JP2010217582A - 表示装置および表示装置の駆動方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】起動時における表示品位の低下を回避することができる表示装置を実現する。
【解決手段】データ信号線駆動回路の出力アンプの出力とデータ信号線との間を接続するスイッチを備えており、同じ行の全ての絵素に互いに同じ極性の液晶印加電圧を印加する交流駆動を行い、装置電源の投入後の第1フレーム(F1)において、上記スイッチをOFF状態とするとともに電源回路によりコモン電位(Vcom)を立ち上げ、正極性の液晶印加電圧が印加される絵素の行については、対応する上記補助容量配線に対して、絵素の選択期間が終了した後に、補助容量電位(Vcs1、Vcs3)に上昇する変化を与えて、絵素電極電位(Vdr1、Vdr3)をコモン電位よりも高くし、負極性の液晶印加電圧が印加される絵素の行については、対応する上記補助容量配線に対して、絵素の選択期間が終了した後に、補助容量電位(Vcs2、Vcsn)に変化を与えない。
【選択図】図1
【解決手段】データ信号線駆動回路の出力アンプの出力とデータ信号線との間を接続するスイッチを備えており、同じ行の全ての絵素に互いに同じ極性の液晶印加電圧を印加する交流駆動を行い、装置電源の投入後の第1フレーム(F1)において、上記スイッチをOFF状態とするとともに電源回路によりコモン電位(Vcom)を立ち上げ、正極性の液晶印加電圧が印加される絵素の行については、対応する上記補助容量配線に対して、絵素の選択期間が終了した後に、補助容量電位(Vcs1、Vcs3)に上昇する変化を与えて、絵素電極電位(Vdr1、Vdr3)をコモン電位よりも高くし、負極性の液晶印加電圧が印加される絵素の行については、対応する上記補助容量配線に対して、絵素の選択期間が終了した後に、補助容量電位(Vcs2、Vcsn)に変化を与えない。
【選択図】図1
Description
本発明は、補助容量配線を駆動する表示装置に関する。
ゲートライン反転駆動のような同じ行の表示データの極性が互いに同じとなる交流駆動が行われる液晶表示装置では、各行に配置された補助容量配線を行ごとに駆動することにより、データ信号電位範囲を狭めながら、液晶印加電圧を大きくすることができる利点がある。
図6に、このような補助容量配線を駆動する液晶表示装置が備える絵素PIXの構成例を等価回路で示す。
絵素PIXは、絵素PIXの選択素子としてのTFT101、液晶容量CL、および、補助容量Csを備えている。TFT101のゲートはゲートラインGLに、ソースはソースラインSLに、ドレインは絵素電極102に、それぞれ接続されている。液晶容量CLは、絵素電極102と対向電極COMとの間に液晶層が配置されてなる容量である。補助容量Csは、絵素電極102と補助容量配線CSLとの間に絶縁膜が配置されてなる容量である。対向電極COMにはコモン電位Vcomが印加され、補助容量配線CsLにはHighレベルとLowレベルとからなる補助容量電位Vcsが印加される。また、絵素PIXが備える寄生容量として、例えば絵素電極102と走査信号線GLとの間に寄生容量Cgdが形成される。
上記構成の絵素PIXにおいて、TFT101をON状態として絵素電極102にデータ信号電位を書き込んでTFT101をOFF状態にした後に、当該絵素PIXに割り当てられている補助容量配線CsLに印加される補助容量電位Vcsを、LowレベルからHighレベルに変化させると、図7に示すように、補助容量Csを介して絵素電極電位VdrがV+からV+’に突き上げられる。従って、このときの突き上げ量ΔV+によってV+’となった絵素電極電位Vdrがコモン電位Vcomから正の向きに離れるように、コモン電位Vcom、補助容量Cs、補助容量電位Vcsを設定しておけば、供給された正極性のデータ信号電位が低くても、正極性の十分な大きさの液晶印加電圧VLC+を得ることができる。なお、V+は階調レベルに応じて決められ、必ずしもコモン電位Vcomより低くなくてよい。
また、絵素電極102にデータ信号電位を書き込んでTFT101をOFF状態にした後に、補助容量電位Vcsを、HighレベルからLowレベルに変化させると、図7に示すように、補助容量Csを介して絵素電極電位VdrがV−からV−’に突き下げられる。従って、このときの突き下げ量ΔV−によってV−’となった絵素電極電位Vdrがコモン電位Vcomから負の向きに離れるように、補助容量Csや補助容量電位Vcsを設定しておけば、供給された負極性のデータ信号電位が高くても、負極性の十分な大きさの液晶印加電圧VLC−を得ることができる。なお、V−は階調レベルに応じて決められ、必ずしもコモン電位Vcomより高くなくてよい。
従って、コモン電位Vcomを中心に挟むように分布させた正極性のデータ信号電位と負極性のデータ信号電位とを絵素PIXに書き込むことにより得られる絵素電極電位Vdrをそのまま用いる場合よりも、正極性と負極性とを合わせた全体のデータ信号電位範囲Vrangeを狭くすることができる。これにより階調基準電圧を生成する電源電圧を低くすることができるので、液晶表示装置の低消費電力化および駆動の高周波化を図ることができる。
しかしながら、上記従来の液晶表示装置では、電源投入時の表示品位が低下する問題が発生する。以下に、これについて説明する。
図8に、液晶表示装置の起動時の動作波形を示す。
この場合に、液晶表示装置はノーマリブラックでありゲートライン反転駆動されるものとする。図8には液晶表示装置の電源投入開始から2フレーム目までの、各行についての駆動波形が示されている。
まず、時刻t0で装置電源の投入が行われて電源投入期間Tbが経過すると、時刻t1において制御信号s0がアクティブになることにより、各水平期間にソースドライバのデータ信号出力端子とソースラインSLとの間を接続する各ソーススイッチがON状態に駆動可能となる、表示期間に移行する。同時に、電源回路による補助容量電源電位Ecsおよびコモン電位Vcomの立ち上げが行われる。
