JP2011048057A - 液晶表示装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】画質劣化を抑制する極性反転ライン分散型のドット反転駆動方式を用い、低電力効果の高い液晶表示装置を提供する。
【解決手段】マトリックス状に配置された画素行及び画素列を形成する、複数の画素を有する画素アレイと、表示データに応じた階調電圧を前記画素へ供給するデータドライバ回路と、前記データドライバ回路の出力毎に配置され、前記各出力を出力電圧とは異なるプリチャージ用電圧に接続するスイッチ素子を有するショート回路と、前記画素を画素行毎のライン単位で選択する走査信号を供給する走査回路とを備え、少なくとも2つの画素行毎に前記階調電圧の極性を反転させるドット反転駆動方式の液晶表示装置。
【選択図】図3

Description

本発明は、液晶表示装置に係わり、特に、N(N≧2)ライン毎に極性を反転し、また該極性反転ラインが異なる列が存在する分散型Nドット反転駆動の液晶表示装置に関する。
アクティブ・マトリクス方式の表示装置の高画質化の手段として、隣接画素毎に極性を反転するドット反転駆動が採用されている。従来、ドット反転駆動は主にTV向け大型パネルで採用されていたが、近年ではモバイル向け中小型パネルでも高画質化要求が高く、増加傾向にある。しかしながら、ドット反転駆動は充放電電力が高いことが問題となっている。特にモバイル向け中小型パネルでは、低電力化が最も重要である。
この低電力化を実現する技術として、特許文献1に記載の技術がある。この特許文献1に記載の技術では、図12に示すように、1×N(N≧2)ドット反転駆動を行うことでパネル充放電電力が1/Nとなる。但し、例えば液晶パネル401に全白階調を表示した場合、極性反転するラインは極性反転しないラインに比べてパネルの容量成分(C)と抵抗成分(R)の負荷が重い為、書込み不足が発生しやすい。その為、前記書込み不足に起因した横スジや横フリッカが極性反転個所402に発生することが考えられる。該特許文献1においては、印加電圧極性反転後のラインのサブピクセル(副画素)401への電圧時間が、印加電圧極性反転後のライン以外のラインよりも長くする事を提案している。しかしながら、高解像度パネルでは1ライン期間が短いので電圧印加時間を十分確保できない事が懸念される。その為、書込み不足に起因した横スジ、横フリッカは改善されない懸念がある。
前述の特許文献1に対する問題を解決する技術として、特許文献2に記載の技術がある。該特許文献2に記載の技術は、図13に示すように、極性反転するラインをカラム(サブピクセル(副画素)401をグループ化した画素集合)毎に異なるようにする方式である。この場合、書込み不足が発生し得る極性反転箇所402が各カラムで異なる、すなわち液晶パネル401内で空間的に分散するので、横スジ、横フリッカが抑制されることが予測される。
また、低電力化を実現する技術として、特許文献3に記載の技術がある。この特許文献3に記載の技術では、図14に示すように、外部から入力される階調信号に応じた階調電圧を生成するデコード回路205の出力部分にプリチャージのためのショート回路206を備える構成となっている。該ショート回路206は各出力を同一極性のプリチャージ電圧に所定時間短絡(ショート)するためのスイッチを備える構成となっており、ドット反転駆動において、各出力をプリチャージ電圧にショートする事で、プリチャージ電圧までの電力を削減し、低電力化を図るものである。例えば、図15に示すように、負極性は−5Vから0Vの範囲の電圧を出力し、正極性は0Vから5Vまでの電圧を出力する場合、全出力をグランドレベル(0V)にショートする。前ラインでは逆極性の電圧レベルを出力しているので、正極性書き込みでは最大で−5Vから0Vまで電圧レベルを上げる為の電力を削減可能となり、負極性書込みでは最大で5Vから0Vまで電圧レベルを下げる為の電力を削減可能となる。
特開2003−207760号公報 特開2005−215317号公報 特開2008−116556号公報
特許文献1に記載の技術と特許文献3に記載の技術とを組み合わせることで、高い低電力効果が期待できるが、前述したような横スジ・横フリッカといった画質劣化が発生する可能性がある。一方、特許文献2に記載の技術と特許文献3に記載の技術とを組み合わせる事で、高い低電力効果と画質劣化の抑制を両立可能となる。
しかしながら、特許文献2に記載の技術では、極性交流点は列毎に異なる為、特許文献3のプリチャージ・ショート駆動と組み合わせる事は困難である。すなわち、図13に示したような1×4ドット反転において、極性反転を行う出力と極性反転を行わない出力が混在していた場合に、特許文献3に記載の技術を適用した場合には、極性反転を行わない出力(前ラインが正極で、書込みラインが正極である場合。もしくは両方負極の場合)が、一旦逆極性の電圧レベルにする為の電力が必要となる。例えば、前ラインが正極で、書込みラインが正極である場合には、グランドショートで0Vになった後に、最大5Vまで電圧レベルを上げる為の電力が必要となる。また、前ラインが負極で、書込みラインが負極である場合には、グランドショートで0Vになった後に、最大−5Vまで電圧レベルを上げる為の電力が必要となる。このため、余計な電力が必要となり低電力効果が小さ久なってしまうことが懸念される。
本発明はこれらの問題点に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、画質劣化を抑制する極性反転ライン分散型のドット反転駆動方式を用い、低電力効果の高い液晶表示装置を提供することにある。
