JP2006071672A - 表示装置およびその駆動方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】映像信号線時分割駆動方式を採用しつつ、隣接する映像信号線間の寄生容量等による表示輝度または表示色のシフトやにじみなどの悪影響を低減または解消する。
【解決手段】本映像信号線駆動回路300は、従来構成とほぼ同様のシフトレジスタ回路301から出力バッファ回路305までを備え、さらに1水平走査期間前のデジタル画像信号Dapを出力するラインメモリ310と、隣接する映像信号線間の寄生容量等による映像信号の電圧変動を補正するための補正電圧信号Vcr,Vcgを出力する補正部320とを備える。この補正部320はデジタル画像信号Dap,Daに基づき隣接する映像信号線の電位変動量をそれぞれ算出し、これらの変動量に基づく補正電圧信号Vcr,Vcgを出力する。映像信号線には、映像信号の電圧からこの補正電圧信号の電圧を予め差し引くことにより補正した電圧が印加されるので、上記影響が低減または解消される。
【選択図】図4

Description

本発明は、アクティブマトリクス型の表示装置に関し、更に詳しくは、表示すべき画像を形成するための複数の画素形成部に映像信号を伝達するための多数の映像信号線が複数本(例えば3本)を1組として複数組の映像信号線群にグループ化され、グループ化された映像信号線群毎に駆動回路から時分割で映像信号が出力される表示装置に関する。
近年、表示装置における表示画像の高精細化の進展が顕著である。このため、例えばアクティブマトリクス型液晶表示装置のように、表示すべき画像の解像度に応じた数の信号線(列電極または行電極)を必要とする表示装置では、表示画像の高精細化に伴って単位長さ当たりの信号線数(電極数)が膨大となる。その結果、それらの信号線に信号を印加する駆動回路の実装において、駆動回路の出力端子と表示パネルの信号線との接続部のピッチ(以下「接続ピッチ」という)が極めて小さなものとなる。このような表示画像の高精細化に伴う接続ピッチの狭小化の傾向は、カラー液晶表示装置のようにR(赤)、G(緑)、B(青)の隣接3画素を表示単位とするカラー表示装置の場合には、映像信号線(列電極)とその駆動回路(「列電極駆動回路」、「データ線駆動回路」または「映像信号線駆動回路」と呼ばれる)との接続部において特に顕著となる。
このような問題を解決するために、2本以上の映像信号線(例えばR,G,Bの隣接3画素に対応する3本の映像信号線)を1組として映像信号線をグループ化し、各組を構成する複数の映像信号線に映像信号線駆動回路の1つの出力端子を割り当て、画像表示における1水平走査期間内において各組内の映像信号線に時分割的に映像信号を印加するように構成された液晶表示装置が従来より提案されている(例えば特開平6−138851号公報参照)。
図2(a)は、このような方式(以下「映像信号線時分割駆動方式」という)のアクティブマトリクス型液晶表示装置における映像信号線とその駆動回路(以下「映像信号線駆動回路」という)との接続部の構成を模式的に示している。この図に示した例では、映像信号線Lsが3本を1組としてグループ化されており、各組を構成する映像信号線群に対して映像信号線駆動回路300の出力端子TS1,TS2,TS3,…が1つずつ対応づけられている。そして、映像信号線駆動回路300の各出力端子TS1,TS2,TS3,…に対応するグループ化された3本の映像信号線との間には、切換スイッチが設けられている。各切換スイッチは、映像信号線Ls毎に設けられ一端が映像信号線Lsに接続されたアナログスイッチSW1,SW2,SW3,…のうち隣接する3個のアナログスイッチSW(3j−2),SW(3j−1),SW3jから構成される(j=1,2,3,…)。各切換スイッチを構成する3個のアナログスイッチSW(3j−2),SW(3j−1),SW3jの他端は互いに接続されて、その切換スイッチに対応する映像信号線駆動回路300の出力端子TSjに接続されている。これらの切換スイッチは、例えば、この表示装置における液晶パネル基板に形成される薄膜トランジスタ(TFT:Thin Film Transistor)によるアナログスイッチによって実現される。
図3は、この映像信号線時分割駆動方式の液晶表示装置における走査信号G1,G2,G3,…、各切換スイッチの制御信号(以下「切換制御信号」という)GSa〜GSc、および映像信号線SL1〜SL6に印加される映像信号を示すタイミングチャートである。ここで、走査信号Gkがハイレベル(Hレベル)のときにはk番目の走査信号線が選択され、走査信号Gkがローレベル(Lレベル)のときにはk番目の走査信号線が非選択の状態であるものとする(k=1,2,3,…)。また、各切換スイッチは、切換制御信号GSaがHレベル(であって切換制御信号GSb,GScがLレベル)のときには、映像信号線駆動回路300の各出力端子TSjはそれに対応する3本の映像信号線のうち(図3の)左側の映像信号線Lsに接続され、切換制御信号GSbがHレベル(であって切換制御信号GSa,GScがLレベル)のときには、映像信号線駆動回路300の各出力端子TSjはそれに対応する3本の映像信号線のうち中央の映像信号線に接続され、切換制御信号GScがHレベル(であって切換制御信号GSa,GSbがLレベル)のときには、映像信号線駆動回路300の各出力端子TSjはそれに対応する3本の映像信号線のうち右側の映像信号線に接続されるものとする。
このように、この液晶表示装置では、1水平走査期間すなわち1本の走査信号線が選択されている期間内において、各出力端子TSjが接続される映像信号線が切り換わり、各組を構成する3本の映像信号線のうち、各水平走査期間を第1から第3までの期間に3等分したときの第1の期間では左側の映像信号線に、各水平走査期間の第2の期間では中央の映像信号線に、各水平走査期間の第3の期間では右側の映像信号線に、映像信号線駆動回路から映像信号がそれぞれ印加される。これにより、各映像信号線Lsは、その映像信号線Lsに映像信号線駆動回路300の出力端子TSjが接続されている間に、その出力端子TSjから出力される映像信号の電圧に充電され、その映像信号線と選択されている走査信号線との交差点に対応する画素形成部Pxにその電圧の値が画素値として書き込まれる。
上記のような映像信号線時分割駆動方式の液晶表示装置では、各組を構成する映像信号線の本数すなわち切換スイッチによる時分割数に応じて、各映像信号線への充電時間が短くなり、上記時分割数をmとすれば、各映像信号線の充電時間は映像信号線時分割駆動方式でない通常の液晶表示装置の場合の1/mとなる(図2に示した例では1/3となる)。しかし、上記時分割数をmとする切換スイッチを液晶パネル基板に形成することにより、映像信号線駆動回路の出力端子と映像信号線との接続ピッチを通常の液晶表示装置の場合のm倍にすることができる。また、このような構成により、1つの液晶パネルの駆動に複数の集積回路チップ(ICチップ)からなる映像信号線駆動回路が使用される場合には、そのチップの個数を減らすことができる。このような映像信号線時分割駆動方式による利点は広く知られており、このための映像信号線のグループ化は、R(赤)、G(緑)、B(青)の隣接3画素に映像信号を伝達する3本の映像信号線を1組としてグループ化されることが多い。
特開平6−138851号公報 特開平6−250146号公報 特開2000−2867号公報 特開2003−58119号公報
しかし、このような映像信号線時分割駆動方式の液晶表示装置は、隣接する映像信号線間の寄生容量のため、画素形成部Pxに書き込まれるべき映像信号の電圧に変動が生じる。以下、この現象について図を参照して説明する。