表示期間ではまず時刻t1で第1フレームF1が開始される。第1フレームF1においては、データ信号電位極性POLに従って、1行目の絵素PIXに書き込む表示データを正極性とし、次行以降は1行ずつ表示データの極性を反転させていくものとする。次フレーム以降は、各行の絵素PIXに書き込む表示データの極性を、直前フレームの極性に対して反転させる。液晶表示装置がノーマリブラックであるので、表示期間が開始されてから所定フレームまでは、表示データとして、正極性、負極性とも黒表示のデータ信号電位Vdaが各絵素PIXに供給される。
装置電源が投入される時刻t0までの電源OFF状態において、絵素電極102は、ハイインピーダンス状態にあるTFT101、ソースラインSL、および、ハイインピーダンス状態にあるソースドライバの出力スイッチを介して概ねGND電位に落ち着いている。時刻t1でコモン電位Vcomが立ち上がるにつれ、絵素電極電位Vdr1は、液晶容量CLを介したコモン電位Vcomの変動の影響を受けて、Vcomop(例えば1V)まで上昇する。従って、1行目のゲートラインGL1に走査信号Vg1としてゲートハイ電位Vghが供給されると、絵素電極102には絵素電極電位Vdr1がVcomopの値にある状態から正極性の黒表示のデータ信号電位Vda(例えば0.2V)の書き込みが開始される。データ信号電位Vdaの書き込み後の絵素電極電位Vdrは、図7にV+(例えば0.2V)で示したように、立ち上がったコモン電位Vcom(例えば2V)よりも低いが、走査信号Vg1がゲートロー電位Vglに立ち下がってデータ信号電位Vdaの書き込みが終了すると、1行目の補助容量配線CSL1に印加される補助容量電位Vcs1が、それまでのLowレベル(Vcsl)からHighレベル(Vcsh)へと変化する。これにより、絵素電極電位Vdr1はΔV+(例えば2V)だけ突き上げられて、V+’(例えば2.2V)で示すようにコモン電位Vcomよりも高いレベルになる。このときの絵素電極電位Vdr1とコモン電位Vcomとの電位差(V+’)−Vcom=0.2Vが黒表示レベルの液晶印加電圧VLC+となることで、1行目の黒表示が行われる。
続いて、図8において、次の水平期間に移り、2行目のゲートラインGL2に走査信号Vg2としてゲートハイ電位Vghが供給されると、絵素電極102には絵素電極電位Vdr2がVcomopの値にある状態から負極性の黒表示のデータ信号電位Vda(例えば3.8V)の書き込みが開始される。データ信号電位Vdaの書き込み後の絵素電極電位Vdrは、図7にV−(例えば3.8V)で示すように、立ち上がったコモン電位Vcom(例えば2V)よりも高い。ここで、走査信号Vg1がゲートロー電位Vglに立ち下がってデータ信号電位Vdaの書き込みが終了すると、1行目の補助容量配線CSL1に印加される補助容量電位Vcs1が、それまでのLowレベル(Vcsl:ここではGND電位)を継続するので、液晶印加電圧は図7に示すように正極性の電圧(VLC1−)=(V−)−Vcom=1.8Vとなって、通常動作時の液晶印加電圧VCL−とは異なる。
以降、各水平期間が順次経過するに伴い、奇数行目の絵素PIXには1行目の絵素PIXと同じように、また、偶数行目の絵素PIXには2行目の絵素PIXと同じように、データ信号電位が書き込まれていく。
時刻t2からは第2フレームF2が開始され、第1フレームF1と同様に黒表示のデータ信号が供給されるとすると、奇数行目の絵素PIXには負極性のデータ信号電位Vdaが書き込まれるとともに、偶数行目の絵素PIXには正極性のデータ信号電位Vdaが書き込まれる。
ここで、負極性のデータ信号電位Vdaの書き込みについては、走査信号Vg1がゲートロー電位Vglに立ち下がってデータ信号電位Vdaの書き込みが終了すると、補助容量配線CSLに印加される補助容量電位Vcsが、それまでのHighレベル(Vcsh)からLowレベル(Vcsl)へと変化する。これにより、絵素電極電位Vdrは図7に示すようにΔV−(例えば2V)だけ突き下げられて、V−’(例えば1.8V)で示すようにコモン電位Vcom(例えば2V)よりも低いレベルになる。このときの絵素電極電位Vdr1とコモン電位Vcomとの電位差Vcom−(V−’)=0.2Vが黒表示レベルの液晶印加電圧VLC−となることで黒表示が行われる。
このようにして、次フレーム以降は、フレームごとに表示データの極性を反転させながら第2フレームF2と同様に表示が行われる。
しかしながら、上述したように、第1フレームF1において、負極性の黒表示を行う目的でデータ信号電位Vdaを書き込んだ絵素PIXについては、補助容量電位Vcsが電源起動時からLowレベル(Vcsl=GND電位)であって、絵素電極電位Vdrの突き下げを行うための補助容量電位VcsのHighレベルからLowレベルへの変化を与えることができない。このとき、負極性のデータ信号電位が書き込まれた絵素PIXの液晶印加電圧は(VLC1−)=1.8Vと大きくなるため、当該絵素PIXの実際の表示はグレー表示となる。この結果、第1フレームF1の表示画面には、図9に示すように黒表示の行とグレー表示の行とからなる縞模様が表示される。これは、視覚的には一瞬白くフラッシュする画面となり、表示品位が低下してしまう。
なお、特許文献1には第1フレームよりも前の時点での横筋を解消する技術が開示されているが、第1フレームにおける上記縞模様を解消することはできない。
以上のように、補助容量配線を駆動する従来の液晶表示装置には、装置の起動時に表示品位が低下するという問題があった。
本発明は、上記従来の問題点に鑑みなされたものであり、その目的は、装置の起動時における表示品位の低下を回避することのできる表示装置および表示装置の駆動方法を実現することにある。