(1)前記課題を解決すべく、マトリックス状に配置された画素行及び画素列を形成する、複数の画素を有する画素アレイと、表示データに応じた階調電圧を前記画素へ供給するデータドライバ回路と、前記データドライバ回路の出力毎に配置され、前記各出力を出力電圧とは異なるプリチャージ用電圧に接続するスイッチ素子を有するショート回路と、前記画素を画素行毎のライン単位で選択する走査信号を供給する走査回路とを備え、少なくとも2つの画素行毎に前記階調電圧の極性を反転させるドット反転駆動方式の液晶表示装置であって、前記ショート回路は、第1スイッチ群と第2スイッチ群との何れかに配置されるスイッチ素子を有し、隣接する奇数番目と偶数番目との画素列からなる一対の画素列単位毎に、前記第1スイッチ群又は前記第2スイッチ群の何れかのスイッチ素子に接続されると共に、隣接する画素列単位は異なるスイッチ群に属するスイッチ素子に接続される液晶表示装置である。
(2)前記課題を解決すべく、マトリックス状に配置された複数の画素を有する画素アレイと、表示データに応じた階調電圧を前記画素へ供給するデータドライバ回路と、前記データドライバ回路の各出力を出力電圧とは異なるプリチャージ用電圧にショートするショート回路と、前記階調電圧を供給すべき前記画素を行単位で選択するための走査信号を前記画素へ供給する走査回路とを備え、前記画素アレイの階調電圧極性を複数ライン毎に反転する1×N(N≧2)ドット反転駆動方式で駆動する液晶表示装置であって、前記極性反転ラインは、各カラムで異なる極性交流ライン分散型の1×N(N≧2)ドット反転駆動であり、極性交流ライン分散型1×N(N≧2)ドット反転駆動方式の極性パターンは、データドライバ出力数4M+4の内、出力4M+1と出力4M+2のペアの極性反転ラインは同じであり、出力4M+3と出力4M+4のペアの極性反転ラインは同じであり、前記出力4M+1と前記出力4M+2とのペアの極性反転ラインと、前記出力4M+3と前記出力4M+4のペアの極性反転ラインとが、N/2ライン分ずれている液晶表示装置である。
本発明によれば、画質劣化を抑制する極性反転ライン分散型のドット反転駆動方式を用い、低電力効果を向上させることができる。
本発明のその他の効果については、明細書全体の記載から明らかにされる。
本発明の実施形態1の液晶表示装置の概略構成を説明するための図である。 本発明の実施形態1の液晶表示装置におけるデータドライバの内部構成を説明するための図である。 本発明の実施形態1の液晶表示装置におけるショート回路の内部構成を説明するための図である。 本発明の実施形態1の液晶表示装置における1×4ドット反転駆動時の極性分布を説明するための図である。 本発明の実施形態1の液晶表示装置における1×4ドット反転駆動時のショート回路の信号線のタイミングチャートである。 本発明の実施形態1の液晶表示装置におけるフレーム毎の電圧極性の分布を示す図である。 本発明の実施形態2の液晶表示装置におけるフレーム毎の電圧極性の分布を示す図である。 本発明の実施形態3の液晶表示装置におけるフレーム毎の電圧極性の分布を示す図である。 本発明の実施形態2の液晶表示装置におけるショート回路の内部構成を説明するための図である。 本発明の実施形態4の液晶表示装置における1×4ドット反転駆動時の極性分布を説明するための図である。 本発明の実施形態4の液晶表示装置における1×4ドット反転駆動時のショート回路の信号線のタイミングチャートである。 従来の液晶表示装置における1×4ドット反転駆動時の極性分布を説明するための図である。 従来の液晶表示装置における1×4ドット反転駆動時の極性分布を説明するための図である。 従来の液晶表示装置におけるデータドライバの内部構成を説明するための図である。 従来の液晶表示装置における1×4ドット反転駆動時のショート回路の信号線のタイミングチャートである。
以下、本発明が適用された実施形態について、図面を用いて説明する。ただし、以下の説明において、同一構成要素には同一符号を付し繰り返しの説明は省略する。
〈実施形態1〉
〈全体構成〉
図1は本発明の実施形態1の液晶表示装置の概略構成を説明するための図であり、以下、図1に基づいて、実施形態1のアクティブ・マトリクス方式(Active Matrix Scheme)の液晶表示装置の全体構成を説明する。ただし、図1に示す液晶表示装置においては、データドライバ102を除く他の構成は、従来の液晶表示装置と同様の構成となる。従って、以下の説明では、本願発明に特徴的なデータドライバについて詳細に説明する。また、実施形態1の液晶表示装置においては、ノーマリ・ブラック方式で画像を表示する液晶表示装置に本願発明を適用した場合について説明するが、その画素構造を変更することにより、ノーマリ・ホワイト方式で画像を表示する液晶表示装置にも適用可能である。なお、本明細書中においては、液晶アレイに配置される画素の内で、同一タイミングにおいて極性反転を行う画素の内で隣接する隣接配置される画素群をカラムと記す。
図1に示すように本発明の実施形態1の液晶表示装置は、二次元的又は行列(Matrix)状に配置された複数の画素107の各々に、液晶容量109とこれに映像信号を供給するスイッチング素子108(例えば、薄膜トランジスタ)とが設けられる。このように複数の画素107が配置された素子は、画素アレイ(Pixels Array)101とも呼ばれ、液晶表示装置における画素アレイは液晶表示装置パネルとも呼ばれる。この画素アレイにおいて、複数の画素107は画像を表示するいわゆる画面をなす。
図1に示された画素アレイ101には、横方向に延びる複数のゲート線105(Gate Lines、走査信号線とも呼ばれる)と縦方向(このゲート線105と直交する方向)に延びる複数のデータ線104(Data Lines、映像信号線とも呼ばれる)とがそれぞれ並設される。図1に示される如く、G1,G2,G3,・・・Gnなる番地で識別される夫々のゲート線105沿いには複数の画素107が横方向に並ぶいわゆる画素行(Pixel Row)が、D1R,D1G,D1B、・・・なる番地で識別される夫々のデータ線104沿いには複数の画素107が縦方向に並ぶいわゆる画素列(Pixel Column)が形成される。ゲート線105は、走査ドライバ103(Scanning Driver、走査駆動回路とも呼ばれる)からその各々に対応する画素行(図1の場合、各ゲート線の下側)をなす画素107にそれぞれ設けられたスイッチング素子108に電圧信号を印加し、夫々の画素107に設けられた画素容量109とデータ線104の一つとの電気的な接続を開閉する。特定の画素行に設けられたスイッチング素子SWの群を、これに対応するゲート線105から電圧信号(選択電圧)を印加して制御する動作は、ラインの選択又は「走査(Scanning)」とも呼ばれ、走査ドライバ103からゲート線105に印加される上記電圧信号は走査信号又はゲート信号とも呼ばれる。
