JP2009145519A - アクティブマトリクス装置の駆動方法、アクティブマトリクス装置、液晶表示装置及び電子機器 - Google Patents
アクティブマトリクス装置の駆動方法、アクティブマトリクス装置、液晶表示装置及び電子機器 Download PDFInfo
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Abstract
【課題】隣接画素間カップリングによる電位変動起因の縦ムラをなくし、且つクロストークを低減して、画質劣化のない順次駆動型ディスプレイを実現する。
【解決手段】第1のデータ線(データ線202−3)に略一定となる第1の電位を書き込む第1の書込期間と、第2のデータ線(データ線202−4)に略一定となる第2の電位を書き込む第2の書込期間とは、それぞれの終了するタイミングが異なり、且つそれぞれが互いに重なる期間を有する。
【選択図】図7
【解決手段】第1のデータ線(データ線202−3)に略一定となる第1の電位を書き込む第1の書込期間と、第2のデータ線(データ線202−4)に略一定となる第2の電位を書き込む第2の書込期間とは、それぞれの終了するタイミングが異なり、且つそれぞれが互いに重なる期間を有する。
【選択図】図7
Description
本発明は、アクティブマトリクス装置の駆動方法、当該アクティブマトリクス装置の駆動方法を用いるアクティブマトリクス装置、当該アクティブマトリクス装置を備える液晶表示装置、及び当該液晶表示装置を備える電子機器に関する。
近年、低温ポリシリコン薄膜形成技術を用いてガラス基板上に薄膜トランジスタ(TFT)による駆動回路を形成する、いわゆる駆動回路内蔵型液晶表示装置が特に小型・高精細な表示装置において用いられている。駆動回路内蔵型液晶表示装置のデータ線駆動回路としては、アナログ順次駆動型、デマルチプレクサ型及びDAC内蔵型などの種類がある。このうち、アナログ順次駆動型は、外部の駆動ICの構成が比較的簡易且つ安価であること、ICとの接続端子数が少なく済むために実装が容易であることなどのメリットがある。一方、大型化や高精細化が難しいという課題があるため、比較的精細度が低くて対角サイズが小さい表示装置で用いられている。
アナログ順次駆動型の課題として、データ線にビデオ信号の書き込みを終えた後、次段のデータ線及びそれに繋がる画素にビデオ信号を書き込むタイミングでは前段のデータ線はフローティングになっているため、容量結合により書き込み後に電位が変動してしまうという課題がある。この課題は、大型・高精細な表示装置に対応するためアナログ信号を相展開してパラレル化する場合(相展開式アナログ順次駆動型、あるいはアナログブロック順次駆動型と呼ばれる)に、相展開するブロック単位で縦ムラとなるためいっそう顕著となる。これを回避するため、前段と後段のブロックの書き込みタイミングを一部重ね、後段の書き込み期間の前半では前段の書き込み電位をそのまま後段にも書き込み、書き込み期間の後半に本来の所望の電位に書き込み電位を変化させるという方法がある(例えば、以下の特許文献1及び特許文献2)。
アナログ順次駆動型の課題として、データ線にビデオ信号の書き込みを終えた後、次段のデータ線及びそれに繋がる画素にビデオ信号を書き込むタイミングでは前段のデータ線はフローティングになっているため、容量結合により書き込み後に電位が変動してしまうという課題がある。この課題は、大型・高精細な表示装置に対応するためアナログ信号を相展開してパラレル化する場合(相展開式アナログ順次駆動型、あるいはアナログブロック順次駆動型と呼ばれる)に、相展開するブロック単位で縦ムラとなるためいっそう顕著となる。これを回避するため、前段と後段のブロックの書き込みタイミングを一部重ね、後段の書き込み期間の前半では前段の書き込み電位をそのまま後段にも書き込み、書き込み期間の後半に本来の所望の電位に書き込み電位を変化させるという方法がある(例えば、以下の特許文献1及び特許文献2)。
しかしながら、上記の特許文献1及び特許文献2にあるような方法を用いた場合、前段の表示状態が後段の表示に影響しゴーストとなってしまう課題がある。また、縦ムラはカップリング容量値を減らすことでも軽減可能であるが、この場合、輝度やコストとのトレードオフが生じてしまう。
本発明は、上記の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態又は適用例として実現することが可能である。
[適用例1]
複数のデータ線を有するアクティブマトリクス装置の駆動方法であって、前記複数のデータ線は、第1のデータ線と、当該第1のデータ線に隣接する第2のデータ線とを含み、前記第1のデータ線に、略一定となる所望の第1の電位を書き込む第1の書込期間と、前記第2のデータ線に、略一定となる所望の第2の電位を書き込む第2の書込期間と、を有し、前記第1の書込期間及び前記第2の書込期間のそれぞれは、終了するタイミングが異なり且つ互いに重なる期間を有することを特徴とするアクティブマトリクス装置の駆動方法。