本発明の表示装置は、上記課題を解決するために、補助容量配線を備えたアクティブマトリクス型の表示装置であって、データ信号線駆動回路の出力アンプの出力とデータ信号線との間を接続するスイッチを備えており、同じ行の全ての絵素に互いに同じ極性の液晶印加電圧を印加する交流駆動を行い、装置電源の投入後の第1フレームにおいて、上記スイッチをOFF状態とするとともに電源回路によりコモン電位を立ち上げ、正極性の液晶印加電圧が印加される絵素の行については、対応する上記補助容量配線に対して、絵素の選択期間が終了した後に、補助容量電位に上昇する変化を与えて、絵素電極電位をコモン電位よりも高くし、負極性の液晶印加電圧が印加される絵素の行については、対応する上記補助容量配線に対して、絵素の選択期間が終了した後に、補助容量電位に変化を与えないことを特徴としている。
上記の発明によれば、第1フレームにおいては、スイッチをOFF状態としたまま絵素を選択し、データ信号はデータ信号線に出力されない。この状態で電源回路によりコモン電位を立ち上げると、絵素電極電位およびデータ信号線の電位がコモン電位よりも低いある電位まで上昇する。そして、正極性の液晶印加電圧が印加される絵素の行については、選択期間の終了後に補助容量電位を上昇させて絵素電極電位をコモン電位よりも高くすることにより、正極性の液晶印加電圧を得る。また、負極性の液晶印加電圧が印加される絵素の行については、絵素の選択期間の終了後に補助容量電位に変化を与えないことにより、負極性の液晶印加電圧を得る。
上記の正極性の液晶印加電圧と上記の負極性の液晶印加電圧とは、設計により互いに大きさを調節することができるので、両極性の液晶印加電圧の階調レベルをノーマリ表示のものから逸脱しないように設定することができる。これにより、両階調の表示の階調レベルがほぼ等しくなり、全体的に均一なノーマリ表示画面を得ることができる。
以上により、起動時における表示品位の低下を回避することができる表示装置を実現することができるという効果を奏する。
本発明の表示装置は、上記課題を解決するために、補助容量配線を備えたアクティブマトリクス型の表示装置であって、同じ行の全ての絵素に互いに同じ極性の液晶印加電圧を印加する交流駆動を行い、装置電源の投入後の第1フレームにおいて、データ信号線駆動回路の出力アンプの出力をハイインピーダンス状態とするとともに電源回路によりコモン電位を立ち上げ、正極性の液晶印加電圧が印加される絵素の行については、対応する上記補助容量配線に対して、絵素の選択期間が終了した後に、補助容量電位に上昇する変化を与えて、絵素電極電位を立ち上がった上記コモン電位よりも高くし、負極性の液晶印加電圧が印加される絵素の行については、対応する上記補助容量配線に対して、絵素の選択期間が終了した後に、補助容量電位に変化を与えないことを特徴としている。
上記の発明によれば、第1フレームにおいては、データ信号線駆動回路の出力アンプの出力をハイインピーダンス状態としたまま絵素を選択し、データ信号はデータ信号線に出力されない。この状態で電源回路によりコモン電位を立ち上げると、絵素電極電位およびデータ信号線の電位がコモン電位よりも低いある電位まで上昇する。そして、正極性の液晶印加電圧が印加される絵素の行については、選択期間の終了後に補助容量電位を上昇させて絵素電極電位をコモン電位よりも高くすることにより、正極性の液晶印加電圧を得る。また、負極性の液晶印加電圧が印加される絵素の行については、絵素の選択期間の終了後に補助容量電位に変化を与えないことにより、負極性の液晶印加電圧を得る。
上記の正極性の液晶印加電圧と上記の負極性の液晶印加電圧とは、設計により互いに大きさを調節することができるので、両極性の液晶印加電圧の階調レベルをノーマリ表示のものから逸脱しないように設定することができる。これにより、両階調の表示の階調レベルがほぼ等しくなり、全体的に均一なノーマリ表示画面を得ることができる。
以上により、起動時における表示品位の低下を回避することができる表示装置を実現することができるという効果を奏する。
本発明の表示装置は、上記課題を解決するために、立ち上がった上記コモン電位をVcom、上記第1フレームにおいて上記コモン電位の立ち上げによって得られる絵素電極電位またはデータ信号線の電位をVcomop、第2フレーム以降におけるノーマリ表示の負極性の階調データに対応するデータ信号電位をV−としたとき、Vcomop>2Vcom−(V−)の関係が成立することを特徴としている。
上記の発明によれば、両極性の液晶印加電圧の階調レベルをノーマリ表示のものから逸脱しないように容易に設定することができるという効果を奏する。
本発明の表示装置は、上記課題を解決するために、上記第1フレームにおいて上記コモン電位の立ち上げによって得られる絵素電極電位またはデータ信号線の電位をVcomop、上記第1フレームにおいて補助容量電位に上記上昇する変化を与えたときの絵素電極電位の変化量をΔV2、第2フレーム以降におけるノーマリ表示の負極性の階調データに対応するデータ信号電位をV−としたとき、Vcomop<(V−)−ΔV2の関係が成立することを特徴としている。
上記の発明によれば、両極性の液晶印加電圧の階調レベルをノーマリ表示のものから逸脱しないように容易に設定することができるという効果を奏する。
本発明の表示装置は、上記課題を解決するために、立ち上がった上記コモン電位をVcom、上記第1フレームにおいて上記コモン電位の立ち上げによって得られる絵素電極電位またはデータ信号線の電位をVcomop、上記第1フレームにおいて補助容量電位に上記上昇する変化を与えたときの絵素電極電位の変化量をΔV2、第2フレーム以降におけるノーマリ表示の負極性の階調データに対応するデータ信号電位をV−としたとき、
2Vcom−(V−)<Vcomop<(V−)−ΔV2
の関係が成立することを特徴としている。
2Vcom−(V−)<Vcomop<(V−)−ΔV2
の関係が成立することを特徴としている。
上記の発明によれば、両極性の液晶印加電圧の階調レベルをノーマリ表示のものから逸脱しないように容易にかつ非常に適切に設定することができるという効果を奏する。
