JP2006259224A - アクティブマトリックス表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】
１Ｆ反転駆動のアクティブマトリクス表示装置の画質を向上する。
【解決手段】
マトリックス状に配列された画像表示素子１５と、画像表示素子を列方向に走査し、画像データを前記列方向に接続された画素線に供給する水平ドライバ回路１３と、画像表示素子を行方向に走査する垂直ドライバ回路１１，１２と、画素線を介して画像データの信号表示期間前に所定の電位を有するユニフォミティイ信号を供給するプリチャージドライバ回路１４とを有し、プリチャージドライバでユニフォミティ信号を画素線に所定期間供給し、縦クロストーク、シェーディングを改善し画質を向上する。
【選択図】図１−Ａ

Description

本発明は、フィールド反転駆動の一括プリチャージ方式または点順次プリチャージ方式のアクティブマトリックス装置に関し、プリチャージドライバを備え、水平ブランキング期間内または画素サンプリング期間の直前にプリチャージ電圧を供給する。

図６、図７に従来例の１Ｈ（水平期間）、１Ｆ（フィールド期間）反転クロストーク改善のためのプリチャージ方法における液晶表示装置パネルの画素に信号が供給されるデータ線（信号ラインとも記載する）の制御波形を示す。
ここで、Ｖｓｉｇ（図６（Ａ），図７（Ａ））は１Ｈ期間の映像信号の波形を示し、ＰＳＷ（ＰｒｅＣｈａｒｇｅ）はプリチャージスイッチ波形でプリチャージ期間を示している（図６（Ｃ），図７（Ｃ））。このＰＳＷは水平ブランキング（ＨＢＬＫ）期間より短く設定されている。
ＰＳＷパルスは信号ラインにプリチャージ信号を供給するためのＳＷ（スイッチ）を制御するタイミングを示していて、その期間は第１のプリチャージ期間である。
また、第１のプリチャージ期間以外に第２のプリチャージを設け、ＰＳＷ期間と第１のプリチャージ期間の時間差を表す期間に第２のプリチャージ信号（電圧）をデータ線に供給するようにしている。
Ｐｓｉｇはプリチャージ信号（Ｐｒｅｃｈａｒｇｅ Ｓｉｇｎａｌ）を表しているが、実際表示画素のデータ線に供給されるのは、ＢＬＫ期間内に存在するＰＳＷの期間であり、ＢＬＫ期間以後はたとえば映像信号が供給される（図６（Ｂ），図７（Ｂ））。

図６に示す１Ｈ反転駆動では、映像信号が１ラインごとに極性反転されて入力されるのに対して、１Ｆ（フィールド）反転駆動では１フィールド期間、常に同極性の映像信号が入力される（図６（Ａ））。
このため、データ線から画素への影響は１Ｈ反転では毎Ｈキャンセルされるのに対して、１Ｆ反転では毎Ｈ増大されるため、画面上下で輝度差が生じ、１Ｆ反転ではシェーディングが問題となっている。
また、ＷＩＮＤＯＷ（ウインドウ）表示を行った時に発生する縦クロストークに関しては、１Ｈ反転駆動では図６のように毎水平期間のブランキング期間中に、映像信号と同極性の２種類の信号を２ステップで入力することによって改善しているが、１Ｆ反転駆動ではＨ反転と同様に毎水平期間のブランキング期間中に、映像信号と同極性の２種類の信号を２ステップで入力する（図７参照）と、縦クロストークは改善されるが、シェーディングは悪化する。

高温ポリシリコンＬＣＤにおける画素の特性として、データ線の電位が画素電位よりも高い時には画素電位のリーク（Ｌ側リーク）がほとんどなく、データ線の電位が画素電位よりも低い時には画素電位のリーク（Ｈ側リーク）が大きいという特徴を持っている。
図８−Ｂにユニフォミティ改善信号（単にユニフォミティ信号とも記載する）を入力しない時の１Ｈ反転駆動における画素電位を示す。この各部の電圧波形は図８−Ａの表示パネルの各位置（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）に対応する。
ＡとＢとの差がシェーディングであり、ＡとＣ（またはＢとＤ）との差が縦クロストークである。
図８−Ａから分かるようにシェーディングはほとんどないが、ＷＩＮＤＯＷを表示する場合は黒側にリークするため、縦クロストークが発生する。これを対策するために、図９−Ｂのように毎水平期間のブランキング期間中に、映像信号と同極性のユニフォミティ改善信号を入力している。（一括プリチャージ方式：特許文献２参照）
この信号により、画面全体が黒側にリークすることによって縦クロストークを目立たなくしている（図９−Ａ参照）。
点順次プリチャージ方式はサンプリングする直前にユニフォミティ改善信号を入力するもので、目的は同様である。（特許文献１参照）