一方、データ線104の夫々には、データドライバ102(Data Driver、映像信号駆動回路とも呼ばれる)から階調電圧(Gray Scale Voltage、又は Tone Voltage)とも呼ばれる電圧信号が印加され、その各々に対応する画素列(図1の場合、各データ線の右側)をなす画素107の走査信号で選択された夫々の画素電極に階調電圧を印加する。データドライバ102は、画素アレイ101に対して片側に配置される。よって、データドライバ103は、1度に1行分の階調電圧しか出力できない。画素107の各々の液晶容量109は、一端がスイッチング素子108を介してデータ線104に接続され、他端が共通電極からの基準電圧(Reference Voltage)又はコモン電圧(Common Voltage)を供給するコモン線106に接続される。この構成により、データ線104とコモン線106に印加される電圧、すなわち液晶容量109に保持され画素電極とコモン電極との間に印可される電圧で、図示しない液晶層の光透過率を制御する構成となっている。ここで、コモン電圧を供給する回路はデータドライバ102であり、画素電極と対向配置される図示しないコモン電極にコモン線10が接続される構成となっている。すなわち、実施形態1の画素では、液晶容量109は容量性の絶縁膜を介して対向配置される画素電極とコモン電極とで形成される容量であり、この画素電極とコモン電極との間の電界により、液晶の分子を制御しその透過率を制御する構成となっている。
〈データドライバ構成〉
図2は本発明の実施形態1の液晶表示装置におけるデータドライバの内部構成を説明するための図であり、以下、図2に基づいて、本発明に特徴的なデータドライバの構成を説明する。ただし、以下の説明では、実施形態1の液晶表示装置に表示データや画像表示用の制御信号を入力する外部システムとして、MPU200を用いた場合について説明するが、外部システムはMPU200に限定されることはない。
図2に示すように、実施形態1のデータドライバ102は、システムインタフェース201、制御レジスタ202、表示データメモリ203、階調電圧生成回路204、デコード回路205、ショート回路206、及び電源回路207で構成される。
システムインタフェース201は、液晶パネル101に画像を表示させるための各種処理を行うMPU(マイクロ・プロセッサ・ユニット)200が出力する表示データ及びインストラクションを受け、制御レジスタ202もしくは、表示データメモリ203へ出力する動作を行う。ここで、インストラクションとは、データドライバ回路102、ゲート回路103の内部動作を決定するための情報であり、フレーム周波数、駆動ライン数、駆動電圧等の各種パラメータを含む。
また、本発明の特徴であるショート回路206の制御に関する情報は、制御レジスタ203に格納される。表示データメモリ203に格納された1フレーム分のデータは、ライン単位でデコード回路205に送信される。デコード回路205は出力数分の構成されており、デジタルデータを液晶容量に印加する階調電圧に変換するD/A変換が施される。ここで、階調電圧とは、階調電圧生成回路204で生成された電圧レベルである。表示データのデジタルデータが8ビットである場合には、階調電圧生成回路204において256レベルの階調電圧が生成される。
デコード回路205の出力は、ショート回路206の対応する入力X1、X2、X3・・・に入力される。ショート回路206からの出力Y1、Y2、Y3、・・・は、液晶パネル101のD1R、D1G、D1B・・・のドレイン線に接続される。なお、ショート回路の内部構成に関しては後述する。
電源回路207は、外部(システム側)から入力された電圧VCCとグランドレベルを用いて、データドライバ内部で必要な電圧を生成する。ここで、中小型LCDの液晶表示パネルの場合において、必要な電圧としては、デジタル回路電圧、アナログ回路電圧がある。デジタル回路電圧はシステムインタフェース201、制御レジスタ202、表示データメモリ203に用いられる電源電圧であり、一般的には小さい電圧レベル(3V以下)である。アナログ回路電圧は階調電圧生成回路204、デコード回路205、ショート回路206に主に用いられる電源電圧であり、一般的には大きい電圧レベル(5V〜6V)である。
また、実施形態1においては、上述したように、データドライバ102とゲートドライバ103は別のLSIとしているが、同じLSIに一体に形成した場合には、ゲート用電圧も生成する。ゲート信号のHIGHレベルとLOWレベルの電圧は、一般的に、アナログ電圧よりも大きい値であり、例としてはHIGHレベル=15V、LOWレベル=−10Vとして用いても良い。
また、実施形態1においては、表示データのビット数を8としたが、これに限定されることはない。さらには、実施形態1では説明を簡単にするためにカラーの概念を省いたが、カラー表示の実現は、例えば1画素の表示データをR(赤)、G(緑)、B(青)で構成し、表示部にいわゆる縦ストライプ構造を適用することで、容易に実現可能である。すなわち、画素アレイ101に形成される赤(R)、緑(G)、青(B)の各画素107でカラー表示用の単位画素を形成する構成となっているので、データドライバ102の出力もRGBの各画素107に対応した表示データを出力する構成となっている。
〈ショート回路構成〉