本発明の表示装置の駆動方法は、上記課題を解決するために、補助容量配線を備えるとともに、データ信号線駆動回路の出力アンプの出力とデータ信号線との間を接続するスイッチを備えたアクティブマトリクス型の表示装置を駆動する、表示装置の駆動方法であって、同じ行の全ての絵素に互いに同じ極性の液晶印加電圧を印加する交流駆動を行い、装置電源の投入後の第1フレームにおいて、上記スイッチをOFF状態とするとともに電源回路によりコモン電位を立ち上げ、正極性の液晶印加電圧が印加される絵素の行については、対応する上記補助容量配線に対して、絵素の選択期間が終了した後に、補助容量電位に上昇する変化を与えて、絵素電極電位を立ち上がった上記コモン電位よりも高くし、負極性の液晶印加電圧が印加される絵素の行については、対応する上記補助容量配線に対して、絵素の選択期間が終了した後に、補助容量電位に変化を与えないことを特徴としている。
上記の発明によれば、第1フレームにおいては、スイッチをOFF状態としたまま絵素を選択し、データ信号はデータ信号線に出力されない。この状態で電源回路によりコモン電位を立ち上げると、絵素電極電位およびデータ信号線の電位がコモン電位よりも低いある電位まで上昇する。そして、正極性の液晶印加電圧が印加される絵素の行については、選択期間の終了後に補助容量電位を上昇させて絵素電極電位をコモン電位よりも高くすることにより、正極性の液晶印加電圧を得る。また、負極性の液晶印加電圧が印加される絵素の行については、絵素の選択期間の終了後に補助容量電位に変化を与えないことにより、負極性の液晶印加電圧を得る。
上記の正極性の液晶印加電圧と上記の負極性の液晶印加電圧とは、設計により互いに大きさを調節することができるので、両極性の液晶印加電圧の階調レベルをノーマリ表示のものから逸脱しないように設定することができる。これにより、両階調の表示の階調レベルがほぼ等しくなり、全体的に均一なノーマリ表示画面を得ることができる。
以上により、起動時における表示品位の低下を回避することができる表示装置の駆動方法を実現することができるという効果を奏する。
本発明の表示装置の駆動方法は、上記課題を解決するために、補助容量配線を備えたアクティブマトリクス型の表示装置を駆動する、表示装置の駆動方法であって、同じ行の全ての絵素に互いに同じ極性の液晶印加電圧を印加する交流駆動を行い、装置電源の投入後の第1フレームにおいて、データ信号線駆動回路の出力アンプの出力をハイインピーダンス状態とするとともに電源回路によりコモン電位を立ち上げ、正極性の液晶印加電圧が印加される絵素の行については、対応する上記補助容量配線に対して、絵素の選択期間が終了した後に、補助容量電位に上昇する変化を与えて、絵素電極電位を立ち上がった上記コモン電位よりも高くし、負極性の液晶印加電圧が印加される絵素の行については、対応する上記補助容量配線に対して、絵素の選択期間が終了した後に、補助容量電位に変化を与えないことを特徴としている。
上記の発明によれば、第1フレームにおいては、データ信号線駆動回路の出力アンプの出力をハイインピーダンス状態としたまま絵素を選択し、データ信号はデータ信号線に出力されない。この状態で電源回路によりコモン電位を立ち上げると、絵素電極電位およびデータ信号線の電位がコモン電位よりも低いある電位まで上昇する。そして、正極性の液晶印加電圧が印加される絵素の行については、選択期間の終了後に補助容量電位を上昇させて絵素電極電位をコモン電位よりも高くすることにより、正極性の液晶印加電圧を得る。また、負極性の液晶印加電圧が印加される絵素の行については、絵素の選択期間の終了後に補助容量電位に変化を与えないことにより、負極性の液晶印加電圧を得る。
上記の正極性の液晶印加電圧と上記の負極性の液晶印加電圧とは、設計により互いに大きさを調節することができるので、両極性の液晶印加電圧の階調レベルをノーマリ表示のものから逸脱しないように設定することができる。これにより、両階調の表示の階調レベルがほぼ等しくなり、全体的に均一なノーマリ表示画面を得ることができる。
以上により、起動時における表示品位の低下を回避することができる表示装置の駆動方法を実現することができるという効果を奏する。
本発明の表示装置の駆動方法は、上記課題を解決するために、立ち上がった上記コモン電位をVcom、上記第1フレームにおいて上記コモン電位の立ち上げによって得られる絵素電極電位またはデータ信号線の電位をVcomop、第2フレーム以降におけるノーマリ表示の負極性の階調データに対応するデータ信号電位をV−としたとき、Vcomop>2Vcom−(V−)の関係が成立することを特徴としている。
上記の発明によれば、両極性の液晶印加電圧の階調レベルをノーマリ表示のものから逸脱しないように容易に設定することができるという効果を奏する。
本発明の表示装置の駆動方法は、上記課題を解決するために、上記第1フレームにおいて上記コモン電位の立ち上げによって得られる絵素電極電位またはデータ信号線の電位をVcomop、上記第1フレームにおいて補助容量電位に上記上昇する変化を与えたときの絵素電極電位の変化量をΔV2、第2フレーム以降におけるノーマリ表示の負極性の階調データに対応するデータ信号電位をV−としたとき、Vcomop<(V−)−ΔV2の関係が成立することを特徴としている。
上記の発明によれば、両極性の液晶印加電圧の階調レベルをノーマリ表示のものから逸脱しないように容易に設定することができるという効果を奏する。
本発明の表示装置の駆動方法は、上記課題を解決するために、立ち上がった上記コモン電位をVcom、上記第1フレームにおいて上記コモン電位の立ち上げによって得られる絵素電極電位またはデータ信号線の電位をVcomop、上記第1フレームにおいて補助容量電位に上記上昇する変化を与えたときの絵素電極電位の変化量をΔV2、第2フレーム以降におけるノーマリ表示の負極性の階調データに対応するデータ信号電位をV−としたとき、
2Vcom−(V−)<Vcomop<(V−)−ΔV2
の関係が成立することを特徴としている。