つぎに、図１０−Ｂにユニフォミティ改善信号を入力しない時の１Ｆ反転駆動における画素電位を示す。図１０−Ａ、図１０−Ｂから分かるように画面上下部でシェーディングが発生し、ＷＩＮＤＯＷ上下部で縦クロストークが発生する。図１０−Ａにおいて、上部は黒、下部は白クロストークが存在している。
これを対策するために、１Ｈ反転と同様に毎水平期間のブランキング期間中に、映像信号と同極性のユニフォミティ改善信号を入力した場合を図１１−Ａ、図１１−Ｂに示す。
この信号により、ＡとＣおよびＢとＤの画素電位の差は小さくなるため、縦クロストークは改善されるが、ＡとＢの画素電位の差がユニフォミティ改善信号を入力しない場合よりも大きくなるため、シェーディングはさらに悪化してしまう。
特開平１０−１４３１１３号公報 特開平１０−１７１４２２号公報

１Ｆ（フィールド）反転駆動では１Ｈ反転駆動と比較して、原理的に縦クロストーク、シェーディングが悪く、非常に問題となっている。１Ｈ反転駆動で採用しているユニフォミティ改善信号をフィールド反転用に最適化することで、これらの画質不良を改善する。

本発明のフィールド反転駆動のアクティブマトリックス表示装置は、マトリックス状に配列された画像表示素子と、前記画像表示素子を列方向に走査し、画像データを前記列方向に接続された画素線に供給する水平ドライバと、前記画像表示素子を行方向に走査する垂直ドライバと、前記画素線を介して前記画像データの信号表示期間前に所定の電位を有するユニフォミティ信号を供給するプリチャージドライバとを有する。
本発明のフィールド反転駆動のアクティブマトリックス表示装置は、マトリックス状に配列された画像表示素子と、前記画像表示素子を列方向に走査し、画像データを画素線に供給する水平ドライバと、前記画像表示素子を行方向に走査する垂直ドライバと、前記画像データの各画素信号をサンプリングする直前に、前記画素線を介して所定の電位を有するユニフォミティ信号を供給するプリチャージドライバとを有する。

１Ｆ反転駆動のアクティブマトリックス装置のプリチャージ期間に、ユニフォミティ改善信号を供給し、画素特性に関係する薄膜トランジスタの画面位置の電圧差を少なくするとともにリーク電流を制御し画面輝度差を平均化した。
また、縦クロストークとシェーディングを同時に改善した。
さらに、１Ｆ反転駆動のアクティブマトリックス装置において、一括プリチャージ方式だけでなく、点順次プリチャージ方式においても画質が向上した。

本発明のアクティブマトリクス表示装置１０の実施の形態例について説明する。
本発明において、画素特性のＨ（電圧のハイレベル）側リークが大きいという特徴を利用して、ユニフォミティ改善信号を１Ｆ反転用に最適化することで、画質不良を改善するものである。ユニフォミティ改善信号の入力方式であるプリチャージ方式には、図１−Ａに示す一括プリチャージ方式（水平ブランキング期間に入力）と図１−Ｂに示す点順次プリチャージ方式（映像信号をサンプリングする直前に入力）があるが、ここでは一括プリチャージ方式を採用した場合の例を説明する。図１−Ｂに示す点順次プリチャージ方式のアクティブマトリクス表示装置はＰドライバ回路１４から出力されるφＰ１〜φＰｎパルスでスイッチＰＳＷ（１〜ｎ）を駆動する回路構成とその動作が図１−Ａに示す一括プリチャージ方式のアクティブマトリクス表示装置と異なっている。しかしユニフォミティ改善信号１，２を用いて画像を最適化する基本的考え方は、両者とも同じである。

図１−Ａは本発明の第1の実施形態例における一括プリチャージ方式のアクティブマトリクス表示装置の構成を示す回路図である。アクティブマトリクス表示装置１０はガラス基板上に、行状のゲート線Ｘ、列状の信号線Ｙ、および両者の交差部に配された行列状の液晶画素ＬＣからなるマトリクス回路１５を有する。
個々の液晶画素ＬＣは薄膜トランジスタＴｒ（ＴＦＴ）により駆動される。薄膜トランジスタＴｒのソース電極は対応する信号線Ｙに接続され、ゲート電極は対応する信号線Ｘに接続され、ドレイン電極は対応する液晶画素ＬＣに接続されている。

マトリクス回路１５の左右には垂直ドライバ（Ｖａドライバ、Ｖｂドライバ）回路１１、１２が設けられており、垂直ドライバ回路１１、１２は各薄膜トランジスタＴｒのゲート線Ｘを順次走査し、１水平期間（１Ｈ）毎に１行分の液晶画素ＬＣを選択する。
垂直ドライバ回路１１、１２が左右に設けられたことにより、薄膜トランジスタＴｒのゲート線Ｘの端部が開放されず、そのインピーダンスを半分にすることができ、時定数が小さくなり、信号に対する応答速度が速くなる利点がある。
垂直ドライバ（Ｖａ，Ｖｂドライバ）回路１１、１２は、シフトレジスタやバッファ回路で構成されている。このシフトレジスタは垂直スタート信号ＶＳＴと垂直走査駆動信号（ＶＣＫ）に同期して、選択パルスφＶ１，φＶ２，φＶ３，・・・，φＶｍを発生し、バッファを介して各ゲート線Ｘに走査信号を出力する。その結果、液晶画素を構成する薄膜トランジスタＴｒが開閉される。