図3は本発明の実施形態1の液晶表示装置におけるショート回路の内部構成を説明するための図であり、以下、図3に基づいて、本発明に特徴的な実施形態1のショート回路の構成を説明する。ただし、以下の説明では、VCCショート信号1、3は正極側のVCCレベル(+VCC)の信号を示し、VCCショート信号24は負極側のVCCレベル(−VCC)の信号を示す。また、GNDショート信号1、2はGNDレベルすなわち0(ゼロ)Vの信号を示すものである。
図3に示すように、実施形態1のショート回路206では、入力Xm(ただし、m=1、2、3・・・の自然数)と出力Ym(ただし、m=1、2、3・・・の自然数)の間には、入力SW208が構成されている。この入力SW208は、後述するように出力Ymの短絡(ショート)動作時に、入力側Xmと出力Ymとの導通状態をOFFする為に用いる構成となっている。この入力SW208と出力Ymの間には、グランドに短絡(ショート)する為のグランドショートSW209、212と、VCC電圧に短絡(ショート)する為のVCCショートSW210と、−VCC電圧に短絡(ショート)する為の−VCCショートSW211とが形成される構成となっており、入力SW208と入力209〜211とからなるSW群で各出力Ymの出力電圧を制御する構成となっている。ただし、実施形態1におけるSW郡には、例えば低電力の観点から周知のMOSFETなどを用いるのが良いが、これに限定されることはない。
図3に示すように、SW郡は出力毎に構成され、入力SW208制御線は各出力に対して共通の出力制御信号で制御される構成となっている。一方、各SW209〜211の制御線は各出力で異なる構成となっている。すなわち、実施形態1では、Y4M+1、Y4M+2(ただし、M=0、1、2・・・、すなわち、0以上の整数)のペア(Y1とY2、Y5とY6、Y9とY10・・・)には、GND(グランド)ショート信号1、VCCショート信号1、VCCショート信号2を用いて制御し、Y4M+3、Y4M+4(ただし、M=0、1、2、・・・、すなわち、0以上の整数)のペア(Y3とY4、Y7とY8、Y11とY12・・・)には、GND(グランド)ショート信号2、VCCショート信号3、VCCショート信号4を用いて制御する構成としている。
次に、制御線とSW郡の結線に関して説明する。GNDショート信号1はY4M+1、Y4M+2共にグランドショートSW209のゲートに接続される。VCCショート信号1はY4M+1においてはVCCショートSW210のゲートに、Y4M+2においては−VCCショートSW211のゲートに接続される。VCCショート信号2はY4M+1においては−VCCショートSW211のゲートに、Y4M+2においてはVCCショートSW210のゲートに接続される。
また、グランドショート信号2はY4M+3、Y4M+4共にグランドショートSW209のゲートに接続される。VCCショート信号3はY4M+3においてはVCCショートSW210のゲートに、Y4M+4においては−VCCショートSW211のゲートに接続される。VCCショート信号4はY4M+3においては−VCCショートSW211のゲートに、Y4M+4においてはVCCショートSW210のゲートに接続される。
このような構成とすることで、実施形態1においては、出力Y4M+1およびY4M+2と、出力Y4M+3およびY4M+4との極性反転ラインが異なる場合においても、極性反転するカラムのみでショート動作を実施可能としている。
〈ショート回路動作〉
次に、図4に本発明の実施形態1の液晶表示装置における1×4ドット反転駆動時の極性分布図を示し、図5に本発明の実施形態1の液晶表示装置における1×4ドット反転駆動時のショート回路の信号線のタイミングチャートを示し、以下、図4及び図5に基づいて、実施形態1のショート回路の動作を説明する。ただし、図4は液晶パネル101の一部領域を拡大した図であり、図中の「+」、「−」が極性を示し、それぞれがRGBの何れかの画素(副画素、サブピクセル)に対応する。また、図4に示すG1ライン、G2ライン、G3ライン、・・・のスキャンタイミングは、図5に示すG1期間、G2期間、G3期間、・・・、すなわち各1水平周期(1H周期)に対応する。
図4から明らかなように、1×4ドット反転駆動時の極性分布では、データドライバ出力数が4M+4(ただし、Mは0以上の整数)とした場合、出力Y4M+1、Y4M+2のペアの極性反転ラインは同じであり、出力Y4M+3、Y4M+4のペアの極性反転ラインも同じである。また、出力Y4M+1、Y4M+2のペアの極性反転ラインと、出力Y4M+3、Y4M+4のペアの極性反転ラインとでは、N/2ずつずれる(ただし、Nは階調電圧の極性反転を行うライン数である。)。従って、図4に示すように、4ライン反転時は2ラインずつずれることとなる。
すなわち、図4に示すように、画素アレイ101に形成される各画素(副画素)402に対して、全フレームの全列で極性反転周期が4ライン周期であり、第1ラインG1に、出力Y4M+1を正極電圧出力(出力Y4M+2を負極電圧出力)とし、出力Y4M+3を負極電圧出力(出力Y4M+4を正極電圧出力)としている。また、出力Y4M+1とY4M+2の出力ペアの各カラムの極性反転ライン401となる箇所は第1ライン目G1からに設定し、出力Y4M+3と出力Y4M+4の出力ペアの各カラムの極性反転ライン401となる箇所は第3ライン目G3からに設定している。
次に、図5に基づいて、図4に示す1×4ドット反転駆動を行う場合のショート回路動作について説明する。図5ではショート回路の信号線のタイミングチャートと各出力(Y1、Y2、Y3、・・・)のドレイン線動作を示している。
図5から明らかなように、出力制御信号501は、2水平周期(2H周期)毎に、例えば周知のNMOSで構成される入力SW208をOFFする為に、Lowとなる。このLowとなるのは、G1期間、G3期間、G5期間、・・・の出力Y4M+1およびY4M+2か、出力Y4M+3およびY4M+4がグランドショートする期間T1とVCCショートする期間T2である。