図6は、図3に示した上記従来の液晶表示装置の映像信号線SL3〜SL5に印加される映像信号の電位変化を詳細に示す図である。なお、説明のため、図では上記寄生容量等により生じる電圧変動量を実際の変動量よりも大きく示している。ここで、映像信号線SL4の電位変化に着目すると、時刻t1において映像信号線駆動回路から映像信号が映像信号線SL4に印加されることにより、映像信号線SL4の電位は所望の電位となる。理想的にはこの電位が保持されることにより、対応する画素形成部Pxにその電圧の値が画素値として書き込まれなければならない。しかし、時刻t2において、映像信号線SL5に映像信号線駆動回路から映像信号が印加されると、映像信号線SL5の電位変化に応じて、保持されるべき映像信号線SL4の電位も変化する。これは、映像信号線SL4とSL5とが容量結合しているからである。この隣接する映像信号線間の寄生容量は、信号線間の直接的な容量のほか、画素形成部を介して形成される間接的な容量が含まれる。そして、映像信号線SL3およびSL4も同様に容量結合しているので、時刻t3において映像信号線SL3に映像信号線駆動回路から映像信号が印加されると、映像信号線SL3の電位変化に応じて映像信号線SL4の電位が変化する。この結果、理想的には保持されるべき電位と実際の電位とに電位差ΔV4が生じることにより、表示色のシフトやにじみなどの好ましくない影響が生じる。この電位差ΔV4は時刻t7における映像信号線SL4でも同様に生じ、また、映像信号線SL5の電位も同様の理由により理想的には保持されるべき電位と実際の電位とに電位差ΔV5が生じるので、結果的に表示色のシフトやにじみなどの好ましくない影響は全画面にわたって生じる。
そこで本発明では、上記のような映像信号線時分割駆動方式を採用しつつ、隣接する映像信号線間の寄生容量等による表示輝度または表示色のシフトやにじみなどの影響を低減または解消することができる表示装置およびその駆動方法を提供することを目的とする。
第1の発明は、表示すべき画像を形成するための複数の画素形成部と、前記表示すべき画像を示す複数の映像信号を前記複数の画素形成部に伝達するための複数の映像信号線と、前記複数の映像信号線と交差する複数の走査信号線とを備え、前記複数の画素形成部が前記複数の映像信号線と前記複数の走査信号線との交差点にそれぞれ対応してマトリクス状に配置されたアクティブマトリクス型の表示装置であって、
前記複数の走査信号線を選択的に駆動する走査信号線駆動回路と、
2以上の映像信号線を1組として前記複数の映像信号線をグループ化することにより得られる複数組の映像信号線群にそれぞれ対応する複数の出力端子を有し、各出力端子に対応する映像信号線群によって伝達されるべき映像信号を時分割で当該出力端子から出力する映像信号出力回路と、
前記映像信号出力回路の各出力端子を対応する映像信号線群内のいずれかの映像信号線に接続すると共に、各出力端子が接続される映像信号線を対応する映像信号線群内で前記時分割に応じて切り換える接続切換回路と
を備え、
前記映像信号出力回路は、前記出力端子に接続される映像信号線に隣接する映像信号線の電位変化に応じ、前記出力端子に接続される映像信号線によって伝達されるべき映像信号の電圧を補正することを特徴とする。
第2の発明は、第1の発明において、
前記映像信号出力回路は、前記出力端子に接続される映像信号線に隣接する一方の映像信号線の電位変化量をΔVLとし、所定の比例定数をαとするとき、当該隣接する一方の映像信号線の電位変化の影響を受ける複数の画素形成部に繋がる映像信号線であって前記出力端子に接続される映像信号線によって伝達されるべき映像信号の電圧から(α・ΔVL)の電圧が差し引かれた電圧を有する信号を前記出力端子から出力することを特徴とする。
第3の発明は、第1の発明において、
前記映像信号出力回路は、前記出力端子に接続される映像信号線に隣接する一方の映像信号線の電位変化量をΔVLとし、隣接する他方の映像信号線の電位変化量をΔVRとし、所定の比例定数をα,βとするとき、隣接する双方の映像信号線の電位変化の影響を受ける複数の画素形成部に繋がる映像信号線であって前記出力端子に接続される映像信号線によって伝達されるべき映像信号の電圧から(α・ΔVL+β・ΔVR)の電圧が差し引かれた電圧を有する信号を前記出力端子から出力することを特徴とする。
第4の発明は、第1から第3までのいずれか1つの発明において、
前記映像信号出力回路は、
所定のサンプリングパルスを出力するシフトレジスタ回路と、
前記シフトレジスタ回路から出力されるサンプリングパルスを受け取ることにより、前記表示すべき画像を示す複数の映像信号に含まれる前記画素形成部に与えられるべき画素値を示すデータをラッチするデータラッチ回路と、
前記データラッチ回路によりラッチされたデジタルデータをアナログ電圧信号に変換し出力するD/A変換回路と、
前記D/A変換回路から出力される前記アナログ電圧信号を前記出力端子に接続される映像信号線に出力する出力バッファ回路と、
前記表示すべき画像を示す複数の映像信号を受け取り、当該映像信号の1水平走査期間前の信号を出力する遅延回路と、
前記表示すべき画像を示す複数の映像信号および前記遅延回路から出力される信号に基づき、前記出力端子に接続される映像信号線に隣接する映像信号線の電位変化を算出することにより、前記出力端子に接続される映像信号線に伝達されるべき映像信号の電圧を補正する補正部と
を含むことを特徴とする。
第5の発明は、第4の発明において、
前記補正部は、
前記表示すべき画像を示す複数の映像信号および前記遅延回路から出力される信号に基づき、前記出力端子に接続される映像信号線に隣接する映像信号線の電位変化を算出することにより、前記出力端子に接続される映像信号線によって伝達されるべき映像信号の電圧を補正するための補正電圧値を算出する電圧算出回路と、
前記D/A変換回路から出力される前記アナログ電圧信号の電圧から、前記電圧算出回路により算出された前記補正電圧値が差し引かれた電圧を有する信号である補正電圧信号を出力する電圧生成回路とを含み、
前記出力バッファ回路は、前記D/A変換回路から出力される前記補正電圧信号を前記出力端子から出力することを特徴とする。
第6の発明は、第1から第5までのいずれか1つの発明において、
前記映像信号出力回路は、所定の3原色を表示する3種類の画素形成部にそれぞれ繋がる3つの隣り合う映像信号線を1組として前記複数の映像信号線をグループ化することにより得られる複数組の映像信号線群にそれぞれ対応する複数の出力端子を有し、各出力端子に対応する映像信号線群によって伝達されるべき映像信号を時分割で当該出力端子から出力することを特徴とする。
第7の発明は、表示すべき画像を形成するための複数の画素形成部と、前記表示すべき画像を示す複数の映像信号を前記複数の画素形成部に伝達するための複数の映像信号線と、前記複数の映像信号線と交差する複数の走査信号線とを備え、前記複数の画素形成部が前記複数の映像信号線と前記複数の走査信号線との交差点にそれぞれ対応してマトリクス状に配置されたアクティブマトリクス型の表示装置の駆動方法であって、
前記複数の走査信号線を選択的に駆動する走査信号線駆動ステップと、
2以上の映像信号線を1組として前記複数の映像信号線をグループ化することにより得られる複数組の映像信号線群によって伝達されるべき映像信号を時分割で出力する映像信号出力ステップと、
前記映像信号線群内のいずれかの映像信号線に前記映像信号出力ステップにおいて出力される映像信号を選択的に与えると共に、当該映像信号が与えられる映像信号線を対応する映像信号線群内で前記時分割に応じて切り換える接続切換ステップと
を含み、
前記映像信号出力ステップでは、接続される映像信号線に隣接する映像信号線の電位変化に応じ、接続される映像信号線によって伝達されるべき映像信号の電圧を補正することを特徴とする。
第8の発明は、第7の発明において、
前記映像信号出力ステップでは、前記映像信号を与えられる映像信号線に隣接する一方の映像信号線の電位変化量をΔVLとし、所定の比例定数をαとするとき、当該隣接する一方の映像信号線の電位変化の影響を受ける複数の画素形成部に繋がる映像信号線によって伝達されるべき映像信号の電圧から(α・ΔVL)の電圧が差し引かれた電圧を有する信号を出力することを特徴とする。
第9の発明は、第7の発明において、
前記映像信号出力ステップでは、前記映像信号を与えられる映像信号線に隣接する一方の映像信号線の電位変化量をΔVLとし、隣接する他方の映像信号線の電位変化量をΔVRとし、所定の比例定数をα,βとするとき、隣接する双方の映像信号線の電位変化の影響を受ける複数の画素形成部に繋がる映像信号線によって伝達されるべき映像信号の電圧から(α・ΔVL+β・ΔVR)の電圧が差し引かれた電圧を有する信号を出力することを特徴とする。