また、マトリクス回路１５の上部には水平走査（Ｈドライバ）回路１３が設けられている。
この水平走査回路１３はシフトレジスタやトランスファーゲートなどで構成されている。シフトレジスタはＨＣＫ１、ＨＣＫ２に同期してサンプリングクロックφＨ１，φＨ２，φＨ３，・・・，φＨｎを発生する。
各信号線Ｙの一端には水平スイッチング素子ＨＳＷ１，ＨＳＷ２，ＨＳＷ３，・・・，ＨＳＷｎが設けられており、各水平スイッチング素子ＨＳＷ１，ＨＳＷ２，ＨＳＷ３，・・・，ＨＳＷｎの一方の接点はビデオライン１６に接続され、映像信号Ｖｓｉｇの供給を受ける。
シフトレジスタから出力されたサンプリングクロックφＨ１，φＨ２，φＨ３，・・・，φＨｎに同期して、トランスファーゲートはスイッチＨＳＷ１，ＨＳＷ２，ＨＳＷ３，・・・，ＨＳＷｎを順次開閉し、映像信号線１６に供給されている映像信号Ｖｓｉｇを各信号線Ｙに順次転送し、サンプルホールドする。

サンプルホールドされた映像信号Ｖｓｉｇは垂直ドライバ（Ｖａ，Ｖｂドライバ）回路１１、１２により選択された薄膜トランジスタＴｒのゲート線Ｘに対応する液晶画素ＬＣに書き込まれる。
このように、Ｈドライバ回路１３は１Ｈ内で映像信号Ｖｓｉｇを各信号線Ｙに順次サンプリングし、垂直ドライバ回路１１、１２によって選択された１行分の液晶画素ＬＣに点順次で映像信号Ｖｓｉｇを書き込む。

さらに、マトリクス回路１５の下部にはＰドライバ（プリチャージ）回路１４が設けられている。
Ｐドライバ回路１４にはＰＣＧ（プリチャージ）信号が供給され、その出力はｎ個のスイッチＰＳＷの制御端子に接続され、各スイッチをＯＮ／ＯＦＦ制御している。
このＰドライバ回路１４は、１Ｈ毎に垂直同期信号と水平同期信号に同期して、サンプリングパルスを出力する。これらのサンプリングパルスによりプリチャージスイッチング素子ＰＳＷは開閉される。
一括プリチャージ方式の場合、各信号線Ｙの端部に接続されたｎ個のプリチャージスイッチング素子ＰＳＷを同時に開閉して各信号線Ｙにプリチャージ信号Ｐｓｉｇを供給するが、点順次プリチャージ方式の場合、水平同期期間の画素駆動用のクロックＨＣＫに同期して順次水平方向に各ＳＷが開閉し、サンプリング期間のＰＳＷ期間、ＳＷが閉じた液晶画素の薄膜トランジスタＴｒのデータ（信号）線にＰｓｉｇを供給していく。

本実施形態例では、プリチャージ信号Ｐｓｉｇは２つの信号で構成され、その信号波形は後述するように、第１のプリチャージ電圧（第１のユニフォミティ（改善）信号）と第２のプリチャージ電圧（第２のユニフォミティ（改善）信号）で構成されている。

このように、Ｐドライバ回路１４は各信号線Ｙにプリチャージ信号Ｐｓｉｇ１７を一括またはサンプリング期間の直前に供給することにより、薄膜トランジスタＴｒのリーク電流を全て画素領域で均一にする。

つぎに図１−Ａに示した一括プリチャージ方式（水平ブランキング期間に入力）を用いたアクティブマトリックス表示装置１０の動作について図２を用いて説明する。
１Ｈ反転時のユニフォミティ改善信号は、水平ブランキング期間中に映像信号の最大振幅付近の電位（Ｓｉｇｎａｌ Ｃｅｎｔｅｒに対して±４〜±６Ｖ）であるユニフォミティ改善信号１を１ステップ目に、映像信号振幅の中間付近の電位（Ｓｉｇｎａｌ Ｃｅｎｔｅｒに対して±１．５〜±２．５Ｖ）であるユニフォミティ改善信号２を２ステップ目に、映像信号と同極性で毎Ｈ入力することを特徴としていた。
しかし、本発明におけるユニフォミティ改善信号は、水平ブランキング期間中に映像信号の最低電圧付近の電位（Ｓｉｇｎａｌ Ｃｅｎｔｅｒに対して-４〜-６Ｖ）をもったユニフォミティ改善信号１を１ステップ目に、映像信号振幅の中間付近の電位（Ｓｉｇｎａｌ Ｃｅｎｔｅｒに対して±１．５〜±２．５Ｖ）をもったユニフォミティ改善信号２を２ステップ目に入力し、ユニフォミティ改善信号１は２回の水平ブランク期間内に１回以上（２Ｈ毎に１回以上）、ユニフォミティ改善信号２は映像信号と同極性で毎Ｈ入力することを特徴とする。