2Vcom−(V−)<Vcomop<(V−)−ΔV2
の関係が成立することを特徴としている。
上記の発明によれば、両極性の液晶印加電圧の階調レベルをノーマリ表示のものから逸脱しないように容易にかつ非常に適切に設定することができるという効果を奏する。
本発明の表示装置は、以上のように、補助容量配線を備えたアクティブマトリクス型の表示装置であって、データ信号線駆動回路の出力アンプの出力とデータ信号線との間を接続するスイッチを備えており、同じ行の全ての絵素に互いに同じ極性の液晶印加電圧を印加する交流駆動を行い、装置電源の投入後の第1フレームにおいて、上記スイッチをOFF状態とするとともに電源回路によりコモン電位を立ち上げ、正極性の液晶印加電圧が印加される絵素の行については、対応する上記補助容量配線に対して、絵素の選択期間が終了した後に、補助容量電位に上昇する変化を与えて、絵素電極電位をコモン電位よりも高くし、負極性の液晶印加電圧が印加される絵素の行については、対応する上記補助容量配線に対して、絵素の選択期間が終了した後に、補助容量電位に変化を与えない。
以上により、起動時における表示品位の低下を回避することができる表示装置を実現することができるという効果を奏する。
本発明の表示装置の駆動方法は、以上のように、補助容量配線を備えるとともに、データ信号線駆動回路の出力アンプの出力とデータ信号線との間を接続するスイッチを備えたアクティブマトリクス型の表示装置を駆動する、表示装置の駆動方法であって、同じ行の全ての絵素に互いに同じ極性の液晶印加電圧を印加する交流駆動を行い、装置電源の投入後の第1フレームにおいて、上記スイッチをOFF状態とするとともに電源回路によりコモン電位を立ち上げ、正極性の液晶印加電圧が印加される絵素の行については、対応する上記補助容量配線に対して、絵素の選択期間が終了した後に、補助容量電位に上昇する変化を与えて、絵素電極電位を立ち上がった上記コモン電位よりも高くし、負極性の液晶印加電圧が印加される絵素の行については、対応する上記補助容量配線に対して、絵素の選択期間が終了した後に、補助容量電位に変化を与えない。
以上により、起動時における表示品位の低下を回避することができる表示装置の駆動方法を実現することができるという効果を奏する。
本発明の実施形態について、図1〜図5を用いて説明すれば以下の通りである。
図3に、本実施形態に係る液晶表示装置(表示装置)1の構成を示す。
液晶表示装置1はアクティブマトリクス型の表示装置であり、表示部2と、走査信号線駆動回路としてのゲートドライバ3と、データ信号線駆動回路としてのソースドライバ4と、補助容量配線駆動回路5と、ゲートドライバ3、ソースドライバ4、補助容量配線駆動回路5、および対向電極COMを駆動制御するための外部駆動回路6とを備えている。この液晶表示装置1は、交流駆動としてゲートライン反転駆動を行う。そして、さらに、正極性データをパネルに供給する期間と負極性データをパネルに供給する期間とで、互いに補助容量配線CSL(後述)に印加する補助容量電位Vcsの極性を反転させる駆動を、補助容量配線CSLごとに行う。
表示部2は、複数本(n本)の走査信号線としてのゲートラインGL…(GL1〜GLn)と、ゲートラインGL…のそれぞれと交差する複数本(m本)のデータ信号線としてのソースラインSL…(SL1〜SLm)と、ゲートラインGL…とソースラインSL…との各交差点にそれぞれ対応して設けられた複数個(n×m個)の絵素PIX…とを含む。また、ここでは図示しないが、表示部2は、ゲートラインGL…と平行に補助容量配線CSL…(CSL1〜CSLn)を備えており、当該方向に並んだm個の絵素PIX…からなる各絵素行に1本の補助容量配線CSLが割り当てられている。
複数の絵素PIX…はマトリクス状に配置されて絵素アレイを構成し、各絵素PIXは、図4に示すように、TFT11と、液晶容量CLと、補助容量Csとを備えている。TFT11のゲートはゲートラインGLに、ソースはソースラインSLに、ドレインは絵素電極12にそれぞれ接続されている。液晶容量CLは、絵素電極12と対向電極COMとの間に液晶層が配置されてなる容量である。補助容量Csは、絵素電極12と補助容量配線CSLとの間に絶縁膜が配置されてなる容量である。対向電極COMには外部駆動回路6が備える電源回路で生成されたコモン電位Vcomが印加される。補助容量配線CSL…には、外部駆動回路6が備える電源回路で生成されて補助容量配線駆動回路5に供給されたHighレベルの電圧VcshとLowレベルの電圧Vcslとから、補助容量配線駆動回路5によって補助容量配線CSLごとに生成された補助容量電位Vcsが印加される。液晶容量CLと補助容量Csとは絵素容量を構成しているが、絵素容量を構成する他の容量として、絵素電極12とゲートラインGLとの間に形成される寄生容量Cgd、対向電極COMとソースラインSLとの間に形成される寄生容量Cx、補助容量配線CSLとソースラインSLとの間に形成される寄生容量Cyなどが存在する。寄生容量Cx・Cyは、従来の図6でも存在するものである。
外部駆動回路6は、上述のコモン電位Vcomや補助容量電位Vcsの電圧Vcsh・Vcslを供給する他に、ゲートドライバ3にゲートクロック信号GCKおよびゲートスタートパルスGSPを供給するとともに、ソースドライバ4にソースクロック信号SCK、ソーススタートパルスSSP、および、表示データDAを供給する。
また、ソースドライバ4のデータ信号出力端子とソースラインSLとの間には、スイッチとしてのソーススイッチSW(SW1〜SW2)が設けられている。ここでは、各ソーススイッチSWは1つのデータ信号出力端子と1つのソースラインSLとの間に1つ設けられている例について説明する。但し、本発明の表示装置としては、SSD(Source Sharing Drive)方式で駆動されるもののように、ソーススイッチSWが、1つのデータ信号出力端子とRGBなどの複数のソースラインSL…とのそれぞれの間に1つずつ設けられるものでもよい。SSD方式の駆動では、各水平期間において、1組をなすRGBの各色のデータ信号を、組ごとに割り当てられた1つのデータ信号出力端子から分岐用の各ソーススイッチを介して時分割で各ソースラインSLに出力する。