複数のデータ線を有するアクティブマトリクス装置の駆動方法であって、前記複数のデータ線は、第1のデータ線と、当該第1のデータ線に隣接する第2のデータ線とを含み、前記第1のデータ線に、略一定となる所望の第1の電位を書き込む第1の書込期間と、前記第2のデータ線に、略一定となる所望の第2の電位を書き込む第2の書込期間と、を有し、前記第1の書込期間及び前記第2の書込期間のそれぞれは、終了するタイミングが異なり且つ互いに重なる期間を有することを特徴とするアクティブマトリクス装置の駆動方法。
上記したアクティブマトリクス装置の駆動方法によれば、第1のデータ線に略一定となる所望の第1の電位を書き込む第1の書込期間と、第2のデータ線に略一定となる所望の第2の電位を書き込む第2の書込期間とは、終了するタイミングが異なり、且つそれぞれが互いに重なる期間を有する。これにより、あるデータ線に電位を書き込む際、それに隣接したデータ線も書き込み期間中であって電位が略固定されていることから、容量結合で電位が変動してしまうことがない。しかも、各データ線に印加されている電位は常に略一定であることから、ゴーストのような不具合も発生しない。また、これらの効果はカップリング容量値に依存しないため、輝度やコストとのトレードオフも生じることがない。
[適用例2]
前記アクティブマトリクス装置は、複数の映像信号線を有し、前記複数の映像信号線は、第1の映像信号線と、第2の映像信号線とを含み、前記第1のデータ線と前記第1の映像信号線とが低インピーダンスで接続されることで前記第1のデータ線に前記第1の電位を書き込み、前記第2のデータ線と前記第2の映像信号線とが低インピーダンスで接続されることで前記第2のデータ線に前記第2の電位を書き込むことを特徴とする上記アクティブマトリクス装置の駆動方法。
前記アクティブマトリクス装置は、複数の映像信号線を有し、前記複数の映像信号線は、第1の映像信号線と、第2の映像信号線とを含み、前記第1のデータ線と前記第1の映像信号線とが低インピーダンスで接続されることで前記第1のデータ線に前記第1の電位を書き込み、前記第2のデータ線と前記第2の映像信号線とが低インピーダンスで接続されることで前記第2のデータ線に前記第2の電位を書き込むことを特徴とする上記アクティブマトリクス装置の駆動方法。
上記したアクティブマトリクス装置の駆動方法によれば、第1のデータ線と第1の映像信号線とが接続されることで第1のデータ線に第1の電位を書き込み、また、第2のデータ線と第2の映像信号線とが接続されることで第2のデータ線に第2の電位を書き込む。これにより、あるデータ線に映像に対応した電位を書き込む際、それに隣接するデータ線が、容量結合で電位が変動してしまうことがなく、ゴーストのような不具合も発生しない。
[適用例3]
前記第1の書込期間は、第1のサブ書込期間と当該第1のサブ書込期間より後の第2のサブ書込期間とからなり、前記第2の書込期間は、第3のサブ書込期間と当該第3のサブ書込期間より後の第4のサブ書込期間とからなり、前記第1のサブ書込期間と前記第2のサブ書込期間との間には第1の非選択期間があり、前記第3のサブ書込期間と前記第4のサブ書込期間との間には第2の非選択期間があり、前記第2のサブ書込期間は、前記第2の非選択期間中に終了することを特徴とする上記アクティブマトリクス装置の駆動方法。
前記第1の書込期間は、第1のサブ書込期間と当該第1のサブ書込期間より後の第2のサブ書込期間とからなり、前記第2の書込期間は、第3のサブ書込期間と当該第3のサブ書込期間より後の第4のサブ書込期間とからなり、前記第1のサブ書込期間と前記第2のサブ書込期間との間には第1の非選択期間があり、前記第3のサブ書込期間と前記第4のサブ書込期間との間には第2の非選択期間があり、前記第2のサブ書込期間は、前記第2の非選択期間中に終了することを特徴とする上記アクティブマトリクス装置の駆動方法。
上記したアクティブマトリクス装置の駆動方法によれば、第2のサブ書込期間は、第2の非選択期間中に終了する。これにより、書き込み期間が終了して最終的にデータ線の電位が確定する瞬間において、隣接するデータ線のデータ書き込みが一時的に停止していることから、コモン電極等の書き込みによる電位歪みが生じない。このため、書き込みタイミングがシビアな場合でも、クロストーク等の不具合が生じることがない。
[適用例4]
上記に記載のアクティブマトリクス装置の駆動方法を用いることを特徴とするアクティブマトリクス装置。
上記に記載のアクティブマトリクス装置の駆動方法を用いることを特徴とするアクティブマトリクス装置。
上記したアクティブマトリクス装置によれば、あるデータ線に電位を書き込む際、それに隣接したデータ線も書き込み期間中であって電位が略固定されていることから、容量結合で電位が変動してしまうことがない。しかも、各データ線に印加されている電位は常に略一定であることから、ゴーストのような不具合も発生しない。また、これらの効果はカップリング容量値に依存しないため、輝度やコストとのトレードオフも生じることがない。
[適用例5]
上記に記載のアクティブマトリクス装置を備えることを特徴とする液晶表示装置。
上記に記載のアクティブマトリクス装置を備えることを特徴とする液晶表示装置。
上記した液晶表示装置によれば、ゴーストや横クロストークがなく、且つ輝度も低下することがない高品位な表示装置を安価に提供することができる。
[適用例6]
上記に記載の液晶表示装置を備えることを特徴とする電子機器。
[適用例6]
上記に記載の液晶表示装置を備えることを特徴とする電子機器。