図２にフィールド（Ｆ）反転方式のアクティブマトリック表示装置の動作波形を示す。
１フィールド（Ｆ）は正極性のＶｓｉｇ波形を、２フィールド（Ｆ）は負極性のＶｓｉｇ波形を示し、各フィールドの最初の３Ｈ期間のみを示す。
毎水平ブランキング期間中に映像信号の最低電圧付近の電位（Ｓｉｇｎａｌ Ｃｅｎｔｅｒに対して−４〜−５Ｖ）であるユニフォミティ改善信号１を１ステップ目に、映像信号振幅の中間付近の電位（Ｓｉｇｎａｌ Ｃｅｎｔｅｒに対して±１．５〜±２．５Ｖ）であるユニフォミティ改善信号２を２ステップ目に入力し、ユニフォミティ改善信号２は映像信号と同極性で入力することを特徴としている（図２（Ｂ））。
正極性の第１フィールドにおいて、Ｐドライバ回路１４で、時刻ｔ１から時刻ｔ１ｂの期間、垂直同期信号と水平同期信号に同期してプリチャージ（ＰＳＷ）パルスが発生される。このＰＳＷパルスが発生している期間は水平ＢＬＫ（ブランキング）期間より短く設定されている（図２（Ｃ））。
また、このＰＳＷパルスが存在する期間で、時刻ｔ１〜ｔ１ａの期間、ユニフォミティ改善信号１がＰドライバ回路１４から各ＰＳＷを介して液晶画素の信号線Ｙに供給される。
次の時刻ｔ１ａ〜時刻ｔ１ｂまでの期間、同様にＰドライバ回路１４からユニフォミティ改善信号２が液晶画素の信号線Ｙに供給される。これと同様に、２番目の水平周期の時刻ｔ５、３番目の時刻ｔ９でも繰り返される。
つぎに、負極性の第２フィールドにおいても同様に、第１水平同期信号の時刻ｔ１５〜時刻ｔ１５ａの期間、プリチャージのユニフォミティ改善信号１が出力され、また時刻ｔ１５ａ〜時刻ｔ１５ｂの期間ユニフォミティ改善信号２が液晶画素の信号線Ｙに出力される。
以後同様に、時刻ｔ１９，ｔ２３，ｔ２７においてもプリチャージ動作が行われる。

各水平期間で、プリチャージ動作が終わり、ＰＳＷ期間が過ぎるとＰドライバ回路１４から出力される制御信号により、ｎ個の各スイッチＰＳＷがオープンとなりＰｓｉｇ信号は液晶画素の信号線Ｙには供給されない。図２（Ｅ）にはプリチャージ信号Ｐｓｉｇが信号腺１７に供給されている電圧波形を示している。この図ではＰＳＷパルスがＯＦＦ（“Ｌ”ローレベルに遷移）された後もユニフォミティ改善信号２の電圧は１０．０Ｖに維持されているが、実際には液晶画素に供給されていない。その後ＨＳＷパルスによりこの信号腺に映像信号（Ｖｓｉｇ）が供給される。

つぎに、ＰＳＷとＢＬＫ信号期間が終わると、今度はＶａドライバ回路１１、Ｖｂドライバ回路１２が動作し、φＶ１，・・・，φＶｍのパルス信号を出力して、列方向のゲート線Ｘを順次たとえば上から下へ走査する。
マトリクス状に配列された液晶画素のある列Ｘが選択されると、Ｈドライバ回路１３において、水平方向の走査を行う。
各水平同期期間にＨドライバ回路１３により、クロック信号φＨ１，φＨ２，φＨ３，・・・，φＨｎにより、順次水平方向に駆動され、それに伴って各液晶画素の列に接続されているＨＳＷ１，ＨＳＷ２，ＨＳＷ３，・・・，ＨＳＷｎが順次ＯＮされ、そしてＶｓｉｇ信号が信号線Ｙを介して液晶画素用薄膜トランジスタＴｒに供給される。これは正極性の第１フィールドの時も負極性の第２フィールドにおいても同じである。