図5に示すように、ソーススイッチSWは例えばTFTで構成されており、ソースドライバ4の出力アンプ4aの出力とソースラインSLとの間に接続されている。ソーススイッチSWのON/OFF制御は、外部駆動回路6から供給される制御信号s0によって行われる。この場合には、ソーススイッチSWは典型的には表示パネル上にモノリシックに作り込まれる。またこの場合に、ソースドライバ4は典型的にはICとして構成されるが、表示パネル上にモノリシックに作り込まれてもよい。これらの形態は、例えば多結晶シリコン、CGシリコン、微結晶シリコンなどを用いたパネルに適している。
また、ソーススイッチSWは、ICとして構成されるソースドライバ4の内部に備えられていてもよいし、表示パネルの外部に設けられてもよい。この形態は、例えばアモルファスシリコンを用いたパネルに適している。ソーススイッチSWとしてはTFTに限らず、一般の電界効果トランジスタやバイポーラトランジスタなどの任意の形態のスイッチが使用可能である。
次に、上記の構成の液晶表示装置1について、装置の起動時の動作を以下に説明する。
図1に、液晶表示装置の起動時の動作波形を示す。
この場合に、液晶表示装置はノーマリブラックであるとする。図1には液晶表示装置の電源投入開始から2フレーム目までの、各ゲートラインGLについての駆動波形が示されている。
まず、時刻t0で装置電源の投入が行われて電源投入期間Tbが経過すると、時刻t1において表示期間に移行する。このときに、同時にソーススイッチSWの制御信号s0が非アクティブ(この例ではLowレベル=GND電位)になり、ソーススイッチSWはOFF状態となる。時刻t1までは、制御信号s0の電位レベルは確定している必要がなく、電源OFF状態の環境下で到達したGND電位や、電源OFF時にソースラインSLがGND電位にリセットされない場合に強制的に印加されるアクティブレベル(この例ではHighレベル)などが可能である。
また、時刻t1には、同時に、外部駆動回路6に備えられた電源回路による補助容量電源電位Ecsおよびコモン電位Vcomの立ち上げが行われる。
表示期間ではまず時刻t1で第1フレームF1が開始される。第1フレームF1においては、ソーススイッチSWをOFF状態としたまま絵素PIXを選択し、データ信号はソースラインSLに出力されない。但し、データ信号電位極性POLに従って、1行目の絵素PIXに書き込む表示データを正極性とし、次行以降は1行ずつ表示データの極性を反転させていく対応付けについては認識しており、この認識結果を補助容量配線CSLの駆動に用いるものとする。次フレーム以降は、各行の絵素PIXに書き込む表示データの極性を、直前フレームの極性に対して反転させる。液晶表示装置1がノーマリブラックであるので、表示期間が開始されてから所定フレームまでは、各絵素PIXにおいて黒表示を行う。
電源が投入されるまでの電源OFF状態において、絵素電極12は、ハイインピーダンス状態にあるTFT11、ソースラインSL、および、ハイインピーダンス状態にあるソーススイッチSWを介して概ねGND電位に落ち着いている。時刻t1でコモン電位Vcomが立ち上がるにつれ、絵素電極電位Vdr1は、図2に示すように液晶容量CLを介したコモン電位Vcomの変動の影響を受けて電圧ΔV1だけ突き上げられ、Vcomop(例えば1V)まで上昇する。また、ソースラインSLの電位は、図4に示した対向電極COMとソースラインSLとの間の寄生容量Cxを介したコモン電位Vcomの変動の影響を受けてΔV1だけ突き上げられ、Vcomop(例えば1V)まで上昇する。従って、1行目のゲートラインGL1に走査信号Vg1としてゲートハイ電位Vghが供給される絵素PIXの選択期間には、ソーススイッチSWがOFF状態であるので、絵素電極電位Vdr1はVcomop(例えば1V)となる。すなわち、絵素電極12に電位Vcomopを書き込んだ状態になる。書き込まれた絵素電極電位Vdrは、図2にVbk−(例えば1V)で示したように、立ち上がったコモン電位Vcom(例えば2V)よりも低いが、走査信号Vg1がゲートロー電位Vglに立ち下がって選択期間が終了すると、1行目の補助容量配線CSL1に印加される補助容量電位Vcs1が、それまでのLowレベル(Vcsl)からHighレベル(Vcsh)へと変化する。この補助容量電位Vcs1に与えられる上昇の変化により、絵素電極電位Vdr1はΔV2(例えば2V)だけ突き上げられて、Vbk+(例えば3V)で示すように突き上げ後の電位Vdrcpとしてコモン電位Vcomよりも高いレベルになる。このときの絵素電極電位Vdr1とコモン電位Vcomとの電位差(Vbk+)−Vcom=1Vが黒表示レベルの液晶印加電圧VbLC+となることで、1行目の黒表示が行われる。
続いて、図1において、次の水平期間に移り、2行目のゲートラインGL2に走査信号Vg2としてゲートハイ電位Vghが供給される絵素PIXの選択期間には、絵素電極電位Vdr2はVcomop(例えば1V)に書き込まれた状態になる。走査信号Vg1がゲートロー電位Vglに立ち下がって選択期間が終了すると、1行目の補助容量配線CSL1に印加される補助容量電位Vcs1には変化が与えられず、補助容量電位Vcs1はそれまでのLowレベル(Vcsl:ここではGND電位)を継続するので、液晶印加電圧は図2に示すようにVcom−(Vbk−)=1Vとなって、これが黒表示レベルの液晶印加電圧VbLC−となることで、2行目の黒表示が行われる。
以降、各水平期間が順次経過するに伴い、奇数行目の絵素PIXには1行目の絵素PIXと同じように、また、偶数行目の絵素PIXには2行目の絵素PIXと同じように、絵素電極電位Vdrが確定していく。