GNDショート信号1、VCCショート信号1、VCCショート信号2は、出力Y4M+1およびY4M+2のショート回路用の制御信号線である。特に、GNDショート信号1は、4水平周期(4H周期)毎にグランドショートSW209をONする為に、Highとなる。このHighとなるのは、G1期間、G5期間、G9期間、・・・の出力Y4M+1およびY4M+2がグランドショートする期間T1である。VCCショート信号1は、8水平周期(8H周期)毎にVCCショートSW210もしくは−VCCショートSW211をONする為に、Highとなる。このHighとなるのは、G1期間、G9期間、・・・の出力Y4M+1およびY4M+2がVCCショートもしくは−VCCショートする期間T2である。VCCショート信号2は、8水平周期(8H周期)毎にVCCショートSW210もしくは−VCCショートSW211をONする為に、Highとなる。このHighとなるのは、G1期間、G9期間、・・・の出力Y4M+1およびY4M+2がVCCショートもしくは−VCCショートする期間T2である。
GNDショート信号2、VCCショート信号3、VCCショート信号4は、出力Y4M+3およびY4M+4のショート回路用の制御信号線である。GNDショート信号2は、4水平周期(4H周期)毎にグランドショートSW209をONする為に、Highとなる。このHighとなるのは、G3期間、G7期間、G11期間、・・・の出力Y4M+3およびY4M+4がグランドショートする期間T1である。VCCショート信号3は、8水平周期(8H周期)毎に、VCCショートSW210もしくは−VCCショートSW211をONする為に、Highとなる。このHighとなるのは、G3期間、G11期間、・・・の出力Y4M+3およびY4M+4がVCCショートもしくは−VCCショートする期間T2である。VCCショート信号4は、8水平周期(8H周期)毎に、VCCショートSW210もしくは−VCCショートSW211をONする為に、Highとなる。このHighとなるのは、G7期間、G15期間、・・・の出力Y4M+3およびY4M+4がVCCショートもしくは−VCCショートする期間T2である。
以上の信号線の制御により、出力Y4M+1および出力Y4M+2と、出力Y4M+3および出力Y4M+4とで、独立にショート動作を行うことが可能となる。
次に、図3〜6に基づいて、実施形態1のショート回路における液晶アレイの画素に対する駆動動作を説明する。
まず、時刻t0においては、出力制御信号501がHighからLowになり、ショート回路206の入力X1、X2、・・・、Xmと、ショート回路206の出力Y1、Y2、・・・、Ymとを電気的に接続する入力SW208がOFFされ、入力X1、X2、・・・、Xmと出力Y1、Y2、・・・Ymとのそれぞれの導通状態もOFFされる。このとき、GNDショート信号1はLowからHighとなり、GNDショート信号1に接続されるグランドショートSW209がONとなる。これにより、ショート回路206の出力Y1、Y5、・・・、Y4M+1はそれぞれGND(0V)の信号線213と電気的に接続される。その結果、出力Y1、Y5、・・・、Y4M+1の出力電圧502は、DN(−5.0V)からGND(0V)に上昇する。同様に、ショート回路206の出力Y2、Y6、・・・、Y4M+2もそれぞれGND(0V)の信号線213と電気的に接続される。その結果、出力Y2、Y6、・・・、Y4M+2の出力電圧503は、DP(5.0V)からGND(0V)に下降する。
このとき、GNDショート信号2、VCCショート信号3、及びVCCショート信号4はLowのままとなる。これにより、GNDショート信号2に接続されるグランドショートSW209と、VCCショート信号3又はVCCショート信号4に接続されるVCCショートSW210及び−VCCショートSW211とはそれぞれOFFのままとなる。その結果、出力Y3、Y7、・・・、Y4M+3の出力電圧504と、出力Y4、Y8、・・・、Y4M+4の出力電圧505とは、それぞれ変化が起こらずに、出力電圧504はDN(−5.0V)が、出力電圧505はDP(5.0V)がそれぞれ維持されることとなる。
時刻t1においては、出力制御信号501はLowのままとなり、入力X1、X2、・・・、Xmと出力Y1、Y2、・・・Ymとのそれぞれの導通状態もOFFのままで維持される。GNDショート信号1はHighからLowとなり、GNDショート信号1に接続されるグランドショートSW209はOFFとなる。一方、VCCショート信号1はLowからHighとなり、VCCショート信号1に接続されるVCCショートSW210すなわち出力Y1、Y5、・・・、Y4M+1に接続されるVCCショートSW210と、VCCショート信号1に接続される−VCCショートSW211すなわち出力Y2、Y6、・・・、Y4M+2に接続される−VCCショートSW211とがONとなる。
これにより、ショート回路206の出力Y1、Y5、・・・、Y4M+1はそれぞれVCCの信号線212と電気的に接続される。その結果、出力Y1、Y5、・・・、Y4M+1の出力電圧502は、GND(0V)からVCCにさらに上昇する。一方、ショート回路206の出力Y2、Y6、・・・、Y4M+2はそれぞれ−VCCの信号線214と電気的に接続される。その結果、出力Y2、Y6、・・・、Y4M+2の出力電圧503は、GND(0V)から−VCCにさらに下降する。
この時刻t1においても、GNDショート信号2、VCCショート信号3、及びVCCショート信号4はLowのままとなる。これにより、時刻t0と同様に、ショート回路206の出力Y3、Y7、・・・、Y4M+3の出力電圧504と、出力Y4、Y8、・・・、Y4M+4の出力電圧505とは、それぞれ変化が起こらずに、出力電圧504はDN(−5.0V)が、出力電圧505はDP(5.0V)がそれぞれ維持されることとなる。
次の時刻t2においては、VCCショート信号1はHighからLowとなり、VCCショート信号1に接続されるVCCショートSW210及び−VCCショートSW211はOFFとなる。このとき、出力制御信号501はLowからHighになり、入力SW208がONされ、ショート回路206の入力X1、X2、・・・、Xmと、ショート回路206の出力Y1、Y2、・・・、Ymとが電気的に接続される、すなわち入力X1、X2、・・・、Xmと出力Y1、Y2、・・・Ymとがそれぞれの導通状態となる。