このようなユニフォミティ改善信号１，２を入力した場合の面内の画素電位を図３−Ｂに示す。ここでは説明を容易にするため、水平ライン（Ｈ；水平同期信号）を１３とする。図３−Ｂに信号電位（中間調）、図３−Ａに示す画像上部の点Ａ、画像下部の点Ｂまた信号電位（中間調／黒）、画像上部の点Ｃ、画像下部の点Ｄの電位をそれぞれ示す。
まず、１フィールド期間の時刻ｔ１〜時刻ｔ１４の期間において、信号線電位（中間調）はプリチャージ期間２．５Ｖで、プリチャージ（ＰＳＷ）以後の期間は１０．０Ｖとなっている。一方、画素電位の画面上部の点Ａは時刻ｔ１のプリチャージ期間の２．５Ｖを除いて、１フィールド期間常に１０．０Ｖである。
その結果、時刻ｔ２，ｔ３，・・・，時刻ｔ１３のプリチャージ期間画面上部の点Ａの画素電位（中間調）１０．０Ｖが信号線電位２．５Ｖより高いので、ＬＣＤ画素を構成する薄膜トランジスタＴｒでリークが発生する。しかし、プリチャージ以外の期間、画像上部の点Ａの画素電位は信号線位（中間調）と同じであるので、ＬＣＤ画素を構成する薄膜トランジスタＴｒではリーク電流は発生しない。
つぎに２フィールド目の時刻ｔ１５〜時刻ｔ２７の期間において、時刻ｔ１５，ｔ１６，ｔ１７，・・・，時刻ｔ２７のプリチャージ期間信号、信号線電位（中間調）は２．５Ｖで、画素上部の点Ａの画素電位は時刻ｔ１５のプリチャージ期間を除いて５．０Ｖであるから、時刻ｔ１６，ｔ１７，ｔ１８，・・・，時刻ｔ２７のプリチャージ期間画素電位が信号線電位（中間調）より高いので、ＬＣＤ画素を構成する薄膜トランジスタＴｒでリーク電流が発生している。しかし、プリチャージ期間以外は画面上位部の点Ａの画素電位と信号線電位（中間調）はいずれも５．０Ｖであるので、ＬＣＤ画素を構成する薄膜トランジスタＴｒでリーク電流は発生しない。

画面下部の点Ｂの画素電位と信号線電位（中間調）の関係について述べる。まず、１フィールド期間について説明する。
画面下部の点Ｂの画素電位は時刻ｔ１〜時刻ｔ１３まで５．０Ｖで、一方信号線電位（中間調）はプリチャージ期間２．５Ｖでそれ以後は１０．０Ｖとなっているので、プリチャージ期間は画面下部の点Ｂの画素電位が信号線電位（中間調）より高い。その結果、時刻ｔ１〜時刻ｔ１２のプリチャージ期間、ＬＣＤ画素を構成する薄膜トランジスタＴｒからリーク電流が流れる。プリチャージ期間以後の期間は信号線電位（中間調）の電位がＬＣＤ画素を構成する薄膜トランジスタＴｒより高いのでＬＣＤ画素を構成する薄膜トランジスタＴｒでリーク電流は流れない。
つぎに、２フィールド目について述べる。時刻ｔ１５〜時刻ｔ２８の期間、画面下部の点Ｂの画素電位は常に１０．０Ｖである。一方、信号線電位（中間調）はプリチャージ期間２．５Ｖでそれ以降の期間は５．０Ｖである。プリチャージ期間だけでなく２フィールド期間常に、画面下部の点Ｂの画素電位が信号電位（中間調）より高くなっている。その結果、２フィールド期間常にＬＣＤ画素を構成する薄膜トランジスタＴＲからリーク電流が発生している。

つぎに、信号電位（中間調／黒）と画面上部の点Ｃ、画面上部の点Ｄの画素電位との電位関係による薄膜トランジスタＴＲのリーク電流について述べる。
１フィールド期間において、信号線電位（中間調／黒）はプリチャージ期間２．５Ｖ、それ以外の時刻ｔ１〜時刻ｔ４の期間１０．０Ｖであり、図３−Ａの黒色ＢＯＸ（ボックス）を示す時刻ｔ４〜時刻ｔ１１までの期間１２．５Ｖ、また時刻ｔ１１〜時刻ｔ１４の期間は１０．０Ｖである。
一方、画面上部の点Ｃの画素電位は、時刻ｔ１のプリチャージ期間２．５Ｖであるが、それ以外の期間すなわち、時刻ｔ１のプリチャージ期間以後の１フィールド期間に渡って常に１０．０Ｖである。したがって、信号線電位（中間調／黒）のプリチャージ期間、画面上部の点Ｃの画素電位が信号電位（中間調／黒）より高い。その結果、信号線電位（中間調／黒）のプリチャージ期間、ＬＣＤ画素を構成する薄膜トランジスタＴｒからリーク電流が流れる。プリチャージ期間以外は、画面上部の点Ｃの画素電位は信号電位（中間調／黒）より低いのでＬＣＤ画素を構成する薄膜トランジスタＴｒからリーク電流は発生しない。
つぎに２フィールド目について述べる。時刻ｔ１５〜時刻ｔ１７のプリチャージ期間の信号線電位（中間調／黒）は２．５Ｖ、またプリチャージ期間以外は５．０Ｖである。時刻ｔ１８〜時刻ｔ２５の黒色ＢＯＸを示す時刻と時刻ｔ２５〜時刻ｔ２８のプリチャージ期間は２．５Ｖであり、それ以外の期間は５．０Ｖである。
これに対して、時刻ｔ１６，時刻ｔ１７のプリチャージ期間、画面中央部の黒色を示すＢＯＸ領域の時刻ｔ１８〜時刻ｔ２５の期間、画面上部の点Ｃの画素電位は信号線電位（中間調／黒）より高い。その結果、ＬＣＤ画素を構成する薄膜トランジスタＴｒからリーク電流発生する。
このプリチャージ期間とＢＯＸ表示期間以外は、画面上位の点Ｃの画素電位が信号線電位（中間調／黒）より低いので、ＬＣＤ画素を構成する薄膜トランジスタＴｒでリーク電流は発生しない。