第1の発明によれば、映像信号出力回路が各出力端子に対応する映像信号線群によって伝達されるべき映像信号を時分割で当該出力端子から出力するとき、出力端子に接続される映像信号線に隣接する映像信号線の電位変化に応じ、出力端子に接続される映像信号線によって伝達されるべき映像信号の電圧を補正する。このことにより、隣接する映像信号線間の寄生容量等による表示輝度または表示色のシフトやにじみなどの影響を低減または解消することができる。
第2の発明によれば、映像信号出力回路により、隣接する一方の映像信号線の電位変化の影響を受ける映像信号線によって伝達されるべき映像信号の電圧から(α・ΔVL)の電圧が差し引かれた電圧を有する信号が出力される。このことにより、隣接する一方の映像信号線との間の寄生容量等による表示輝度または表示色のシフトやにじみなどの影響を低減または解消することができる。
第3の発明によれば、映像信号出力回路により、隣接する双方の映像信号線の電位変化の影響を受ける映像信号線によって伝達されるべき映像信号の電圧から(α・ΔVL+β・ΔVR)の電圧が差し引かれた電圧を有する信号が出力される。このことにより、隣接する双方の映像信号線との間の寄生容量等による表示輝度または表示色のシフトやにじみなどの影響を低減または解消することができる。
第4の発明によれば、遅延回路が映像信号の1水平走査期間前の信号を出力し、補正部がこの遅延回路から出力される信号に基づき、出力端子に接続される映像信号線に隣接する映像信号線の電位変化を算出することにより出力端子に接続される映像信号線に伝達されるべき映像信号の電圧を補正する。このことにより、隣接する映像信号線の電位変化を容易に算出することができるので、隣接する映像信号線間の寄生容量等による表示輝度または表示色のシフトやにじみなどの影響を低減または解消することができる。
第5の発明によれば、補正部に含まれる電圧生成回路が、D/A変換回路から出力されるアナログ電圧信号の電圧から、電圧算出回路により算出された補正電圧値を差し引いた電圧を有する補正電圧信号を出力する。このようにD/A変換回路から出力されるアナログ電圧信号の電圧を基準とすることにより、誤差のない正確な補正動作に行うことができる。
第6の発明によれば、所定の3原色を表示する3種類の画素形成部にそれぞれ繋がる3つの隣り合う映像信号線を1組とすることにより、一般的なカラー表示装置において隣接する映像信号線間の寄生容量等による表示輝度または表示色のシフトやにじみなどの影響を低減または解消することができる。
第7の発明によれば、第1の発明と同様の効果を奏する。
第8の発明によれば、第2の発明と同様の効果を奏する。
第9の発明によれば、第3の発明と同様の効果を奏する。
以下、本発明の実施形態について添付図面を参照して説明する。
<1. 液晶表示装置の構成および動作>
<1.1 全体の構成および動作>
図1(a)は、本発明の一実施形態に係る液晶表示装置の構成を示すブロック図である。この液晶表示装置は、表示制御回路200と、映像信号線駆動回路(「列電極駆動回路」とも呼ばれる)300と、走査信号線駆動回路(「行電極駆動回路」とも呼ばれる)400と、アクティブマトリクス型の液晶パネル500とを備えている。
この液晶表示装置における表示部としての液晶パネル500は、外部のコンピュータにおけるCPU等から受け取る画像データDvの表す画像における水平走査線にそれぞれが対応する複数本の走査信号線(行電極)と、それら複数本の走査信号線のそれぞれと交差する複数本の映像信号線(列電極)と、それら複数本の走査信号線と複数本の映像信号線との交差点にそれぞれ対応して設けられた複数の画素形成部とを含む。各画素形成部の構成は、基本的には従来のアクティブマトリクス型液晶パネルにおける構成と同様である(詳細は後述する)。
本実施形態では、液晶パネル500に表示すべき画像を表す(狭義の)画像データおよび表示動作のタイミング等を決めるデータ(例えば表示用クロックの周波数を示すデータ)(以下「表示制御データ」という)は、外部のコンピュータにおけるCPU等から表示制御回路200に送られる(以下、外部から送られるこれらのデータDvを「広義の画像データ」という)。すなわち、外部のCPU等は、広義の画像データDvを構成する(狭義の)画像データおよび表示制御データを、アドレス信号ADwを表示制御回路200に供給して、表示制御回路200内の後述の表示メモリおよびレジスタにそれぞれ書き込む。
表示制御回路200は、レジスタに書き込まれた表示制御データに基づき、表示のため映像信号線駆動回路200に与えられるソース用クロック信号SCKおよびソース用スタートパルス信号SSPと、表示のため走査信号線駆動回路400に与えられるゲート用クロック信号GCKおよびゲート用スタートパルス信号GSPとを含む各種信号を生成する。これらの信号は公知であるため詳しい説明は省略する。また、表示制御回路200は、外部のCPU等によって表示メモリに書き込まれた(狭義の)画像データを表示メモリから読み出して、デジタル画像信号Daとして出力する。さらに、表示制御回路200は、映像信号線の時分割駆動のための切換制御信号GSa〜GSc(これらの信号を以下では「切換制御信号GS」とも言う)を生成し、これらも出力する。このようにして、表示制御回路200によって生成される信号のうち、デジタル画像信号Daは映像信号線駆動回路300に、切換制御信号GSa〜GScは映像信号線駆動回路300および液晶パネル500内の後述の接続切換回路に、それぞれ供給される。なお、表示制御回路200から映像信号線駆動回路300にデジタル画像信号Daを供給するための信号線としては、表示画像の階調数に応じた数の信号線が配設される。
映像信号線駆動回路300には、上記のようにして、液晶パネル500に表示すべき画像を表すデータが画素単位でシリアルにデジタル画像信号Daとして供給されると共に、タイミングを示す信号としてソース用クロック信号SCKおよびソース用スタートパルス信号SSP、および切換制御信号GSが供給される。映像信号線駆動回路300は、これらのデジタル画像信号Daとソース用クロック信号SCKとソース用スタートパルス信号SSPと切換制御信号GSとに基づき、液晶パネル500を駆動するための映像信号(以下「駆動用映像信号」ともいう)を生成し、これを液晶パネル500の各映像信号線に印加する。このとき、映像信号線駆動回路300は、隣接する映像信号線間の寄生容量等による表示色のシフトやにじみなどの影響を低減または解消するため、各映像信号線に印加される電圧を補正する動作を行うが、この動作については後述する。
走査信号線駆動回路400は、ゲート用クロック信号GCKおよびゲート用スタートパルス信号GSPに基づき、液晶パネル500における走査信号線を1水平走査期間ずつ順次に選択するために各走査信号線に印加すべき走査信号G1,G2、G3,…を生成し、全走査信号線のそれぞれを順に選択するためのアクティブな走査信号の各走査信号線への印加を1垂直走査期間を周期として繰り返す。
液晶パネル500では、上記のようにして映像信号線に、映像信号線駆動回路300によってデジタル画像信号Daに基づく駆動用の映像信号S1,S2,S3,…が印加され、走査信号線には、走査信号線駆動回路400によって走査信号G1,G2,G3,…が印加される。これにより液晶パネル500は、外部のCPU等から受け取った画像データDvの表す画像を表示する。
<1.2 表示制御回路>
図1(b)は、上記の液晶表示装置における表示制御回路200の構成を示すブロック図である。この表示制御回路200は、入力制御回路20と表示メモリ21とレジスタ22とタイミング発生回路23とメモリ制御回路24と信号線切換制御回路25とを備えている。