上記した電子機器によれば、ゴーストや横クロストークがなく、且つ輝度も低下することがない高品位な表示装置を搭載した電子機器を安価に提供することができる。
[第1実施の形態]
以下、第1の実施形態に係るアクティブマトリクス装置を備えた液晶表示装置について図面に基づいて説明する。
以下、第1の実施形態に係るアクティブマトリクス装置を備えた液晶表示装置について図面に基づいて説明する。
図1は本実施形態に係る液晶表示装置910の斜視構成図(一部断面図)である。液晶表示装置910は、アクティブマトリクス装置としてのアクティブマトリクス基板101と対向基板912とをシール材923により一定の間隔で貼り合わせ、ネマティック相液晶材料922を挟持してなる。アクティブマトリクス基板101上には図示しないがポリイミドなどからなる配向材料が塗布されラビング処理されて配向膜が形成されている。
また、対向基板912は、図示しないが画素に対応したカラーフィルタと、光抜けを防止し、コントラストを向上させるための低反射・低透過率樹脂よりなるブラックマトリクスと、アクティブマトリクス基板101上の対向導通部330(図2参照)と短絡されるITO膜でなる対向電極930(図3参照)が形成される。ネマティック相液晶材料922と接触する面にはポリイミドなどからなる配向材料が塗布され、アクティブマトリクス基板101の配向膜ラビング処理方向と直交する方向にラビング処理されている。
また、対向基板912は、図示しないが画素に対応したカラーフィルタと、光抜けを防止し、コントラストを向上させるための低反射・低透過率樹脂よりなるブラックマトリクスと、アクティブマトリクス基板101上の対向導通部330(図2参照)と短絡されるITO膜でなる対向電極930(図3参照)が形成される。ネマティック相液晶材料922と接触する面にはポリイミドなどからなる配向材料が塗布され、アクティブマトリクス基板101の配向膜ラビング処理方向と直交する方向にラビング処理されている。
さらに対向基板912の外側には、上偏光板924を、アクティブマトリクス基板101の外側には、下偏光板925を各々配置し、互いの偏光方向が直交するよう(クロスニコル状)に配置する。さらに下偏光板925下には、バックライトユニット926と導光板927が配置され、バックライトユニット926から導光板927に向かって光が照射され、導光板927はバックライトユニット926からの光をアクティブマトリクス基板101に向かって垂直且つ均一な面光源となるように光を反射屈折させることで液晶表示装置910の光源として機能する。バックライトユニット926は、本実施形態ではLEDユニットであるが、冷陰極間(CCFL)であってもよい。バックライトユニット926はコネクタ929を通じて電子機器本体の外部電源回路784(図4参照)に接続され、電源を供給される。
図示しないが、さらに必要に応じて、液晶表示装置910の周囲を外殻で覆ってもよいし、あるいは上偏光板924のさらに上に保護用のガラスやアクリル板を取り付けてもよいし、視野角改善のため光学補償フィルムを貼ってもよい。
図示しないが、さらに必要に応じて、液晶表示装置910の周囲を外殻で覆ってもよいし、あるいは上偏光板924のさらに上に保護用のガラスやアクリル板を取り付けてもよいし、視野角改善のため光学補償フィルムを貼ってもよい。
また、アクティブマトリクス基板101は、対向基板912から張り出す張出し部913が設けられ、その張出し部913にある信号入力端子320(図2参照)には、FPC(可撓性基板)928及び駆動IC921が実装され電気的に接続されている。また駆動IC921はアクティブマトリクス基板101の駆動に必要な信号と電源を供給し、FPC928は電子機器本体に接続され、外部電源回路784及び映像処理回路780(図4参照)から必要な信号と電源を駆動IC921及びアクティブマトリクス基板101に供給する。なお、本実施形態では張出し部913に駆動IC921を実装するCOG(Chip On Glass)実装としたが、張出し部913にはFPC928のみを実装し、駆動IC921はFPC928に実装するCOF(Chip On Film)実装としてもよいし、FPC928に接続した基板上に実装するCOB(Chip On Board)実装としてもよい。
図2はアクティブマトリクス基板101の構成図である。アクティブマトリクス基板101上には480本の走査線201−1〜480と1920本のデータ線202−1〜1920が直交して形成されており、480本の容量線203−1〜480は走査線201−1〜480と並行に配置されている。容量線203−1〜480は相互に短絡され、共通電位配線335と接続され、さらに対向導通部330と接続されて信号入力端子320より共通電位(COM)を与えられる。走査線201−1〜480は走査線駆動回路301に接続され、またデータ線202−1〜1920はデータ線駆動回路302Bに接続され、それぞれ適切に駆動される。
また走査線駆動回路301及びデータ線駆動回路302Bは信号入力端子320を介して駆動IC921(図1参照)、外部電源回路784(図4参照)、映像処理回路780(図4参照)のいずれかから駆動に必要な信号と電源を供給される。信号入力端子320は張出し部913上に配置される。走査線駆動回路301及びデータ線駆動回路302Bはアクティブマトリクス基板101上にポリシリコン薄膜トランジスタを集積することで形成されており、後述する画素スイッチング素子401−n−mと同一工程で製造される、いわゆる駆動回路内蔵型の液晶表示装置となっている。なお、図2における破線の矩形領域は表示領域310を示している。