画面下部の点Ｄと信号線電位（中間調／黒）との関係について説明する。１フィールド期間、画面下部の点Ｄの画素電位は常に５．０Ｖであり、一方信号線電位（中間調／黒）は上述した通りである。したがって、時刻ｔ１〜時刻ｔ１３のプリチャージ期間画面下の点Ｄの画素電位は信号線電位（中間調／黒）より高い。その結果、各プリチャージ期間ＬＣＤ画素を構成する薄膜トランジスタＴｒでリーク電流が発生する。
プリチャージ以外の期間、画面下部の点Ｄの画素電位は信号線電位（中間調／黒）より低いので、ＬＣＤの画素を構成する薄膜トランジスタＴｒでリーク電流は発生しない。
つぎに、２フィールド目の動作について説明する。信号線電位（中間調／黒）については上述した通りである。一方、画面下部の点Ｄの画素電位は、時刻ｔ１５〜時刻ｔ２７は期間１０．０Ｖである。したがって、この期間画面下部の点Ｄの画素電位は信号線電位（中間調／黒）より高いので、ＬＣＤ画素を構成する薄膜トランジスタＴｒでリーク電流が発生する。
一方、時刻ｔ２８のプリチャージ期間は画面下の点Ｄの画素電位は２．５Ｖ、一方信号線電位（中間調／黒）は２．５Ｖであるので、ＬＣＤの画素を構成する薄膜トランジスタＴｒでリーク電流は発生しない。

このように、１フィールド目の各水平同期期間、ユニフォミティ改善信号１とユニフォミティ改善信号２をＢＬＫ期間内のプリチャージ期間に信号線に供給して、ＬＣＤの画素を構成する薄膜トランジスタにプリチャージ期間リーク電流を発生させている。
また、２フィールド目は、フィールド反転の場合、映像信号と同極性のユニフォミティ改善信号１とユニフォミティ改善信号２を供給するようにしている。そのため、黒色ＢＯＸの場合でも、そのＢＯＸ期間以外のプリチャージ期間にＬＣＤの画素を構成する薄膜トランジスタＴｒからリーク電流が発生している。
具体的には、Ｈ反転時のユニフォミティ改善信号は、水平ブランキング期間中に映像信号の最大振幅付近の電位（Ｓｉｇｎａｌ Ｃｅｎｔｅｒに対して±４〜±６Ｖ）であるユニフォミティ改善信号１を１ステップ目に、映像信号振幅の中間付近の電位（Ｓｉｇｎａｌ Ｃｅｎｔｅｒに対して±１．５〜±２．５Ｖ）であるユニフォミティ改善信号２を２ステップ目に、映像信号と同極性で毎Ｈ入力している。

したがって、図３−Ｂに示す、画面の各位置おいて、プリチャージ信号をＢＬＫ期間内に信号線に供給することにより、画面上部の点Ａと画面上部の点Ｃおよび画面下部の点Ｂと画面下部の点Ｄの画素電位の差は小さくなるため、縦クロストークは改善される。
すなわち、画面においては、見かけ上画面上部の点Ａと画面上部の点Ｃ、また画面下部の点Ｂと画面下部の点Ｄは同じ明るさになり、平均化されて、明るさのむらが少なくなり画面が見易くなる。
また、画面上部の点Ａと画面下部の点Ｂの画素電位の差も小さくなるため、シェーディングも改善される。
その結果、改善された画面の状態を模式的に図３−Ａに示す。

本発明の第２の実施形態例であるアクティブマトリック表示装置の装置とその駆動方法について図４（Ａ）と図４（Ｂ）に示す。
図４（Ａ）において、Ｖｓｉｇ信号は１フィールド目は正極性、２フィールド目は負極性を示している。また、この図４（Ａ）において、動作を理解し易くするため、各フィールドを３Ｈまで示した。
ＰＳＷ（図４（Ｃ））はプリチャージＳＷ波形で、ＢＬＫ期間以内に設定されている。また、ＰＳＷ（図４（Ｃ））のパルス幅はプリチャージ期間を示し、Ｐｓｉｇ（図４（Ｂ））はプリチャージ信号を示している。