この表示制御回路200が外部のCPU等から受け取る広義の画像データDvを示す信号(以下、この信号も符号“Dv”で表すものとする)およびアドレス信号ADwは、入力制御回路20に入力される。入力制御回路20は、アドレス信号ADwに基づき、広義の画像データDvを、画像データDAと表示制御データDcとに振り分ける。そして、画像データDAを表す信号(以下、これらの信号も符号“DA”で表すものとする)をアドレス信号ADwに基づくアドレス信号ADと共に表示メモリ21に供給することで画像データDAを表示メモリ21に書き込むと共に、表示制御データDcをレジスタ22に書き込む。表示制御データDcは、ソース用クロック信号SCKを含むクロック信号の周波数や画像データDvの表す画像を表示するための水平走査期間および垂直走査期間を指定するタイミング情報を含んでいる。
タイミング発生回路(以下「TG」と略記する)23は、レジスタ22の保持する上記表示制御データに基づき、ソース用クロック信号SCK、ソース用スタートパルス信号SSPを生成する。また、TG23は、表示メモリ21およびメモリ制御回路24をソース用クロック信号SCKに同期させて動作させるためのタイミング信号を生成する。
メモリ制御回路24は、外部から入力されて入力制御回路20を介して表示メモリ21に格納された画像データDAのうち液晶パネル500に表示すべき画像を表すデータを読み出すためのアドレス信号ADrと、表示メモリ21の動作を制御するための信号とを生成する。これらのアドレス信号ADrおよび制御信号は表示メモリ21に与えられ、これにより、液晶パネル500に表示すべき画像を表すデータがデジタル画像信号Daとして表示メモリ21から読み出され、表示制御回路200から出力される。このデジタル画像信号Daは、既述のように映像信号線駆動回路300に供給される。
信号線切換制御回路25は、ソース用クロック信号SCKに基づき、映像信号線の時分割駆動のための切換制御信号GSa〜GScを生成する。この切換制御信号GSa〜GScは、後述のように映像信号線を時分割的に駆動するために、映像信号線駆動回路300から出力される映像信号を印加すべき映像信号線を1水平走査期間内で切り換えるための制御信号である。本実施形態では、図3に示すように各水平走査期間(走査信号がアクティブとなる期間)を第1から第3までの期間に3等分したときの第1の期間でHレベルとなりその他の期間でLレベルとなる信号を切換制御信号GSaとして生成し、第2の期間でHレベルとなりその他の期間でLレベルとなる信号を切換制御信号GSbとして生成し、第3の期間でHレベルとなりその他の期間でLレベルとなる信号を切換制御信号GScとして生成する。
<1.3 液晶パネルとその駆動方法>
<1.3.1 液晶パネルの構成>
図2(a)は、従来の構成と同様の本実施形態における液晶パネル500の構成を示す模式図であり、図2(b)は、この液晶パネルの一部(4画素に相当する部分)510の等価回路図であり、図2(c)は、液晶パネルにおける後述の接続切換回路501を構成する切換スイッチを示す等価回路図である。
この従来構成と同様の液晶パネルは、アナログスイッチSW1,SW2,SW3,…を含む接続切換回路501を介して映像信号線駆動回路300に接続される複数の映像信号線Lsと、走査信号線駆動回路400に接続される複数の走査信号線Lgとを備え、当該複数の映像信号線Lsと当該複数の走査信号線Lgとは、各映像信号線Lsと各走査信号線Lgとが交差するように格子状に配設されている。そして既述のように、当該複数の映像信号線Lsと当該複数の走査信号線Lgとの交差点に対応して複数の画素形成部Pxがそれぞれ設けられている。各画素形成部Pxは、図2(b)に示すように、対応する交差点を通過する映像信号線Lsにソース端子が接続されたTFT10と、そのTFT10のドレイン端子に接続された画素電極Epと、上記複数の画素形成部Pxに共通的に設けられた対向電極Ecと、上記複数の画素形成部Pxに共通的に設けられ画素電極Epと対向電極Ecとの間に挟持された液晶層とからなる。そして、画素電極Epと対向電極Ecとそれらの間に挟持された液晶層とにより画素容量Cpが形成される。
上記のような画素形成部Pxは、マトリクス状に配置されて画素形成マトリクスを構成する。ところで、画素形成部Pxの主要部である画素電極Epは、液晶パネルに表示される画像の画素と1対1に対応し同一視できる。そこで、以下では、説明の便宜上、画素形成部Pxと画素を同一視するものとし、「画素形成マトリクス」を「画素マトリクス」ともいう。
図2(a)において、各画素形成部Pxに付されている“R”“G”または“B”は、当該画素形成部Pxにより形成される画素の色である赤、緑、または青を表している。なお、これらの色は典型的な3原色であるが、その他の3原色であってもよい。また、一般に液晶表示装置では、液晶の劣化を抑えると共に表示品位を維持するために交流化駆動が行われており、本実施形態では、典型的な交流化駆動方式として、画素を形成する液晶層への印加電圧の正負極性を1走査信号線毎かつ1フレーム毎にも反転させるいわゆるライン反転駆動方式が採用されるものとする。また、このライン反転駆動方式に代えて、画素液晶への印加電圧の正負極性を1フレーム毎にのみ反転させる駆動方式であるフレーム反転駆動方式や、1走査信号線毎かつ1映像信号線毎に反転させる(さらに1フレーム毎にも反転させる)いわゆるドット反転駆動方式が採用されてもよい。
この液晶パネルには、上記のように、各映像信号線Lsを映像信号線駆動回路300に接続するための部分として、液晶パネル上の映像信号線Lsにそれぞれ対応するアナログスイッチSW1,SW2,SW3,…を含む接続切換回路501が形成されており(図2(a))、これらのアナログスイッチSW1,SW2,SW3,…は、隣接する3個を1組として複数組(映像信号線Lsの本数の1/3の数)のアナログスイッチ群にグループ化されている。そして、各アナログスイッチSWi(i=1,2,3,…)の一端は、そのアナログスイッチSWiに対応する映像信号線Lsに接続され、他端は、そのアナログスイッチSWiと同一組に属するアナログスイッチの他端と互いに接続されると共に、映像信号線駆動回路300における1つの出力端子TSj(j=1,2,3,…)に接続されている。このようにして、液晶パネルにおける映像信号線Lsは3本を1組として複数組の映像信号線群にグループ化され、各映像信号線群(同一組となった3本の映像信号線Ls)は、同一組となった3個のアナログスイッチを介して映像信号線駆動回路300における1つの出力端子TSjに接続される。このようにして、映像信号線駆動回路300の出力端子TSjは、映像信号線群と1対1に対応付けられており、同一組となった3個のアナログスイッチを介して同一組の映像信号線群(3本の映像信号線Ls)に接続される。
ここで、各アナログスイッチSWiは、例えば液晶パネル基板に形成された薄膜トランジスタ(TFT)により実現され、図2(c)に示すように、同一組となった3個のアナログスイッチSW(3j−2),SW(3j−1),SW3jは、切換制御信号GSa〜GScに応じてオン・オフするように構成されている(j=1,2,3,…)。したがって、各組の3個のアナログスイッチSW(3j−2),SW(3j−1),SW3jは、切換スイッチを構成し、映像信号線駆動回路300における各出力端子TSjをその出力端子に対応する映像信号線群内の3本の映像信号線に時分割的に接続する。
<1.3.2 駆動方法>
次に、図3を参照しつつ、本液晶表示装置の駆動方法を説明する。図3は、本液晶表示装置における駆動方法を説明するためのタイミングチャートである。図3に示すように、液晶パネルにおける走査信号線Lgには、1水平走査期間(1走査線選択期間)ずつ順次Hレベルとなる走査信号G1,G2,G3,…がそれぞれ印加される。このような走査信号G1,G2,G3,…により、各走査信号線Lgは、Hレベルが印加されると選択状態(アクティブ)となり、その選択状態の走査信号線Lgに接続される画素形成部PxにおけるTFT10はオン状態となり、一方、Lレベルが印加されると非選択状態(非アクティブ)となり、その非選択状態の走査信号線Lgに接続される画素形成部PxにおけるTFT10はオフ状態となる。図3に示すように、切換制御信号GSaは、各水平走査期間(各走査信号Gk(k=1,2,3,…)がHレベルとなる期間)を3等分した第1から第3までの期間のうちの第1の期間でHレベルとなり、残りの第2および第3の期間でLレベルとなる。