また走査線駆動回路301及びデータ線駆動回路302Bは信号入力端子320を介して駆動IC921(図1参照)、外部電源回路784(図4参照)、映像処理回路780(図4参照)のいずれかから駆動に必要な信号と電源を供給される。信号入力端子320は張出し部913上に配置される。走査線駆動回路301及びデータ線駆動回路302Bはアクティブマトリクス基板101上にポリシリコン薄膜トランジスタを集積することで形成されており、後述する画素スイッチング素子401−n−mと同一工程で製造される、いわゆる駆動回路内蔵型の液晶表示装置となっている。なお、図2における破線の矩形領域は表示領域310を示している。
図3は表示領域310におけるm番目のデータ線202−mとn番目の走査線201−nの交差部付近の回路図である。走査線201−nとデータ線202−mの各交点にはNチャネル型電界効果ポリシリコン薄膜トランジスタよりなる画素スイッチング素子401−n−mが形成されており、そのゲート電極は走査線201−nに、ソース・ドレイン電極はそれぞれデータ線202−mと画素電極402−n−mに接続されている。画素電極402−n−m及び同一電位に短絡される電極は容量線203−nと補助容量コンデンサ403−n−mを形成し、また液晶表示装置として組み立てられた際には液晶素子をはさんで対向電極930とやはりコンデンサを形成する。
図4は本実施形態での電子機器の具体的な構成を示すブロック図である。液晶表示装置910は図1で説明した液晶表示装置であって、外部電源回路784、映像処理回路780がFPC928及びコネクタ929を通じて必要な信号と電源を液晶表示装置910に供給する。中央演算回路781は外部I/F回路782を介して入出力機器783からの入力データを取得する。ここで入出力機器783とは例えばキーボード、マウス、トラックボール、LED、スピーカー、アンテナなどである。中央演算回路781は外部からのデータをもとに各種演算処理を行い、結果をコマンドとして映像処理回路780あるいは外部I/F回路782へ転送する。映像処理回路780は中央演算回路781からのコマンドに基づき映像情報を更新し、液晶表示装置910への信号を変更することで、液晶表示装置910の表示映像が変化する。ここで電子機器とは具体的には例えばモニター、TV、ノートパソコン、PDA、デジタルカメラ、ビデオカメラ、携帯電話、携帯フォトビューワー、携帯ビデオプレイヤー、携帯DVDプレイヤー、携帯オーディオプレイヤーなどである。
図5は第1の実施形態におけるデータ線駆動回路302Bの回路図である。一方、図9は従来の二相展開式アナログ順次駆動型(あるいはアナログブロック順次駆動型)におけるデータ線駆動回路302Aの構成例であり、本実施形態の効果を明確にするためにまず図9の従来のデータ線駆動回路302Aでの動作を説明した後、図5の本実施形態でのデータ線駆動回路302Bの相違点を説明する。
図9の従来のデータ線駆動回路302Aでは320段の単位駆動回路HUNITA−n(n=1〜320)が直列に配置され、単位駆動回路HUNITA−1のIN端子はHSP信号配線に、それ以外の各単位駆動回路HUNITA−nのIN端子は前段の単位駆動回路HUNITA−(n−1)のOUT端子に接続される。単位駆動回路HUNITA−nからの出力信号SELA−nはn型薄膜トランジスタよりなる6個のスイッチ素子HSW−(n−1)×6+1〜HSW−(n−1)×6+6のゲート端子に接続される。
スイッチ素子HSW−1〜1920のドレイン端子はデータ線202−1〜1920にそれぞれ接続され、HSW−1,7,13,…,1915はVIDEO1配線(映像信号線)に、HSW−2,8,14,…,1916はVIDEO2配線(映像信号線)に、HSW−3,9,15,…,1917はVIDEO3配線(映像信号線)に、HSW−4,10,16,…,1918はVIDEO4配線(映像信号線)に、HSW−5,11,17,…,1919はVIDEO5配線(映像信号線)に、HSW−6,12,18,…,1920はVIDEO6配線(映像信号線)に、それぞれ接続される。
また各単位駆動回路HUNITA−nは駆動信号線となるHCK信号配線、HEN信号配線に接続される。ここでHSP信号配線、HCK信号配線、HEN信号配線、VIDEO1配線〜6配線には信号入力端子320を介して外部から信号が入力される。
図10は単位駆動回路HUNITA−nの回路構成である。D−FF回路を用いた一般的なシフトレジスタユニットの出力端子にHEN信号によるEnable回路をつけた構成となっている。
スイッチ素子HSW−1〜1920のドレイン端子はデータ線202−1〜1920にそれぞれ接続され、HSW−1,7,13,…,1915はVIDEO1配線(映像信号線)に、HSW−2,8,14,…,1916はVIDEO2配線(映像信号線)に、HSW−3,9,15,…,1917はVIDEO3配線(映像信号線)に、HSW−4,10,16,…,1918はVIDEO4配線(映像信号線)に、HSW−5,11,17,…,1919はVIDEO5配線(映像信号線)に、HSW−6,12,18,…,1920はVIDEO6配線(映像信号線)に、それぞれ接続される。