ここで、時刻t2はG1期間となるので、ショート回路206の入力X1、X2、・・・、Xmの内、ショート回路206の出力Y1、Y5、・・・、Y4M+1に対応する入力X1、X5、・・・、X4M+1からはデコード回路205から出力されるDP(5.0V)が出力されている。これにより、ショート回路206の出力Y1、Y5、・・・、Y4M+1の出力電圧502は、VCCからDP(5.0V)に上昇する。同様にして、ショート回路206の入力X1、X2、・・・、Xmの内、ショート回路206の出力Y2、Y6、・・・、Y4M+2に対応する入力X2、X6、・・・、X4M+2からはデコード回路205から出力されるDN(−5.0V)が出力されている。これにより、ショート回路206の出力Y2、Y6、・・・、Y4M+2の出力電圧503は、−VCCからDN(−5.0V)に下降する。
この時刻t2においても、GNDショート信号2、VCCショート信号3、及びVCCショート信号4はLowのままとなる。これにより、時刻t0と同様に、ショート回路206の出力Y3、Y7、・・・、Y4M+3の出力電圧504と、出力Y4、Y8、・・・、Y4M+4の出力電圧505とは、それぞれ変化が起こらずに、出力電圧504はDN(−5.0V)が、出力電圧505はDP(5.0V)がそれぞれ維持されることとなる。
その結果、図4に示すように、G1ラインにおける各画素402の極性は、パネル水平方向の図中左側から「+−−++−−+・・・」が実現される。
時刻t3においては、極性反転が起きないので、ショート回路206の出力Y1、Y5、・・・、Y4M+1の出力電圧502と、出力Y4、Y8、・・・、Y4M+4の出力電圧505とには変化が起こらずに、デコード回路205の出力電圧であるDP(5.0V)がそれぞれ維持される。同様にして、ショート回路206の出力Y2、Y6、・・・、Y4M+2の出力電圧503と、出力Y3、Y7、・・・、Y4M+3の出力電圧504とにも変化が起こらずに、デコード回路205の出力電圧であるDN(−5.0V)がそれぞれ維持される。
その結果、図4に示すように、G2ラインにおける各画素402の極性は、G1ラインと同様のパネル水平方向の図中左側から「+−−++−−+・・・」が維持される。
次の時刻t4においては、出力制御信号501がHighからLowになり入力SW208がOFFされ、入力X1、X2、・・・、Xmと出力Y1、Y2、・・・Ymとのそれぞれの導通状態もOFFされる。このとき、GNDショート信号2はLowからHighとなり、GNDショート信号2に接続されるグランドショートSW209がONとなる。これにより、ショート回路206の出力Y3、Y7、・・・、Y4M+3はそれぞれGND(0V)の信号線213と電気的に接続される。その結果、出力Y3、Y7、・・・、Y4M+3の出力電圧504は、DN(−5.0V)からGND(0V)に上昇する。同様に、ショート回路206の出力Y4、Y8、・・・、Y4M+4もそれぞれGND(0V)の信号線213と電気的に接続される。その結果、出力Y4、Y8、・・・、Y4M+4の出力電圧505は、DP(5.0V)からGND(0V)に下降する。
このとき、GNDショート信号1、VCCショート信号1、及びVCCショート信号2はLowのままとなる。これにより、GNDショート信号1に接続されるグランドショートSW209と、VCCショート信号1又はVCCショート信号2に接続されるVCCショートSW210及び−VCCショートSW211とはそれぞれOFFのままとなる。その結果、出力Y1、Y5、・・・、Y4M+1の出力電圧502と、出力Y2、Y6、・・・、Y4M+2の出力電圧503とは、それぞれ変化が起こらずに、出力電圧502はDP(5.0V)が、出力電圧503はDN(−5.0V)がそれぞれ維持されることとなる。
時刻t5においては、出力制御信号501はLowのままとなり、入力X1、X2、・・・、Xmと出力Y1、Y2、・・・Ymとのそれぞれの導通状態もOFFのままで維持される。GNDショート信号2はHighからLowとなり、GNDショート信号2に接続されるグランドショートSW209はOFFとなる。一方、VCCショート信号3はLowからHighとなり、VCCショート信号3に接続されるVCCショートSW210すなわち出力Y3、Y7、・・・、Y4M+3に接続されるVCCショートSW210と、VCCショート信号3に接続される−VCCショートSW211すなわち出力Y4、Y8、・・・、Y4M+4に接続される−VCCショートSW211とがONとなる。
これにより、ショート回路206の出力Y3、Y7、・・・、Y4M+3はそれぞれVCCの信号線212と電気的に接続される。その結果、出力Y3、Y7、・・・、Y4M+3の出力電圧504は、GND(0V)からVCCにさらに上昇する。一方、ショート回路206の出力Y4、Y8、・・・、Y4M+4はそれぞれ−VCCの信号線214と電気的に接続される。その結果、出力Y4、Y8、・・・、Y4M+4の出力電圧505は、GND(0V)から−VCCにさらに下降する。
この時刻t5においても、GNDショート信号1、VCCショート信号1、及びVCCショート信号2はLowのままとなる。これにより、時刻t4と同様に、ショート回路206の出力Y1、Y5、・・・、Y4M+1の出力電圧502と、出力Y2、Y6、・・・、Y4M+2の出力電圧503とは、それぞれ変化が起こらずに、出力電圧502はDP(5.0V)が、出力電圧506はDN(−5.0V)がそれぞれ維持されることとなる。
時刻t6においては、VCCショート信号3はHighからLowとなり、VCCショート信号3に接続されるVCCショートSW210及び−VCCショートSW211はOFFとなる。このとき、出力制御信号501はLowからHighになり、入力SW208がONされ、ショート回路206の入力X1、X2、・・・、Xmと、ショート回路206の出力Y1、Y2、・・・、Ymとが電気的に接続される、すなわち入力X1、X2、・・・、Xmと出力Y1、Y2、・・・Ymとがそれぞれの導通状態となる。