ここで、接続切換回路501における各アナログスイッチのうち(3j−2)番目の映像信号線Lsに接続されるアナログスイッチSW(3j−2)は、切換制御信号GSaがHレベルのときオンし、切換制御信号GSaがLレベルのときオフする。また、(3j−1)番目の映像信号線Lsに接続されるアナログスイッチSW(3j−1)は、切換制御信号GSbがHレベルのときオンし、切換制御信号GSbがLレベルのときオフする。さらに、3j番目の映像信号線Lsに接続されるアナログスイッチSW3jは、切換制御信号GScがHレベルのときオンし、切換制御信号GScがLレベルのときオフする。
したがって、映像信号線駆動回路300の各出力端子TSjは、各水平走査期間の第1の期間では(3j−2)番目の映像信号線Lsに接続され、各水平走査期間の第2の期間では(3j−1)番目の映像信号線Lsに接続され、各水平走査期間の第3の期間では(3j−2)番目の映像信号線Lsに接続される。
よって、例えば映像信号線駆動回路300における出力端子TS1から出力すべき映像信号S1と、出力端子TS2から出力すべき映像信号S2とは、図3に示すような信号となる。ここで、これらの映像信号S1,S2を示す図3におけるタイミングチャートはそれぞれ上下2段から構成されており、上段はその映像信号S1,S2により画素形成部Pxに表示されるべき色(の画素値)を示しており、下段はその映像信号S1,S2が印加されるべき映像信号線を示している。
このような映像信号を出力するために映像信号線駆動回路300は、まず、画素マトリクスにおける(3j−2)番目の画素列の画素形成部Pxのうち走査信号GkによってTFT10がオンされる画素形成部Pxに書き込むべき画素値(ここではRを表示するための画素値)を表示制御回路200から順次入力して、水平走査期間の第1の期間においてそれらの画素値に相当する映像信号Sjを出力端子TSjから出力する。
次に、画素マトリクスにおける(3j−1)番目の画素列の画素形成部Pxのうち走査信号GkによってTFT10がオンされる画素形成部Pxに書き込むべき画素値(ここではGを表示するための画素値)を表示制御回路200から順次入力して、水平走査期間の第2の期間においてそれらの画素値に相当する映像信号Sjを出力端子TSjから出力する。
続いて、画素マトリクスにおける3j番目の画素列の画素形成部Pxのうち走査信号GkによってTFT10がオンされる画素形成部Pxに書き込むべき画素値(ここではBを表示するための画素値)を表示制御回路200から順次入力して、水平走査期間の第3の期間においてそれらの画素値に相当する映像信号Sjを出力端子TSjから出力する。
このように映像信号線駆動回路300は、1水平期間毎にRGBの順で各映像信号線Lsを介して各画素形成部Pxへ各色に対応した画素値を書き込む動作を繰り返すことになる。しかし、このような映像信号線時分割駆動方式の液晶表示装置は、前述したように隣接する映像信号線間の寄生容量のため、画素形成部Pxに書き込まれるべき映像信号の電圧に変動が生じ、その結果として表示色のシフトやにじみなどの影響が生じることがある。そこで、本実施形態における映像信号線駆動回路300は、このような影響を低減または解消するため、画素形成部Pxに書き込まれるべき映像信号の電圧を補正する動作を行う。以下、この映像信号線駆動回路300の構成および動作について詳述する。
<1.4 映像信号線駆動回路>
<1.4.1 映像信号線駆動回路の構成>
図4は、上記映像信号線駆動回路300の構成を示すブロック図である。以下、図4をを参照し各構成要素について説明する。この映像信号線駆動回路300は、図1に示す表示制御回路200から出力されるソース用クロック信号SCKおよびソース用スタートパルス信号SSPを受け取ることにより所定のサンプリングパルスSmpを出力するシフトレジスタ回路301と、表示制御回路200から出力されるデジタル画像信号Daと切換制御信号GSと上記サンプリングパルスSmpを受け取ることによりデジタル画像信号Daに含まれる画素値を示すデータをラッチするデータラッチ回路302と、このデータラッチ回路302によりラッチされたデータの電圧をシフトさせるレベルシフタ回路303と、このレベルシフタ回路303により電圧をシフトされたデジタルデータをアナログ電圧信号に変換するD/A変換回路304と、このD/A変換回路304からのアナログ電圧信号を対応する映像信号線Lsに印加するための出力バッファ回路305とを備える。なお、これらの構成要素は従来の映像信号線駆動回路の構成要素とほぼ同様である。
さらに、映像信号線駆動回路300は、表示制御回路200から出力されるデジタル画像信号Daを受け取り、そのデジタル画像信号Daの1水平走査期間前の信号であるデジタル画像信号Dapを出力するラインメモリ310と、このラインメモリ310からのデジタル画像信号Dapと、表示制御回路200からのデジタル画像信号Daとに基づき、隣接する映像信号線間の寄生容量等による映像信号の電圧変動を補正するための補正電圧信号Vcr,Vcgを出力する補正部320とを備える。
そして、以下、上記各構成要素のうち従来の映像信号線駆動回路の構成要素とほぼ同様の構成要素の動作(以下この動作を、映像信号線駆動回路の「基本動作」という)について図4を参照して説明する。
<1.4.2 映像信号線駆動回路の基本動作>
シフトレジスタ回路301は、複数段のフリップフロップ回路を直列に接続した構成であり、上記ソース用クロック信号SCKに同期して上記ソース用スタートパルス信号SSPを上記各段において順次転送することにより、各段から所定のサンプリングパルスSmpを順次出力する。
データラッチ回路302は、上記シフトレジスタ回路301の各段に対応して1つずつ設けられた複数のラッチ回路を備えており、上記サンプリングパルスSmpによりデジタル画像信号Daに含まれるデータをサンプリングし、その後サンプリングされたデータを所定の期間出力し続ける。ここで、デジタル画像信号Daは、RGB各色の画素値を示すデジタル表示データDR,DG,DB(ここでは各6ビットであるものとする)を含んでおり、これらのデジタル表示データDR,DG,DBは図示されない3組の信号線(ここでは各色6本ずつの合計18本であるものとする)を介して表示制御回路200から同時に与えられる。データラッチ回路302は、シフトレジスタ回路301からのサンプリングパルスSmpに同期して上記デジタル表示データDR,DG,DBを順に時分割でサンプリングする。
具体的には、1水平走査期間を3等分した第1の期間において、画素マトリクスにおける或る行(例えば1行目)のRの画素形成部Pxに与えられるデジタル表示データDRは、データラッチ回路302に含まれるサンプリングメモリ回路(不図示)に一旦記憶され、記憶されたデータはデータラッチ回路302に含まれるホールドメモリ回路(不図示)に与えられる。このホールドメモリ回路は、ラッチ信号に相当する切換制御信号GS(ここでは切換制御信号GSa)の立ち上がりで対応するサンプリングメモリ回路の各段からの出力信号を取り込み、その出力信号を出力信号Dhとしてレベルシフタ回路303に与える。このホールドメモリ回路は、次の切換制御信号GS(ここでは切換制御信号GSb)の立ち上がりまで上記出力信号Dhの出力状態を維持する。次に、第2の期間において画素マトリクスにおける或る行のGの画素形成部Pxに与えられるデジタル表示データDRは、切換制御信号GS(ここでは切換制御信号GSb)の立ち上がりで同様にサンプリングメモリ回路に一旦記憶され、ホールドメモリ回路に与えられる。続く第3の期間においても同様に、切換制御信号GS(ここでは切換制御信号GSc)の立ち上がりでデジタル表示データDGはサンプリングメモリ回路に一旦記憶され、ホールドメモリ回路に与えられる。
レベルシフタ回路303は、上記データラッチ回路302からの出力信号Dhを受け取り、D/A変換回路304において適正な入力信号レベルになるよう当該信号の電圧レベルをシフトさせ(一般的には上昇させ)、レベルシフト信号Dsとして出力する。