また各単位駆動回路HUNITA−nは駆動信号線となるHCK信号配線、HEN信号配線に接続される。ここでHSP信号配線、HCK信号配線、HEN信号配線、VIDEO1配線〜6配線には信号入力端子320を介して外部から信号が入力される。
図10は単位駆動回路HUNITA−nの回路構成である。D−FF回路を用いた一般的なシフトレジスタユニットの出力端子にHEN信号によるEnable回路をつけた構成となっている。
一方、図5の本実施形態のデータ線駆動回路302Bでは、図9のデータ線駆動回路302Aでの320段の単位駆動回路HUNITA−n(n=1〜320)に替わり、640段の単位駆動回路HUNITB−n(n=1〜640)が配置され、単位駆動回路HUNITB−nからの出力信号SELB−nはn型薄膜トランジスタよりなる3個のスイッチ素子HSW−(n−1)×3+1〜HSW−(n−1)×3+3のゲート端子に接続される点が異なる。奇数段の単位駆動回路HUNITB−n(n=1,3,5,…639)は駆動信号としてHCK1信号配線、HEN1信号配線に接続され、偶数段の単位駆動回路HUNITB−n(n=2,4,6,…640)は駆動信号としてHCK2信号配線、HEN2信号配線に接続される。これら以外の点については図9の従来のデータ線駆動回路302Aと同様であるので同じ記号を付与することで説明は省略する。
図6は単位駆動回路HUNITB−nの回路構成であり、D−FF回路を途中段で2分割した半波長動作D−Latch回路とし、出力にEnable回路をつけた構成となる。なお、上記した実施形態に限定されるものではなく、単位駆動回路HUNITB−nとして既知のあらゆる順次駆動回路を用いて差し支えない。
図6は単位駆動回路HUNITB−nの回路構成であり、D−FF回路を途中段で2分割した半波長動作D−Latch回路とし、出力にEnable回路をつけた構成となる。なお、上記した実施形態に限定されるものではなく、単位駆動回路HUNITB−nとして既知のあらゆる順次駆動回路を用いて差し支えない。
図7は第1の実施形態におけるデータ線駆動回路302Bの動作を説明するためのタイミングチャートであり、図11は従来の二相展開式アナログ順次駆動型(あるいはアナログブロック順次駆動型)でのデータ線駆動回路302Aの動作を説明するためのタイミングチャートである。いずれも走査線201−nの一つが選択されている期間(1H期間)でのデータ線202−1〜1920の書き込み動作を示す図であって、データ線202−mにはmを12で割ったときの剰余が1,6,8,9,10,11の場合は4Vを、それ以外の場合は0Vを書き込むことを意図して設定されている。この期間中において、共通電位(COM)は0Vである。また、共通電位(COM)と画素電極402−n−mの電位差が0Vのときは透過(白)、4Vのときは遮光(黒)となるように液晶材料やギャップは設定されているものとする。すなわち、画素電極402−n−1,6,8,9,10,11,13,18,…,639は遮光表示、画素電極402−n−2,3,4,5,7,12,14,…,640は透過表示であるような画像を書き込もうとしているものとする。まず従来例である図11を用いてデータ線駆動回路302Aの動作を説明したのち、図7を用いてデータ線駆動回路302Bの動作の差異点を説明することで、従来の方式の課題点と本発明での改良点を明らかにする。
図11のHCK信号は周波数9.5MHzの50%デューティ矩形波であって、HEN信号は同じく周波数9.5MHzの75%デューティ(3/4期間High電位、1/4期間Low電位)矩形波であり、HCK信号がHigh電位⇒Low電位に変化する期間の前後に必ずHEN信号がLow電位にあるようなタイミングになっている。HSP信号は1H期間に1回先頭にスタートタイミング信号として入力される。DSG信号はHSP信号が選択されている期間に35n秒選択される。HCK信号、HSP信号、HEN信号、DSG信号はいずれもHigh電位=10V、Low電位=0Vに設定されており、また単位駆動回路HUNITA−nの電源電位もまた10Vと0Vである。
このような信号をデータ線駆動回路302Aに入力すると、まずDSG信号が35n秒選択される期間でDSD電位(図示しないが、本実施形態では2V固定信号)が全てのデータ線202−1〜1920に書き込まれる(すなわち、全てのデータ線202−1〜1920は2Vに書き込まれる)。次にSELA−nはn=1,2,3,4,…の順に105n秒の間隔で70n秒ずつ順次選択され、このときスイッチ素子HSW−nは順次ON状態となり、ビデオ信号VIDEO1〜6はデータ線202−nのいずれかと電気的に導通し、ビデオ信号VIDEO1〜6の電位が書き込まれる。ここでビデオ信号VIDEO1〜6はHCK信号に同期する映像アナログ信号であり、本実施形態の場合、図のように4Vと0Vが105n秒ずつ交互に書き込まれ、VIDEO1,6とVIDEO2,3,4,5は互いに反転した信号に設定される。
このようにしてSELA−1信号が選択されている期間にデータ線202−1,6には4V信号が、データ線202−2,3,4,5には0V信号が書き込まれる。次にSELA−2信号が選択され、データ線202−7,12は2Vから0Vに、データ線202−8,9,10,11は2Vから4Vに電位が書き込まれる。
