信号線と画素間の電流リークを全画素に亘って均一化する為に信号線を充電する第１プリチャージＰＲＧと、信号線を映像信号の中間電位に充電する第２プリチャージとを行っている。タイミングチャートでは第１プリチャージ時間をＴＰＲＧ’で表わし、第１プリチャージと第２プリチャージの合計時間をＴＰＣＧ’で表わしている。従って、第２プリチャージ時間はＴＰＣＧ’−ＴＰＲＧ’で表わされる。これに対し、後行ブランキング期間ＴＢＬＫ−ＥＮＤでは図１０に示す様に第１プリチャージＰＲＧを省き、第２プリチャージのみを行っている。後行ブランキング期間ＴＢＬＫ−ＥＮＤではその後間引き期間に入る為映像信号は書き込まれない。従って、第１プリチャージを行う必要性は乏しい。この様に間引き１Ｈ反転駆動では、先行ブランキング期間及び後行ブランキング期間における各パルス波形のタイミングを最適化することで、書込不足やクロストーク、縦スジ欠陥などを防ぐことができる。
【００３２】
【発明の効果】
間引き１Ｈ反転駆動を採用することで、画素は１Ｆ反転、信号線は１Ｈ反転にすることができ、縦クロストークが発生しない１Ｆ反転を実現できる。又間引き１Ｈ反転駆動において、ブランキング期間に印加される各パルス波形のタイミングを先行ブランキング期間と後行ブランキング期間との間で最適化することによって、書込不足や縦クロストーク、縦スジ欠陥などの発生を防ぐことができる。
これにより、画品位を一層改善することを目的として、表示装置に本発明を利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】アクティブマトリクス型表示装置の１画素分を示す模式図である。
【図２】従来の１Ｆ反転駆動で画面に現われる縦クロストークを示す模式図である。
【図３】従来の１Ｆ反転駆動及び１Ｈ反転駆動を示すタイミングチャートである。
【図４】本発明に係る表示装置の実施形態を示すブロック図である。
【図５】図４に示した表示装置の動作説明に供するタイミングチャートである。
【図６】図４に示した表示装置に映し出される画面の一例を示す模式図である。
【図７】図６に示した表示装置の動作説明に供するタイミングチャートである。
【図８】通常の１Ｈ反転駆動と本発明に係る間引き１Ｈ反転駆動を比較して表わしたタイミングチャートである。
【図９】ブランキング期間におけるタイミングチャートである。
【図１０】後行ブランキング期間におけるタイミングチャートである。
【図１１】先行ブランキング期間におけるタイミングチャートである。
【符号の説明】
１・・・水平駆動回路、２・・・垂直駆動回路、３・・・プリチャージ回路、４・・・画素電極、Ｘ・・・走査線、Ｙ・・・信号線
【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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