D/A変換回路304は、レベルシフタ回路303から出力されるデジタル信号であるレベルシフト信号Dsを受け取り、これを上記デジタル表示データDR,DG,DBに対応するアナログ電圧信号Var,Vag,Vabに変換する。具体的には、D/A変換回路304は、基準電圧発生回路(不図示)により生成された階調表示のための複数種類のアナログ電圧から、受け取ったデジタル信号に相当するアナログ電圧を選択しアナログ電圧信号Var,Vag,Vabとして出力する。
出力バッファ回路305は、例えばボルテージフォロワ回路で構成されており、上記アナログ電圧信号Varを補正した信号である補正電圧信号Vcrと、上記アナログ電圧信号Vagを補正した信号である補正電圧信号Vcgと、補正されないアナログ信号Vabとを映像信号Sjとして、対応する出力端子TSjから映像信号線Lsに出力する。なお、アナログ信号Vabを補正する必要がないことについては後述する。ここで、この出力バッファ回路305は、アナログ電圧信号Var,Vagを補正することにより得られる上記補正電圧信号Vcr,Vcgを補正部320から受け取り出力する。以下、ラインメモリ310および補正部320によりこの補正電圧信号Vcr,Vcgを生成する動作(以下この動作を、映像信号線駆動回路の「補正動作」という)について図4を参照して説明する。
<1.4.3 映像信号線駆動回路の補正動作>
ラインメモリ310は、先入れ先出し(FIFO:First In First Out)方式のメモリであって、表示制御回路200から出力されるデジタル画像信号Daを1水平走査期間記憶することにより、そのデジタル画像信号Daの1水平走査期間前の信号であるデジタル画像信号Dapを出力する。なお、ラインメモリ310は、1水平走査期間だけデジタル画像信号Daを遅延させる機能を有するので、このラインメモリ310に代えて、他の公知の遅延回路が使用されてもよい。このデジタル画像信号Dapは、具体的にはデジタル画像信号Daに含まれる各6ビットのデジタル表示データDR,DG,DBを1組とする18ビットのデジタルデータに対する1水平走査期間前のデジタルデータであって、画素マトリクスにおける前行同列の各RGBの画素値に相当するデジタルデータである。なお、これらのデジタル画像信号Da,Dapは、各6ビットのデジタル表示データDR,DG,DBを1組とする18ビットのデジタルデータが1水平走査期間内で画素マトリクスにおける1行の各列毎に順に含まれている。
補正部320は、上記ラインメモリ310からのデジタル画像信号Dapと、表示制御回路200からのデジタル画像信号Daとに基づき、隣接する映像信号線間の寄生容量等による映像信号の電圧変動を補正するための補正電圧値Cr,Cgを算出し、D/A変換回路304から受け取ったアナログ電圧信号Var,Vagを基準として表示制御回路200から受け取った切換制御信号GSの立ち上がりに合わせて映像信号の電圧値から上記補正電圧値Cr,Cgが差し引かれた値に相当する補正電圧信号Vcr,Vcgを出力する。この補正部320は、上記補正電圧値Cr,Cgを算出する電圧算出回路321と、上記補正電圧信号Vcr,Vcgを出力する電圧生成回路322とを含む。
電圧算出回路321は、例えば複数の論理回路から構成されており、隣接する映像信号線間の寄生容量等により映像信号線に印加される映像信号の電圧の予想される変動量を算出することにより、その変動量を映像信号電圧から差し引くための補正電圧値Cr,Cgを算出する。
この変動量は、隣接する双方の映像信号線の電位変動の影響を受ける場合(ここではRの画素形成部Pxに繋がる映像信号線の場合)、隣接する一方の(ここではBの画素形成部Pxに繋がる右側の)映像信号線電圧の変動量ΔVSにより予想される変動量と、隣接する他方の(ここではGの画素形成部Pxに繋がる右側の)映像信号線電圧の変動量ΔVDにより予想される変動量との和である。以下この変動量をΔVsdとする。この変動量ΔVsdは、例えば前述した図5に示す映像信号SLの時刻t4における電位差ΔV4に相当する。ここで、隣接する左側の映像信号線電圧の変動により予想される変動量は、液晶パネル内の容量や配線間の寄生容量などに応じ、隣接する左側の映像信号線電圧の変動量ΔVSにほぼ比例する。よってその比例定数をαとするとき、隣接する左側の映像信号線電圧の変動により予想される変動量はα・ΔVSと表すことができる。同様に、隣接する左側の映像信号線電圧の変動により予想される変動量は、その比例定数をβとするときβ・ΔVDと表すことができる。以上より、隣接する双方の映像信号線の電位変動の影響を受ける場合、隣接する映像信号線間の寄生容量等により映像信号線に印加される映像信号の電圧の予想される変動量ΔVsdは次式(1)のように表すことができる。
ΔVsd=α・ΔVS+β・ΔVD …(1)
なお、上記比例定数α,βは対応する映像信号線毎に個別に設定されてもよい。例えば、上記比例定数α,βは、液晶パネル内の容量や配線間の寄生容量などを予め計測しまたは数値シミュレーションをすることにより得られる値に基づき算出される。
また、隣接する映像信号線のうちの一方の電位変動の影響のみを受ける場合(ここではGの画素形成部Pxに繋がる映像信号線の場合)、隣接する一方の(ここではRの画素形成部Pxに繋がる左側の)映像信号線電圧の変動量ΔVSにより予想される変動量は1水平走査期間の終了時(選択期間終了時)においては無視できる程度に小さい0とみなせる値であり、隣接する他方の(ここではGの画素形成部Pxに繋がる右側の)映像信号線電圧の変動量ΔVDにより予想される変動量のみが隣接する映像信号線間の寄生容量等により映像信号線に印加される映像信号の電圧の予想される変動量となる。以下この変動量をΔVdと表記するものとする。この変動量ΔVdは、例えば前述した図5に示す映像信号SL5の時刻t4における電位差ΔV5に相当する。なお、図5に示すように、時刻t4より後の時刻t5までの時点では映像信号線SL5の電位は映像信号SL4の電位変動に応じて変化しているが、映像信号線SL5に繋がる画素形成部Pxには時刻t4における電位が画素値として書き込まれるため、それより後の時点での上記電位変動は上記画素形成部Pxの画素値には影響を与えない。ここで、このような場合に隣接する左側の映像信号線電圧の変動により予想される変動量は、隣接する左側の映像信号線電圧の変動量ΔVSに関わらず0となるので、変動量ΔVdは次式(2)のように表すことができる。
ΔVd=β・ΔVD …(2)
さらに、隣接する映像信号線のうちのいずれの電位変動の影響も受けない場合(ここではBの画素形成部Pxに繋がる映像信号線の場合)、隣接する双方の(ここではRの画素形成部Pxに繋がる右側およびGの画素形成部Pxに繋がる左側の)映像信号線電圧の変動により予想される変動量は0であるので、この変動量を算出することにより、その変動量を映像信号電圧から差し引くための補正電圧値を算出する必要はない。
なお、全映像信号線が本実施形態とは異なり(逆方向の)B,G,Rの順で時分割的に駆動される場合には、ここでのGの画素形成部Pxに繋がる映像信号線は、Rの画素形成部Pxに繋がる左側の映像信号線電圧の変動量ΔVSにより予想される変動量のみが隣接する映像信号線間の寄生容量等により映像信号線に印加される映像信号の電圧の予想される変動量となる。この変動量をΔVsと表記するものとすると、変動量ΔVsは次式(3)のように表すことができる。
ΔVs=α・ΔVS …(3)
次に、上記変動量ΔVsdおよびΔVdについてRGB各色の画素形成部Pxにそれぞれ繋がる各映像信号線Ls毎に考える。前述したように、RGB各色に対応する3つの映像信号線Lsは1つの出力端子TSjに繋がっているので、これらの映像信号線Lsは画素マトリクスにおける(3j−2)列目、(3j−1)列目、および3j列目に対応している。ここで、画素マトリクスにおける或るn行目に対応する走査信号線が選択されているとき、画素マトリクスにおける(3j−2)列目のRの画素形成部Pxに繋がる映像信号線の電圧をVr(j,n)、(3j−1)列目のGの画素形成部Pxに繋がる映像信号線の電圧をVg(j,n)、3j列目のBの画素形成部Pxに繋がる映像信号線の電圧をVb(j,n)と表すものとする。例えば、画素マトリクスにおけるn行目が選択されるときの(3j−2)列目の画素形成部Pxの左上に配される(n−1)行目が選択されるときの(3j−3)列目のBの画素形成部Pxに繋がる映像信号線の電圧はVb(j−1,n−1)と表される。