このようにしてSELA−1信号が選択されている期間にデータ線202−1,6には4V信号が、データ線202−2,3,4,5には0V信号が書き込まれる。次にSELA−2信号が選択され、データ線202−7,12は2Vから0Vに、データ線202−8,9,10,11は2Vから4Vに電位が書き込まれる。
ここでデータ線202−6とデータ線202−7は隣接しているので直接・間接にカップリング容量CCを有する。また、SELA−2信号が選択されている期間ではSELA−1信号は非選択であるから、データ線202−7への書込期間中(スイッチ素子HSW−7は低インピーダンス状態)はスイッチ素子HSW−6は高インピーダンスであり、データ線202−6はフローティング状態である。
このため、データ線202−6はデータ線202−7が2V⇒0Vへと書き込まれるタイミングで、カップリング容量CCを介して容量結合で電位が変動する。その変動量ΔVはデータ線202−6の総容量をCDとすると、ΔV=2(V)×CC÷CDであり、本実施形態ではΔV=50mVであった。すなわち、データ線202−6及び画素電極402−n−6は本来所望の4Vでなく、3.95Vが最終的に書き込まれてしまうことになり、本来意図した遮光状態(黒表示)ではなく、微妙な透過状態(グレー表示)になってしまう。
このため、データ線202−6はデータ線202−7が2V⇒0Vへと書き込まれるタイミングで、カップリング容量CCを介して容量結合で電位が変動する。その変動量ΔVはデータ線202−6の総容量をCDとすると、ΔV=2(V)×CC÷CDであり、本実施形態ではΔV=50mVであった。すなわち、データ線202−6及び画素電極402−n−6は本来所望の4Vでなく、3.95Vが最終的に書き込まれてしまうことになり、本来意図した遮光状態(黒表示)ではなく、微妙な透過状態(グレー表示)になってしまう。
一方、データ線202−1〜5はフローティング状態にある期間で隣接するデータ線の電位が変動することがない。このため、電位は変動しない。同様にデータ線202−7〜11は電位が変動しないが、データ線202−12はΔVだけ電位が変動する。以下同じであって、すなわち、データ線は6本おきに電位がΔV変動してしまい、これが規則的な縦ムラとなって見えてしまうのである。また、このような構成において、SELA−n信号の選択期間とSELA−(n+1)信号の選択期間を部分的に重ねることで縦ムラの発生を回避する構成も提案されており、このような構成ではVIDEO1配線〜6配線に印加される電位がほぼ同じである映像パターン(単色ベタ映像など)であれば縦ムラを回避できるが、図11のようにVIDEO1配線〜6配線に印加される電位が異なっている場合は同様に縦ムラが発生してしまう。
一方、本実施形態における図7ではHCK1信号及びHCK2信号は周波数9.5MHzの50%デューティ矩形波であって互いに逆極性になっている。HEN1信号及びHEN2信号は同じく周波数9.5MHzの75%デューティ(3/4期間High、1/4期間Low)矩形波であり、互いに半周期ずつ位相がずれている。またHCK1信号がLow電位⇒High電位に変化する期間の前後に必ずHEN1信号はLow電位にあるようなタイミングになっており、HCK2信号がLow電位⇒High電位に変化する期間の前後に必ずHEN2信号がLow電位にあるようなタイミングになっている。このような信号をデータ線駆動回路302Bに入力すると、SELB−1とSELB−2、SELB−2とSELB−3は互いに53n秒ずつずれたタイミングで70n秒間選択され、常に2つずつの信号がオーバーラップしながら選択される。これにあわせ、VIDEO1〜3とVIDEO4〜6は互いに53n秒ずつ(半周期分)変化するタイミングがずれるように設定されている。
このように構成すると、SELB−2が選択されデータ線202−4(第2のデータ線)が2Vから0Vへ書き込まれるタイミング(第2の書込期間)ではSELB−1信号の選択期間(第1の書込期間)はまだ終了しておらず、従ってデータ線202−3(第1のデータ線)はまだVIDEO3配線(第1の映像信号線)と電気的に接続されているからその電位はデータ線202−4との容量結合で変動することがない。
そして、26n秒後にはSELB−1信号は非選択となって第1の書込期間は終了し、データ線202−3(第1のデータ線)はフローティング状態となるが、そのときにはデータ線202−4(第2のデータ線)はほぼVIDEO4配線(第2の映像信号線)と同じ電位にまで書き込まれている(本実施形態では0.2Vであった)。データ線202−3(第1のデータ線)がフローティング状態となってからデータ線202−4(第2のデータ線)が変動する量(ΔV)は従来例の1/10の5mVでしかなく、この電位差に起因する輝度差は視認不能であってムラとはならない。
そして、26n秒後にはSELB−1信号は非選択となって第1の書込期間は終了し、データ線202−3(第1のデータ線)はフローティング状態となるが、そのときにはデータ線202−4(第2のデータ線)はほぼVIDEO4配線(第2の映像信号線)と同じ電位にまで書き込まれている(本実施形態では0.2Vであった)。データ線202−3(第1のデータ線)がフローティング状態となってからデータ線202−4(第2のデータ線)が変動する量(ΔV)は従来例の1/10の5mVでしかなく、この電位差に起因する輝度差は視認不能であってムラとはならない。