Ｐｓｉｇ（図４（Ｂ））信号のプリチャージ信号は、ＰＳＷ期間以外でも一定電圧に設定されているが、ＰＳＷ期間以外はプリチャージＰｓｉｇ信号は供給されない。たとえば、図１に示すＰドライバ回路１４から出力される制御パルスが出力され、ｎ個のスイッチＰＳＷがＰＳＷ期間だけＯＮされ、Ｐｓｉｇが信号線に供給される。しかしＰＳＷ期間以外にはｎ個の各ＰＳＷはＯＦＦに設定され、Ｐｓｉｇは信号線には供給されない。

水平ブランキング期間中に映像信号の最低電圧付近の電位（Ｓｉｇｎａｌ Ｃｅｎｔｅｒに対して−４〜−６Ｖ）であるユニフォミティ改善信号１を１ステップ目に、映像信号振幅の中間付近の電位（Ｓｉｇｎａｌ Ｃｅｎｔｅｒに対して±１．５〜±２．５Ｖ）であるユニフォミティ改善信号２を２ステップ目に入力し、ユニフォミティ改善信号１は２回の水平ブランク期間内に１回（２Ｈ毎に１回、図４（Ｂ））、ユニフォミティ改善信号２は映像信号と同極性で毎Ｈ入力している。
このようなユニフォミティ改善信号を入力した場合も図３−Ａと図３−Ｂに示した本発明の第１実施形態例のアクティブマトリックス表示装置と同様の効果が得られる。

本発明の第３の実施形態例である、アクティブマトリックス表示装置とその動作について図５に示す。
毎水平ブランキング期間中に映像信号Ｖｓｉｇ（図５（Ａ））の最低電圧付近の電位（Ｓｉｇｎａｌ Ｃｅｎｔｅｒに対して−４〜−６Ｖ）と映像信号の最高電圧付近の電位（Ｓｉｇｎａｌ Ｃｅｎｔｅｒに対して＋４〜＋６Ｖ）とを合わせたユニフォミティ改善信号１を１ステップ目に、映像信号振幅の中間付近の電位（Ｓｉｇａｎａｌ Ｃｅｎｔｅｒに対して±１．５〜±２．５Ｖ）であるユニフォミティ改善信号２を２ステップ目に入力し、ユニフォミティ改善信号１は映像信号と逆極性→同極性の順で入力し、ユニフォミティ改善信号２は映像信号と同極性で入力することを特徴とする（図５（Ｂ））。このようなユニフォミティ改善信号を入力した場合も本発明の第１実施形態例のアクティブマトリック表示装置と同様の効果が得られる。
特にこの場合は、ユニフォミティ改善信号の振幅が全体としてＳｉｇｎａｌ Ｃｅｎｔｅｒに対して対称となるため、上述した本発明の第１実施形態例、第２実施形態例と比較して、縦スジなどの画質不良が発生するリスクが少ない。
また、この場合のユニフォミティ改善信号１は第２実施形態例と同様に２回の水平ブランク期間内に１回（２Ｈ毎に１回）入力する方式でも良い。

以上、水平ブランキング期間にユニフォミティ改善信号を入力する一括プリチャージ方式について述べたが、フィールド反転信号において、ＩＨ期間の各画素信号をサンプリングする直前に上述したユニフォミティ改善信号を入力する点順次プリチャージ方式にも適用できる。基本原理は同じであるので、ここでは省略する。

以上述べたように、１Ｆ反転駆動のアクティブマトリックス装置のプリチャージ期間に、ユニフォミティ改善信号を供給し、画素特性に関係する薄膜トランジスタの画面位置の電圧差を少なくするとともにリーク電流を制御し画面輝度差を平均化した。
また、縦クロストークとシェーディングを同時に改善した。
さらに、１Ｆ反転駆動のアクティブマトリックス装置において、一括プリチャージ方式だけでなく、点順次プリチャージ方式においても画質が向上する。

本発明の実施形態例である一括プリチャージ方式のアクティブマトリック表示装置の構成を示すブロック構成図である。 本発明の実施形態例である点順次プリチャージ方式のアクティブマトリック表示装置の構成を示すブロック構成図である。 図１−Ａに示したアクティブマトリック表示装置の動作を説明するためのタイミングチャートである。 図１−Ａに示したアクティブマトリック表示装置の画面表示を模式的に示した図である。 図１−Ａに示したアクティブマトリック表示装置の第１の動作を図３Ａを用いて説明するためのタイミングチャートである。 図１−Ａに示したアクティブマトリック表示装置の第２の動作を説明するためのタイミングチャートである。 図１−Ａに示したアクティブマトリック表示装置の第３の動作を説明するためのタイミングチャートである。 従来例の動作を説明するためのタイミングチャート図である。 従来例の動作を説明するためのタイミングチャート図である。 従来例のアクティブマトリック表示装置の画面表示を模式的に示した図である。 従来例の動作を説明するためのタイミングチャート図である。 従来例のアクティブマトリック表示装置の画面表示を模式的に示した図である。 従来例の動作を説明するためのタイミングチャート図である。 従来例のアクティブマトリック表示装置の画面表示を模式的に示した図である。 従来例の動作を説明するためのタイミングチャート図である。 従来例のアクティブマトリック表示装置の画面表示を模式的に示した図である。 従来例の動作を説明するためのタイミングチャート図である。