時刻t2からは第2フレームF2が開始され、制御信号s0がアクティブになってソーススイッチSWがON状態となる。この後は、前述の図8と同じ動作となる。
以上のように、第1フレームF1においては、正極性の液晶印加電圧VbkLC+と負極性の液晶印加電圧VbkLC−とが、互いに同じまたは近い値になっている。これにより、正極性の黒表示と負極性の黒表示との階調レベルがほぼ等しくなり、全体的に均一な黒表示画面を得ることができる。従って、液晶表示装置1の起動時における表示品位の低下を回避することができる。
また、上記例では、第1フレームF1の正極性の液晶印加電圧VbkLC+と負極性の液晶印加電圧VbkLC−とが、共に黒表示レベルにある場合を説明した。しかし、表示モードがノーマリホワイトである場合にも、均一な白表示を実現することができ、同様の効果を得ることができる。
また、上記例では、図2の液晶印加電圧VbLC−(例えば1V)を、従来の図7のVLC1−(例えば1.8V)よりも小さくして他方の液晶印加電圧VbLC+の階調レベル付近から逸脱しないようにしたので、このときの条件として、
Vcom−Vcomop<(V−)−Vcom
すなわち、
Vcomop>2Vcom−(V−) ・・・・(1)
が成立する。
Vcom−Vcomop<(V−)−Vcom
すなわち、
Vcomop>2Vcom−(V−) ・・・・(1)
が成立する。
あるいは、図2の液晶印加電圧VbLC+(例えば1V)を、従来の図7のVLC1−(例えば1.8V)よりも小さくして他方の液晶印加電圧VbLC−の階調レベル付近から逸脱しないようにしたので、このときの条件として、
Vcomop+ΔV2−Vcom<(V−)−Vcom
すなわち、
Vcomop<(V−)−ΔV2 ・・・・(2)
が成立する。
Vcomop+ΔV2−Vcom<(V−)−Vcom
すなわち、
Vcomop<(V−)−ΔV2 ・・・・(2)
が成立する。
式(1)と式(2)とは、それぞれ単独の条件としていずれか一方のみを採用してもよいが、式(1)および(2)の両方を満たす、
2Vcom−(V−)<Vcomop<(V−)−ΔV2 ・・・・(3)
を採用してもよい。式(3)では液晶印加電圧VbLC+VbLC−の設定が非常に適切に行える。
2Vcom−(V−)<Vcomop<(V−)−ΔV2 ・・・・(3)
を採用してもよい。式(3)では液晶印加電圧VbLC+VbLC−の設定が非常に適切に行える。
なお、式(1)および式(2)では、絵素PIXのTFT11がOFF状態に移行するときの引き込み現象によって絵素電極電位Vdrが微小変動する分を考慮していないが、近似としては十分である。また、Vcomopはコモン電位Vcomの変動を周辺の様々な容量との容量結合によって生じるので、Vcomop<Vcomの関係は各装置において必然的に得られる。式(1)および式(2)の関係は、設計において、コモン電位Vcom、データ信号電位Vda、液晶容量CL、補助容量Cs、寄生容量Cxなどの各値を調節することで実現することができる。
式(1)や式(2)の関係を満たすことにより、第1フレームF1の正極性の液晶印加電圧VbLC+と負極性の液晶印加電圧VbLC−とが、正確に黒表示レベルや白表示レベルのものでなくても、正極性の表示と負極性の表示との階調レベルがほぼ等しく、黒表示や白表示に近くなるので、従来の縞模様が解消されていることにより、第2フレーム以降との表示差が緩和され、液晶表示装置の起動時における表示品位の低下を回避することができる。
また、上記例ではソーススイッチSWが備えられる構成であったが、これに限ることはなく、ソーススイッチSWは備えられていないものの、第1フレームF1においてソースドライバ4の出力アンプ4aの出力をハイインピーダンス状態にするようにしてもよい。ハイインピーダンス状態にするには、出力アンプ4aのバイアス電流を低減あるいは遮断するなどすればよい。
また、上記例ではゲートライン反転駆動を行ったが、これに限ることはなく、一般に、同じ行の全ての絵素PIXに互いに同じ極性のデータ信号電位を書き込む交流駆動を行う液晶表示装置であってよい。
本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能である。すなわち、請求項に示した範囲で適宜変更した技術的手段を組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
本発明は、液晶表示装置を初めとする各種表示装置に好適に使用することができる。
1 液晶表示装置(表示装置)
2 表示パネル
4 ソースドライバ(データ信号線駆動回路)
4a 出力アンプ
CSL 補助容量配線
SL ソースライン(データ信号線)
SW ソーススイッチ(スイッチ)
F1 第1フレーム
PIX 絵素
Vcom コモン電位
Vdr 絵素電極電位
VbLC+ 液晶印加電圧(正極性の液晶印加電圧)
VbLC− 液晶印加電圧(負極性の液晶印加電圧)
2 表示パネル
4 ソースドライバ(データ信号線駆動回路)
4a 出力アンプ
CSL 補助容量配線
SL ソースライン(データ信号線)
SW ソーススイッチ(スイッチ)
F1 第1フレーム
PIX 絵素
Vcom コモン電位
Vdr 絵素電極電位
VbLC+ 液晶印加電圧(正極性の液晶印加電圧)
VbLC− 液晶印加電圧(負極性の液晶印加電圧)
Claims (10)
- 補助容量配線を備えたアクティブマトリクス型の表示装置であって、
データ信号線駆動回路の出力アンプの出力とデータ信号線との間を接続するスイッチを備えており、
同じ行の全ての絵素に互いに同じ極性の液晶印加電圧を印加する交流駆動を行い、
装置電源の投入後の第1フレームにおいて、上記スイッチをOFF状態とするとともに電源回路によりコモン電位を立ち上げ、正極性の液晶印加電圧が印加される絵素の行については、対応する上記補助容量配線に対して、絵素の選択期間が終了した後に、補助容量電位に上昇する変化を与えて、絵素電極電位をコモン電位よりも高くし、負極性の液晶印加電圧が印加される絵素の行については、対応する上記補助容量配線に対して、絵素の選択期間が終了した後に、補助容量電位に変化を与えないことを特徴とする表示装置。 - 補助容量配線を備えたアクティブマトリクス型の表示装置であって、