ここで、時刻t6はG3期間となるので、ショート回路206の入力X1、X2、・・・、Xmの内、ショート回路206の出力Y3、Y7、・・・、Y4M+3に対応する入力X3、X7、・・・、X4M+3からはデコード回路205から出力されるDP(5.0V)が入力されている。これにより、ショート回路206の出力Y3、Y7、・・・、Y4M+3の出力電圧504は、VCCからDP(5.0V)に上昇する。同様にして、ショート回路206の入力X1、X2、・・・、Xmの内、ショート回路206の出力Y4、Y8、・・・、Y4M+4に対応する入力X4、X8、・・・、X4M+4からはデコード回路205から出力されるDN(−5.0V)が入力されている。これにより、ショート回路206の出力Y4、Y8、・・・、Y4M+4の出力電圧505は、−VCCからDN(−5.0V)に下降する。
この時刻t6においても、GNDショート信号1、VCCショート信号1、及びVCCショート信号2はLowのままとなる。これにより、時刻t4と同様に、ショート回路206の出力Y1、Y5、・・・、Y4M+1の出力電圧502と、出力Y2、Y6、・・・、Y4M+2の出力電圧503とは、それぞれ変化が起こらずに、出力電圧502はDP(5.0V)が、出力電圧503はDN(−5.0V)がそれぞれ維持されることとなる。
その結果、図4に示すように、G3ラインにおける各画素402の極性は、パネル水平方向の図中左側から「+−+−+−+−・・・」に極性が変化する。
時刻t7においては、極性反転が起きないので、ショート回路206の出力Y1、Y5、・・・、Y4M+1の出力電圧502と、出力Y3、Y7、・・・、Y4M+3の出力電圧504とには変化が起こらずに、デコード回路205の出力電圧であるDP(5.0V)がそれぞれ維持される。同様にして、ショート回路206の出力Y2、Y6、・・・、Y4M+2の出力電圧503と、出力Y4、Y8、・・・、Y4M+4の出力電圧505とにも変化が起こらずに、デコード回路205の出力電圧であるDN(−5.0V)がそれぞれ維持される。
その結果、図4に示すように、G4ラインにおける各画素402の極性は、パネル水平方向の図中左側から「+−+−+−+−・・・」となる、G3ラインと同様の極性が維持される。
時刻t8においては、出力制御信号501がHighからLowになり入力SW208がOFFされ、入力X1、X2、・・・、Xmと出力Y1、Y2、・・・Ymとのそれぞれの導通状態もOFFされる。このとき、GNDショート信号1がLowからHighとなり、GNDショート信号1に接続されるグランドショートSW209がONとなる。これにより、ショート回路206の出力Y1、Y5、・・・、Y4M+1はそれぞれGND(0V)の信号線213と電気的に接続される。その結果、出力Y1、Y5、・・・、Y4M+1の出力電圧502は、DP(5.0V)からGND(0V)に下降する。同様に、ショート回路206の出力Y2、Y6、・・・、Y4M+2もそれぞれGND(0V)の信号線213と電気的に接続される。その結果、出力Y2、Y6、・・・、Y4M+2の出力電圧503は、DN(−5.0V)からGND(0V)に上昇する。
このとき、GNDショート信号2、VCCショート信号3、及びVCCショート信号4はLowのままとなる。これにより、GNDショート信号2に接続されるグランドショートSW209と、VCCショート信号3又はVCCショート信号4に接続されるVCCショートSW210及び−VCCショートSW211とはそれぞれOFFのままとなる。その結果、出力Y3、Y7、・・・、Y4M+3の出力電圧504と、出力Y4、Y8、・・・、Y4M+4の出力電圧505とは、それぞれ変化が起こらずに、出力電圧504はDP(5.0V)が、出力電圧505はDN(−5.0V)がそれぞれ維持されることとなる。
時刻t9においては、出力制御信号501はLowのままとなり、入力X1、X2、・・・、Xmと出力Y1、Y2、・・・Ymとのそれぞれの導通状態もOFFのままで維持される。GNDショート信号1はHighからLowとなり、GNDショート信号1に接続されるグランドショートSW209はOFFとなる。一方、VCCショート信号2はLowからHighとなり、VCCショート信号2に接続される−VCCショートSW211すなわち出力Y1、Y5、・・・、Y4M+1に接続される−VCCショートSW211と、VCCショート信号1に接続されるVCCショートSW210すなわち出力Y2、Y6、・・・、Y4M+2に接続されるVCCショートSW210とがONとなる。
これにより、ショート回路206の出力Y1、Y5、・・・、Y4M+1はそれぞれ−VCCの信号線214と電気的に接続される。その結果、出力Y1、Y5、・・・、Y4M+1の出力電圧502は、GND(0V)から−VCCにさらに下降する。一方、ショート回路206の出力Y2、Y6、・・・、Y4M+2はそれぞれVCCの信号線212と電気的に接続される。その結果、出力Y2、Y6、・・・、Y4M+2の出力電圧503は、GND(0V)からVCCにさらに上昇する。
この時刻t9においても、GNDショート信号2、VCCショート信号3、及びVCCショート信号4はLowのままとなる。これにより、時刻t0と同様に、ショート回路206の出力Y3、Y7、・・・、Y4M+3の出力電圧504と、出力Y4、Y8、・・・、Y4M+4の出力電圧505とは、それぞれ変化が起こらずに、出力電圧504はDP(5.0V)が、出力電圧505はDN(−5.0V)がそれぞれ維持されることとなる。
時刻t10においては、VCCショート信号2はHighからLowとなり、VCCショート信号2に接続されるVCCショートSW210及び−VCCショートSW211はOFFとなる。このとき、出力制御信号501はLowからHighになり、入力SW208がONされ、入力X1、X2、・・・、Xmと出力Y1、Y2、・・・Ymとがそれぞれの導通状態となる。