符号の説明

１０…アクティブマトリックス表示装置、１１…Ｖａ（垂直）ドライバ回路、１２…Ｖｂ（垂直）ドライバ回路、１３…Ｈ（水平）ドライバ回路、１４…Ｐ（プリチャージ）ドライバ回路、ＨＳＷ１〜ＨＳＷｎ…水平駆動スイッチ、ＰＳＷ，ＰＳＷ１〜ＰＳＷｎ…プリチャージスイッチ、ＨＳＴ…水平スタート信号、ＨＣＫ１，ＨＣＫ２…水平クロック、ＶＳＴ…垂直スタート信号、ＶＣＫ…垂直クロック、ＰＳＴ…プリチャージスタート信号、Ｖｓｉｇ…映像信号、Ｐｓｉｇ…プリチャージ信号。

Claims (14)

1. フィールド反転駆動のアクティブマトリックス表示装置であって、
   マトリックス状に配列された画像表示素子と、
   前記画像表示素子を列方向に走査し、画像データを前記列方向に接続された画素線に供給する水平ドライバと、
   前記画像表示素子を行方向に走査する垂直ドライバと、
   前記画素線を介して前記画像データの信号表示期間前に所定の電位を有するユニフォミティ信号を供給するプリチャージドライバと
   を有する
   アクティブマトリックス表示装置。
2. 前記プリチャージドライバは、前記ユニフォミティ信号を水平ブランキング期間内のプリチャージ期間に前記画素線に供給する
   請求項１記載のアクティブマトリックス表示装置。
3. 前記プリチャージドライバは、前記ユニフォミティ信号として、前記画像信号の最低電圧付近の電位である第１のユニフォミティ信号と前記画増信号振幅の中間付近の電位である第２のユニフォミティ信号を組み合わせた形で周期的に入力する
   請求項２記載のアクティブマトリックス表示装置。
4. 前記プリチャージドライバは、前記第１のユニフォミティ信号の信号電位を前記画像信号のセンターに対して所定電位低く設定した
   請求項２記載のアクティブマトリックス表示装置。
5. 前記プリチャージドライバは、前記第２のユニフォミティ信号の信号電位を前記画像信号のセンター電位に対して所定電位の範囲に設定した
   請求項１記載のアクティブマトリックス表示装置。
6. 前記プリチャージドライバは、前記第２のユニフォミティ信号を２回の水平ブランク期間内に少なくとも１回以上入力する
   請求項２記載のアクティブマトリックス表示装置。
7. 前記プリチャージドライバは、前記第２のユニフォミティ信号を前記画像信号と同極性の信号を毎水平ブランキング期間に入力する
   請求項２記載のアクティブマトリックス表示装置。
8. 前記プリチャージドライバは、前記第１のユニフォミティ信号を前記第２のユニフォミティ信号の前にだけ入力する
   請求項２記載のアクティブマトリックス表示装置。
9. フィールド反転駆動のアクティブマトリックス表示装置において、
   マトリックス状に配列された画像表示素子と、
   前記画像表示素子を列方向に走査し、画像データを画素線に供給する水平ドライバと、
   前記画像表示素子を行方向に走査する垂直ドライバと、
   前記画像データの各画素信号をサンプリングする直前に、前記画素線を介して所定の電位を有するユニフォミティ信号を供給するプリチャージドライバと
   を有する
   アクティブマトリックス表示装置。
10. 前記プリチャージドライバは、前記ユニフォミティ信号として、前記画像信号の最低電圧付近の電位である第１のユニフォミティ信号と前記画像信号振幅の中間付近の電位である第２のユニフォミティ信号を組み合わせた形で周期的に入力する
    請求項９記載のアクティブマトリックス表示装置。
11. 前記プリチャージドライバは、前記第１のユニフォミティ信号の信号電位を前記画像信号のセンターに対して所定電位低く設定した
    請求項９記載のアクティブマトリックス表示装置。
12. 前記プリチャージドライバは、前記第２のユニフォミティ信号の信号電位を前記画像信号のセンター電位に対して所定電位の範囲に設定した
    請求項９記載のアクティブマトリックス表示装置。
13. 前記プリチャージドライバは、前記ユニフォミティ信号の第１のユニフォミティ信号を２回の水平ブランク期間内に少なくとも１回以上入力する
    請求項９記載のアクティブマトリックス表示装置。
14. 前記プリチャージドライバは、前記ユニフォミティ信号の第２のユニフォミティ信号を前記画像信号と同極性の信号を毎水平ブランキング期間に入力する
    請求項９記載のアクティブマトリックス表示装置。