同じ行の全ての絵素に互いに同じ極性の液晶印加電圧を印加する交流駆動を行い、
装置電源の投入後の第1フレームにおいて、データ信号線駆動回路の出力アンプをハイインピーダンス状態とするとともに電源回路によりコモン電位を立ち上げ、正極性の液晶印加電圧が印加される絵素の行については、対応する上記補助容量配線に対して、絵素の選択期間が終了した後に、補助容量電位に上昇する変化を与えて、絵素電極電位を立ち上がった上記コモン電位よりも高くし、負極性の液晶印加電圧が印加される絵素の行については、対応する上記補助容量配線に対して、絵素の選択期間が終了した後に、補助容量電位に変化を与えないことを特徴とする表示装置。 - 立ち上がった上記コモン電位をVcom、上記第1フレームにおいて上記コモン電位の立ち上げによって得られる絵素電極電位またはデータ信号線の電位をVcomop、第2フレーム以降におけるノーマリ表示の負極性の階調データに対応するデータ信号電位をV−としたとき、
Vcomop>2Vcom−(V−)
の関係が成立することを特徴とする請求項1または2に記載の表示装置。 - 上記第1フレームにおいて上記コモン電位の立ち上げによって得られる絵素電極電位またはデータ信号線の電位をVcomop、上記第1フレームにおいて補助容量電位に上記上昇する変化を与えたときの絵素電極電位の変化量をΔV2、第2フレーム以降におけるノーマリ表示の負極性の階調データに対応するデータ信号電位をV−としたとき、
Vcomop<(V−)−ΔV2
の関係が成立することを特徴とする請求項1または2に記載の表示装置。 - 立ち上がった上記コモン電位をVcom、上記第1フレームにおいて上記コモン電位の立ち上げによって得られる絵素電極電位またはデータ信号線の電位をVcomop、上記第1フレームにおいて補助容量電位に上記上昇する変化を与えたときの絵素電極電位の変化量をΔV2、第2フレーム以降におけるノーマリ表示の負極性の階調データに対応するデータ信号電位をV−としたとき、
2Vcom−(V−)<Vcomop<(V−)−ΔV2
の関係が成立することを特徴とする請求項1または2に記載の表示装置。 - 補助容量配線を備えるとともに、データ信号線駆動回路の出力アンプの出力とデータ信号線との間を接続するスイッチを備えたアクティブマトリクス型の表示装置を駆動する、表示装置の駆動方法であって、
同じ行の全ての絵素に互いに同じ極性の液晶印加電圧を印加する交流駆動を行い、
装置電源の投入後の第1フレームにおいて、上記スイッチをOFF状態とするとともに電源回路によりコモン電位を立ち上げ、正極性の液晶印加電圧が印加される絵素の行については、対応する上記補助容量配線に対して、絵素の選択期間が終了した後に、補助容量電位に上昇する変化を与えて、絵素電極電位を立ち上がった上記コモン電位よりも高くし、負極性の液晶印加電圧が印加される絵素の行については、対応する上記補助容量配線に対して、絵素の選択期間が終了した後に、補助容量電位に変化を与えないことを特徴とする表示装置の駆動方法。 - 補助容量配線を備えたアクティブマトリクス型の表示装置を駆動する、表示装置の駆動方法であって、
同じ行の全ての絵素に互いに同じ極性の液晶印加電圧を印加する交流駆動を行い、
装置電源の投入後の第1フレームにおいて、データ信号線駆動回路の出力アンプをハイインピーダンス状態とするとともに電源回路によりコモン電位を立ち上げ、正極性の液晶印加電圧が印加される絵素の行については、対応する上記補助容量配線に対して、絵素の選択期間が終了した後に、補助容量電位に上昇する変化を与えて、絵素電極電位を立ち上がった上記コモン電位よりも高くし、負極性の液晶印加電圧が印加される絵素の行については、対応する上記補助容量配線に対して、絵素の選択期間が終了した後に、補助容量電位に変化を与えないことを特徴とする表示装置の駆動方法。 - 立ち上がった上記コモン電位をVcom、上記第1フレームにおいて上記コモン電位の立ち上げによって得られる絵素電極電位またはデータ信号線の電位をVcomop、第2フレーム以降におけるノーマリ表示の負極性の階調データに対応するデータ信号電位をV−としたとき、
Vcomop>2Vcom−(V−)
の関係が成立することを特徴とする請求項6または7に記載の表示装置の駆動方法。 - 上記第1フレームにおいて上記コモン電位の立ち上げによって得られる絵素電極電位またはデータ信号線の電位をVcomop、上記第1フレームにおいて補助容量電位に上記上昇する変化を与えたときの絵素電極電位の変化量をΔV2、第2フレーム以降におけるノーマリ表示の負極性の階調データに対応するデータ信号電位をV−としたとき、
Vcomop<(V−)−ΔV2
の関係が成立することを特徴とする請求項6または7に記載の表示装置の駆動方法。 - 立ち上がった上記コモン電位をVcom、上記第1フレームにおいて上記コモン電位の立ち上げによって得られる絵素電極電位またはデータ信号線の電位をVcomop、上記第1フレームにおいて補助容量電位に上記上昇する変化を与えたときの絵素電極電位の変化量をΔV2、第2フレーム以降におけるノーマリ表示の負極性の階調データに対応するデータ信号電位をV−としたとき、
2Vcom−(V−)<Vcomop<(V−)−ΔV2
の関係が成立することを特徴とする請求項6または7に記載の表示装置の駆動方法。
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---|---|---|---|
JP2009065041A JP2010217582A (ja) | 2009-03-17 | 2009-03-17 | 表示装置および表示装置の駆動方法 |
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