ここで、RGB各色の画素形成部Pxにそれぞれ繋がる各映像信号線の電圧変動量のうち隣接する映像信号線間の寄生容量等による電圧変動をそれぞれΔVr(j,n)、ΔVg(j,n)、ΔVb(j,n)とするとき、これらは次式(4)〜(6)のように表すことができる。なお、ここでは隣接する映像信号線に対してさらに隣接する他の映像信号線と当該隣接する映像信号線との間の寄生容量等による電圧変動による影響は、その変動量が小さいことから考慮しないものとする。
ΔVr(j,n)=α・(Vb(j−1,n)−Vb(j−1,n−1))
+β・(Vg(j,n)−Vg(j,n−1)) …(4)
ΔVg(j,n)=β・(Vb(j,n)−Vb(j,n−1)) …(5)
ΔVb(j,n)=0 …(6)
電圧算出回路321は、上式(4)および(5)に基づき、ΔVr(j,n)、ΔVg(j,n)を算出することにより、これらの変動量に相当する補正電圧値Cr,Cgを算出する。なお、ΔVb(j,n)に対応する補正電圧値を算出する必要がないことは上述したとおりである。ここで、上式(4)および(5)からわかるように、ΔVr(j,n)、ΔVg(j,n)を算出するためには、画素マトリクスにおける1行前の画素値を示すデータに相当する電圧値が必要になる。電圧算出回路321は、ラインメモリ310から1水平走査期間前のデジタル画像信号Daであるデジタル画像信号Dapに含まれるデジタル表示データDR,DGを受け取ることにより、上記画素マトリクスにおける1行前のデータに相当する電圧値を得ることができる。
以上のように各映像信号線毎に算出された補正電圧値Cr,Cgは、電圧算出回路321内の図示されない記憶部に一旦記憶され、データラッチ回路302による上述したラッチ動作のタイミング、すなわち切換制御信号GSの立ち上がりに合わせて、各D/A変換回路304および出力バッファ回路305に対応して設けられる電圧生成回路322にそれぞれ与えられる。
電圧生成回路322は、上記補正電圧値Cr,Cgを受け取ると、D/A変換回路304から出力されるアナログ電圧信号Var,Vagを基準として、出力バッファ回路305から出力される映像信号Sjの電圧値の絶対値がアナログ電圧信号Var,Vagの電圧値の絶対値よりも補正電圧値Cr,Cgだけ小さくなるような補正電圧信号Vcr,Vcgを出力する。この補正電圧信号Vcr,Vcgはアナログ電圧信号Var,Vagを補正したものであるのでで、隣接する映像信号線間の寄生容量等による表示色のシフトやにじみなどの影響を低減または解消することができる。なお、電圧生成回路322は、D/A変換回路304から出力されるアナログ電圧信号Var,Vagが基準とすることにより、デジタル表示データDR,DGを基準とするよりも、誤差のない正確な補正動作に行うことができる。
<2. 効果>
以上のように、本実施形態においては、隣接する映像信号線間の寄生容量等による電圧変動量が予め差し引かれた電圧が各映像信号線に印加されるため、隣接する映像信号線間の寄生容量等による電圧変動の影響を結果的に低減または解消することができる。このことを図5を参照して詳しく説明する。
図5は、図3に示した本液晶表示装置の映像信号線SL3〜SL5に印加される映像信号の電位変化を詳細に示す図である。なお、説明のため、図では上記寄生容量により生じる電圧変動量を実際の変動量よりも大きく示している。ここで、映像信号線SL4の電位変化に着目すると、時刻t1において映像信号線駆動回路から隣接する映像信号線間の寄生容量等による電圧変動量ΔVが予め差し引かれた電圧を有する映像信号が映像信号線SL4に印加されることにより、映像信号線SL4の電位は所望の電位から電圧変動量ΔVだけ低い電位となる。なお、対応する画素形成部Pxにこの電圧の値が画素値として最終的に書き込まれてはならないが、対応する走査信号線により選択されている間の映像信号線の電位変動は最終的な表示色に影響を与えないのでここでは問題とならない。その後、時刻t2において、映像信号線SL5に映像信号線駆動回路から映像信号が印加されると、映像信号線SL5の電位変化に応じて、保持されるべき映像信号線SL4の電位も変化する。さらに、時刻t3において映像信号線SL3に映像信号線駆動回路から映像信号が印加されると、映像信号線SL3の電位変化に応じて映像信号線SL4の電位が変化する。この結果、映像信号線SL4の電位は電位差ΔVの変動により理想的な電位となり、表示色のシフトやにじみなどを解消することができる。このように隣接する映像信号線間の寄生容量等による電圧変動量ΔVが予め差し引かれた電圧を映像信号線SL4に印加すれば、時刻t7においても同様に理想的な電位となり、また、映像信号線SL5の電位も同様の理由により理想的な電位となるので、結果的に全画面にわたって表示色のシフトやにじみを解消することができる。
<3. 変形例>
本実施形態においては、RGB各色の隣接3画素に映像信号を伝達する3本の映像信号線を1組としてグループ化した時分割数が3の映像信号線時分割駆動方式の液晶表示装置であるが、この時分割数は2であっても、4以上であってもよい。また、各画素形成部により多階調の白黒表示が行われる構成であっても、同様に全画面にわたって表示輝度(表示階調)のシフトやにじみを解消することができる。
本実施形態においては、映像信号線駆動回路300内にラインメモリ310と補正部320とが備えられるが、これらの1つ以上は映像信号線駆動回路300外に設けられてもよい。例えば、ラインメモリ310は表示制御回路200内に設けられ、デジタル画像信号Dapは表示制御回路200から映像信号線駆動回路300に与えられてもよい。また、電圧算出回路321は表示制御回路200内に設けられ、算出された補正電圧値Cr,Cgが適宜映像信号線駆動回路300内の電圧生成回路322に与えられてもよい。このように、映像信号線駆動回路300とラインメモリ310と補正部320とにより、上記のように補正された電位を有する映像信号を各映像信号線に出力する映像信号出力機能が実現されている。なお、この映像信号出力機能に含まれる補正部320に対応する補正機能は、電圧算出回路321および電圧生成回路322により実現されるが、この電圧算出回路321に対応する電圧算出機能は公知の計算機構(例えば所定の論理回路やソフトウェアなど)により実現されてもよいし、電圧生成回路322に対応する電圧生成機能はD/A変換回路304により実現されてもよい。例えば、上記電圧算出機能により隣接する映像信号線間の寄生容量等による電圧変動量が算出され、算出された電圧変動量を予め差し引いた電圧を有する映像信号が映像信号線駆動回路300に含まれるD/A変換回路304に与えられてもよい。
本実施形態においては、走査信号線は1行毎に順次選択されるが、1行おきまたは2行おき以上を飛び越して順次選択される駆動態様、すなわちインタレース走査による駆動であっても、選択される行および1つ前に選択された行に関連する電圧変動量のみを考慮する構成とすれば、上記と同様の効果を得ることができる。
本発明の一実施形態に係る液晶表示装置の構成を示すブロック図である。 上記実施形態における液晶パネルの基本となる構成を説明するための模式図(a)ならびに等価回路図(b),(c)である。 従来構成と同様の液晶パネルを備える液晶表示装置における駆動方法を説明するためのタイミングチャートである。 上記映像信号線駆動回路の構成を示すブロック図である。 上記実施形態に係る本液晶表示装置の映像信号線SL3〜SL5に印加される映像信号の電位変化を詳細に示す図である。 従来の液晶表示装置の映像信号線SL3〜SL5に印加される映像信号の電位変化を詳細に示す図である。
符号の説明
10 …TFT(薄膜トランジスタ)
25 …信号線切換制御回路
200 …表示制御回路
300 …映像信号線駆動回路
301 …シフトレジスタ回路
302 …データラッチ回路