同様にSELB−3が選択され、データ線202−7が2Vから0Vへ書き込まれるタイミングでもSELB−2信号はまだ選択されているためデータ線202−6の電位はデータ線202−7との容量結合で変動せず、26n秒後にSELB−2信号が非選択になった後のデータ線202−7の変動量(0.2V)分だけ容量結合でデータ線202−6の電位は変動するが、その変動量は5mVであって視認できるムラとはならない。
このように、本実施形態の構成をとれば、表示画面に関わらず書き込み単位ブロックの境界に生じるムラをほぼ完全に消すことが可能であって、なお且つ輝度やコストとのトレードオフがない。
[第2実施の形態]
次に、第2の実施形態に係るアクティブマトリクス装置を備えた液晶表示装置について図面に基づいて説明する。
次に、第2の実施形態に係るアクティブマトリクス装置を備えた液晶表示装置について図面に基づいて説明する。
図8は第2の実施形態におけるデータ線駆動回路302Bの動作を説明するためのタイミングチャートであって、第1の実施形態における図7に相当する図である。HEN1’信号はHCK1信号がHigh電位になると同時にHighになって26n秒間High電位を保持したあと26n秒間Low電位になり、その後39n秒間High電位になったあと13n秒間Low電位になるというシーケンスを繰り返す信号であって、HEN2’信号はHCK2信号がHigh電位になると同時にHighになって26n秒間High電位を保持したあと26n秒間Low電位になり、その後39n秒間High電位になったあと13n秒間Low電位になるというシーケンスを繰り返す信号である。
HSP信号、DSG信号、HCK1信号、HCK2信号のタイミングは第1の実施形態において図7で説明したシーケンスと全く同様であるので、同じ記号を付与することで説明を省略する。また、本実施形態における液晶表示装置910や電子機器の構成は第1の実施形態と比較し、HEN1信号がHEN1’信号に、HEN2信号がHEN2’信号に、SELB−n信号がSELC−n信号にそれぞれ置き換わるだけで他はなんら変更がないので、これも説明は省略する。
HSP信号、DSG信号、HCK1信号、HCK2信号のタイミングは第1の実施形態において図7で説明したシーケンスと全く同様であるので、同じ記号を付与することで説明を省略する。また、本実施形態における液晶表示装置910や電子機器の構成は第1の実施形態と比較し、HEN1信号がHEN1’信号に、HEN2信号がHEN2’信号に、SELB−n信号がSELC−n信号にそれぞれ置き換わるだけで他はなんら変更がないので、これも説明は省略する。
このような信号を入力すると、SELC−n信号(ここではn=1〜639)はそれぞれ、まず26n秒間High電位になった(第1のサブ書込期間)後、26n秒間Low電位(第1の非選択期間)になり、その後39n秒間High電位(第2のサブ書込期間)になった後、Low電位になる。このとき、次段のSELC−(n+1)信号はSELC−n信号が第2のサブ書込期間に入ったタイミングでHigh電位となり、26n秒間High電位を保持する(第3のサブ書込期間)。その後、SELC−(n+1)信号は26n秒間Low電位(第2の非選択期間)になり、その後39n秒間High電位(第4のサブ書込期間)になったあとLow電位になる。すなわち、第2のサブ書込期間と第3のサブ書込期間は同時に始まり、第2のサブ書込期間は第3のサブ書込期間が終了してから13n秒後に終了し、第2のサブ書込期間が終了したタイミングでは第4のサブ書込期間はまだ始まっておらず、SELC−(n+1)信号は第2の非選択期間にある。
このようなタイミングを与えると、各データ線202−1〜1920は第1のサブ書込期間もしくは第3のサブ書込期間で所望の電位への書き込みを大半終えることになり、本実施形態の構成では所望の電位(第1の電位もしくは第2の電位)に90%達している。このため、第1のサブ書込期間もしくは第3のサブ書込期間では対向電極COM(930)の電位は大きく歪む。一方で第2のサブ書込期間及び第4のサブ書込期間で残りの10%の電位を各データ線202−1〜1920に書き込むが、これによる対向電極COM(930)の電位の歪み量は1.5倍の期間で1/10倍の電位差を書き込むのであるから一次近似で1/15にすぎない。
従って、第1の実施形態と比較し、クロストーク量は大幅に低減できる。一方で、HEN1’信号及びHEN2’信号の個々のパルス長がHEN1信号及びHEN2信号より短くなり、SELC−n信号の個々のサブ書込期間もSELB−n信号の書込期間より短い。従って、回路遅延等のマージンが少なくなるため、より高性能なトランジスタが要求される。
従って、第1の実施形態と比較し、クロストーク量は大幅に低減できる。一方で、HEN1’信号及びHEN2’信号の個々のパルス長がHEN1信号及びHEN2信号より短くなり、SELC−n信号の個々のサブ書込期間もSELB−n信号の書込期間より短い。従って、回路遅延等のマージンが少なくなるため、より高性能なトランジスタが要求される。
以上のように、第1の実施形態と第2の実施形態とはそれぞれに長短を有するため、どちらを選択するかは表示装置の要求仕様と製造プロセスの実力を勘案し、総合的に判断すればよい。
本発明は実施形態の形態に限定されるものではなく、TNモードではなく垂直配向モード(VAモード)、横電界を利用したIPSモード、フリンジ電界を利用したFFSモードなどの液晶表示装置に利用しても構わない。また、全透過型のみならず全反射型、反射透過兼用型であっても構わない。
101…アクティブマトリクス基板、201…走査線、202…データ線、301…走査線駆動回路、302A,302B…データ線駆動回路、401…画素スイッチング素子、402…画素電極、910…液晶表示装置、HUNITA,HUNITB…単位駆動回路。
Claims (6)
- 複数のデータ線を有するアクティブマトリクス装置の駆動方法であって、
前記複数のデータ線は、第1のデータ線と、当該第1のデータ線に隣接する第2のデータ線とを含み、
前記第1のデータ線に、略一定となる所望の第1の電位を書き込む第1の書込期間と、
前記第2のデータ線に、略一定となる所望の第2の電位を書き込む第2の書込期間と、を有し、
前記第1の書込期間及び前記第2の書込期間のそれぞれは、終了するタイミングが異なり且つ互いに重なる期間を有することを特徴とするアクティブマトリクス装置の駆動方法。 - 前記アクティブマトリクス装置は、複数の映像信号線を有し、
前記複数の映像信号線は、第1の映像信号線と、第2の映像信号線とを含み、
前記第1のデータ線と前記第1の映像信号線とが低インピーダンスで接続されることで前記第1のデータ線に前記第1の電位を書き込み、
前記第2のデータ線と前記第2の映像信号線とが低インピーダンスで接続されることで前記第2のデータ線に前記第2の電位を書き込むことを特徴とする請求項1に記載のアクティブマトリクス装置の駆動方法。 - 前記第1の書込期間は、第1のサブ書込期間と当該第1のサブ書込期間より後の第2のサブ書込期間とからなり、
前記第2の書込期間は、第3のサブ書込期間と当該第3のサブ書込期間より後の第4のサブ書込期間とからなり、
前記第1のサブ書込期間と前記第2のサブ書込期間との間には第1の非選択期間があり、
前記第3のサブ書込期間と前記第4のサブ書込期間との間には第2の非選択期間があり、
前記第2のサブ書込期間は、前記第2の非選択期間中に終了することを特徴とする請求項1又は2に記載のアクティブマトリクス装置の駆動方法。 - 請求項1から3のいずれか一項に記載のアクティブマトリクス装置の駆動方法を用いることを特徴とするアクティブマトリクス装置。
- 請求項4に記載のアクティブマトリクス装置を備えることを特徴とする液晶表示装置。
- 請求項5に記載の液晶表示装置を備えることを特徴とする電子機器。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007321647A JP2009145519A (ja) | 2007-12-13 | 2007-12-13 | アクティブマトリクス装置の駆動方法、アクティブマトリクス装置、液晶表示装置及び電子機器 |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
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JP2009145519A true JP2009145519A (ja) | 2009-07-02 |
Family
ID=40916198
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP (1) | JP2009145519A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2015056444A1 (en) * | 2013-10-17 | 2015-04-23 | Seiko Epson Corporation | Electro-optical device, driving method of electro-optical device, and electronic apparatus |
-
2007
- 2007-12-13 JP JP2007321647A patent/JP2009145519A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2015056444A1 (en) * | 2013-10-17 | 2015-04-23 | Seiko Epson Corporation | Electro-optical device, driving method of electro-optical device, and electronic apparatus |
JP2015079138A (ja) * | 2013-10-17 | 2015-04-23 | セイコーエプソン株式会社 | 電気光学装置、電気光学装置の駆動方法及び電子機器 |
CN105637578A (zh) * | 2013-10-17 | 2016-06-01 | 精工爱普生株式会社 | 电光装置、电光装置的驱动方法及电子设备 |
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