303 …レベルシフタ回路
304 …D/A変換回路
305 …出力バッファ回路
310 …ラインメモリ
320 …補正部
321 …電圧算出回路
322 …電圧生成回路
400 …走査信号線駆動回路
500 …液晶パネル
501 …接続切換回路
SCK …ソース用クロック信号
SSP …ソース用スタートパルス信号
GCK …ゲート用クロック信号
GSP …ゲート用スタートパルス信号
Da …デジタル画像信号
GSa〜GSc …切換制御信号
TSj …出力端子
Gk …走査信号(k=1,2,3,…)
Sj …映像信号(j=1,2,3,…)
Ls …映像信号線(列電極)
Lg …走査信号線(行電極)
Px …画素形成部(画素)
Cp …画素容量
Ep …画素電極
Ec …対向電極
Cr,Cg…補正電圧値
Vcr,Vcg …補正電圧信号
Var,Vag,Vab …アナログ電圧信号
SWi …アナログスイッチ(i=1,2,3,…)

Claims (9)

  1. 表示すべき画像を形成するための複数の画素形成部と、前記表示すべき画像を示す複数の映像信号を前記複数の画素形成部に伝達するための複数の映像信号線と、前記複数の映像信号線と交差する複数の走査信号線とを備え、前記複数の画素形成部が前記複数の映像信号線と前記複数の走査信号線との交差点にそれぞれ対応してマトリクス状に配置されたアクティブマトリクス型の表示装置であって、
    前記複数の走査信号線を選択的に駆動する走査信号線駆動回路と、
    2以上の映像信号線を1組として前記複数の映像信号線をグループ化することにより得られる複数組の映像信号線群にそれぞれ対応する複数の出力端子を有し、各出力端子に対応する映像信号線群によって伝達されるべき映像信号を時分割で当該出力端子から出力する映像信号出力回路と、
    前記映像信号出力回路の各出力端子を対応する映像信号線群内のいずれかの映像信号線に接続すると共に、各出力端子が接続される映像信号線を対応する映像信号線群内で前記時分割に応じて切り換える接続切換回路と
    を備え、
    前記映像信号出力回路は、前記出力端子に接続される映像信号線に隣接する映像信号線の電位変化に応じ、前記出力端子に接続される映像信号線によって伝達されるべき映像信号の電圧を補正することを特徴とする表示装置。
  2. 前記映像信号出力回路は、前記出力端子に接続される映像信号線に隣接する一方の映像信号線の電位変化量をΔVLとし、所定の比例定数をαとするとき、当該隣接する一方の映像信号線の電位変化の影響を受ける複数の画素形成部に繋がる映像信号線であって前記出力端子に接続される映像信号線によって伝達されるべき映像信号の電圧から(α・ΔVL)の電圧が差し引かれた電圧を有する信号を前記出力端子から出力することを特徴とする、請求項1に記載の表示装置。
  3. 前記映像信号出力回路は、前記出力端子に接続される映像信号線に隣接する一方の映像信号線の電位変化量をΔVLとし、隣接する他方の映像信号線の電位変化量をΔVRとし、所定の比例定数をα,βとするとき、隣接する双方の映像信号線の電位変化の影響を受ける複数の画素形成部に繋がる映像信号線であって前記出力端子に接続される映像信号線によって伝達されるべき映像信号の電圧から(α・ΔVL+β・ΔVR)の電圧が差し引かれた電圧を有する信号を前記出力端子から出力することを特徴とする、請求項1に記載の表示装置。
  4. 前記映像信号出力回路は、
    所定のサンプリングパルスを出力するシフトレジスタ回路と、
    前記シフトレジスタ回路から出力されるサンプリングパルスを受け取ることにより、前記表示すべき画像を示す複数の映像信号に含まれる前記画素形成部に与えられるべき画素値を示すデータをラッチするデータラッチ回路と、
    前記データラッチ回路によりラッチされたデジタルデータをアナログ電圧信号に変換し出力するD/A変換回路と、
    前記D/A変換回路から出力される前記アナログ電圧信号を前記出力端子に接続される映像信号線に出力する出力バッファ回路と、
    前記表示すべき画像を示す複数の映像信号を受け取り、当該映像信号の1水平走査期間前の信号を出力する遅延回路と、
    前記表示すべき画像を示す複数の映像信号および前記遅延回路から出力される信号に基づき、前記出力端子に接続される映像信号線に隣接する映像信号線の電位変化を算出することにより、前記出力端子に接続される映像信号線に伝達されるべき映像信号の電圧を補正する補正部と
    を含むことを特徴とする、請求項1から請求項3までのいずれか1項に記載の表示装置。
  5. 前記補正部は、
    前記表示すべき画像を示す複数の映像信号および前記遅延回路から出力される信号に基づき、前記出力端子に接続される映像信号線に隣接する映像信号線の電位変化を算出することにより、前記出力端子に接続される映像信号線によって伝達されるべき映像信号の電圧を補正するための補正電圧値を算出する電圧算出回路と、
    前記D/A変換回路から出力される前記アナログ電圧信号の電圧から、前記電圧算出回路により算出された前記補正電圧値が差し引かれた電圧を有する信号である補正電圧信号を出力する電圧生成回路とを含み、
    前記出力バッファ回路は、前記D/A変換回路から出力される前記補正電圧信号を前記出力端子から出力することを特徴とする、請求項4に記載の表示装置。
  6. 前記映像信号出力回路は、所定の3原色を表示する3種類の画素形成部にそれぞれ繋がる3つの隣り合う映像信号線を1組として前記複数の映像信号線をグループ化することにより得られる複数組の映像信号線群にそれぞれ対応する複数の出力端子を有し、各出力端子に対応する映像信号線群によって伝達されるべき映像信号を時分割で当該出力端子から出力することを特徴とする、請求項1から請求項5に記載の表示装置。
  7. 表示すべき画像を形成するための複数の画素形成部と、前記表示すべき画像を示す複数の映像信号を前記複数の画素形成部に伝達するための複数の映像信号線と、前記複数の映像信号線と交差する複数の走査信号線とを備え、前記複数の画素形成部が前記複数の映像信号線と前記複数の走査信号線との交差点にそれぞれ対応してマトリクス状に配置されたアクティブマトリクス型の表示装置の駆動方法であって、
    前記複数の走査信号線を選択的に駆動する走査信号線駆動ステップと、
    2以上の映像信号線を1組として前記複数の映像信号線をグループ化することにより得られる複数組の映像信号線群によって伝達されるべき映像信号を時分割で出力する映像信号出力ステップと、
    前記映像信号線群内のいずれかの映像信号線に前記映像信号出力ステップにおいて出力される映像信号を選択的に与えると共に、当該映像信号が与えられる映像信号線を対応する映像信号線群内で前記時分割に応じて切り換える接続切換ステップと
    を含み、
    前記映像信号出力ステップでは、前記映像信号を与えられる映像信号線に隣接する映像信号線の電位変化に応じ、接続される映像信号線によって伝達されるべき映像信号の電圧を補正することを特徴とする駆動方法。
  8. 前記映像信号出力ステップでは、前記映像信号を与えられる映像信号線に隣接する一方の映像信号線の電位変化量をΔVLとし、所定の比例定数をαとするとき、当該隣接する一方の映像信号線の電位変化の影響を受ける複数の画素形成部に繋がる映像信号線によって伝達されるべき映像信号の電圧から(α・ΔVL)の電圧が差し引かれた電圧を有する信号を出力することを特徴とする、請求項7に記載の駆動方法。
  9. 前記映像信号出力ステップでは、前記映像信号を与えられる映像信号線に隣接する一方の映像信号線の電位変化量をΔVLとし、隣接する他方の映像信号線の電位変化量をΔVRとし、所定の比例定数をα,βとするとき、隣接する双方の映像信号線の電位変化の影響を受ける複数の画素形成部に繋がる映像信号線によって伝達されるべき映像信号の電圧から(α・ΔVL+β・ΔVR)の電圧が差し引かれた電圧を有する信号を出力することを特徴とする、請求項7に記載の駆動方法。
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