ここで、時刻t10はG5期間となるので、ショート回路206の入力X1、X2、・・・、Xmの内、ショート回路206の出力Y1、Y5、・・・、Y4M+1に対応する入力X1、X5、・・・、X4M+1からは、デコード回路205から出力されるDN(−5.0V)が入力されている。これにより、ショート回路206の出力Y1、Y5、・・・、Y4M+1の出力電圧502は、−VCCからDN(−5.0V)に下降する。同様にして、入力X1、X2、・・・、Xmの内、ショート回路206の出力Y2、Y6、・・・、Y4M+2に対応する入力X2、X6、・・・、X4M+2からは、デコード回路205から出力されるDP(5.0V)が入力されている。これにより、ショート回路206の出力Y2、Y6、・・・、Y4M+2の出力電圧503は、VCCからDP(5.0V)に上昇する。
この時刻t10においても、GNDショート信号2、VCCショート信号3、及びVCCショート信号4はLowのままとなる。これにより、時刻t8と同様に、ショート回路206の出力Y3、Y7、・・・、Y4M+3の出力電圧504と、出力Y4、Y8、・・・、Y4M+4の出力電圧505とは、それぞれ変化が起こらずに、出力電圧504はDP(5.0V)が、出力電圧505はDN(−5.0V)がそれぞれ維持されることとなる。
その結果、図4に示すように、G5ラインにおける各画素402の極性は、パネル水平方向の図中左側から「−++−−++−・・・」に変化する。
時刻t11においては、極性反転が起きないので、ショート回路206のショート回路206の出力Y2、Y6、・・・、Y4M+2の出力電圧503と、出力Y3、Y7、・・・、Y4M+3の出力電圧504とには変化が起こらずに、デコード回路205の出力電圧であるDP(5.0V)がそれぞれ維持される。同様にして、出力Y1、Y5、・・・、Y4M+1の出力電圧502と、出力Y4、Y8、・・・、Y4M+4の出力電圧505とにも変化が起こらずに、デコード回路205の出力電圧であるDN(−5.0V)がそれぞれ維持される。
その結果、図4に示すように、G6ラインにおける各画素402の極性は、パネル水平方向の図中左側から「−++−−++−・・・」となる、G5ラインと同様の極性が維持される。
次の時刻t12においては、出力制御信号501がHighからLowになり入力SW208がOFFされ、入力X1、X2、・・・、Xmと出力Y1、Y2、・・・Ymとのそれぞれの導通状態もOFFされる。このとき、GNDショート信号2がLowからHighとなり、GNDショート信号2に接続されるグランドショートSW209がONとなる。これにより、ショート回路206の出力Y3、Y7、・・・、Y4M+3はそれぞれGND(0V)の信号線213と電気的に接続される。その結果、出力Y3、Y7、・・・、Y4M+3の出力電圧504は、DP(5.0V)からGND(0V)に下降する。同様に、ショート回路206の出力Y4、Y8、・・・、Y4M+4もそれぞれGND(0V)の信号線213と電気的に接続される。その結果、出力Y4、Y8、・・・、Y4M+4の出力電圧505は、DN(−5.0V)からGND(0V)に上昇する。
このとき、GNDショート信号1、VCCショート信号1、及びVCCショート信号2はLowのままとなる。これにより、GNDショート信号1に接続されるグランドショートSW209と、VCCショート信号1又はVCCショート信号2に接続されるVCCショートSW210及び−VCCショートSW211とはそれぞれOFFのままとなる。その結果、出力Y1、Y5、・・・、Y4M+1の出力電圧502と、出力Y2、Y6、・・・、Y4M+2の出力電圧503とは、それぞれ変化が起こらずに、出力電圧502はDN(−5.0V)が、出力電圧503はDP(5.0V)がそれぞれ維持されることとなる。
時刻t13においては、出力制御信号501はLowのままとなり、入力X1、X2、・・・、Xmと出力Y1、Y2、・・・Ymとのそれぞれの導通状態もOFFのままで維持される。GNDショート信号2はHighからLowとなり、GNDショート信号2に接続されるグランドショートSW209はOFFとなる。一方、VCCショート信号4がLowからHighとなり、VCCショート信号4に接続される−VCCショートSW211すなわち出力Y3、Y7、・・・、Y4M+3に接続される−VCCショートSW211と、VCCショート信号3に接続されるVCCショートSW210すなわち出力Y4、Y8、・・・、Y4M+4に接続されるVCCショートSW210とがONとなる。
これにより、ショート回路206の出力Y3、Y7、・・・、Y4M+3はそれぞれ−VCCの信号線214と電気的に接続される。その結果、出力Y3、Y7、・・・、Y4M+3の出力電圧504は、GND(0V)から−VCCにさらに下降する。一方、ショート回路206の出力Y4、Y8、・・・、Y4M+4はそれぞれVCCの信号線212と電気的に接続される。その結果、出力Y4、Y8、・・・、Y4M+4の出力電圧505は、GND(0V)からVCCにさらに上昇する。
この時刻t13においても、GNDショート信号1、VCCショート信号1、及びVCCショート信号2はLowのままとなる。これにより、時刻t12と同様に、ショート回路206の出力Y1、Y5、・・・、Y4M+1の出力電圧502と、出力Y2、Y6、・・・、Y4M+2の出力電圧503とは、それぞれ変化が起こらずに、出力電圧502はDN(−5.0V)が、出力電圧506はDP(5.0V)がそれぞれ維持されることとなる。
時刻t14においては、VCCショート信号4はHighからLowとなり、VCCショート信号4に接続されるVCCショートSW210及び−VCCショートSW211はOFFとなる。このとき、出力制御信号501はLowからHighになり、入力SW208がONされ、入力X1、X2、・・・、Xmと出力Y1、Y2、・・・Ymとがそれぞれの導通状態となる。
ここで、時刻t14はG7期間となるので、ショート回路206の入力X1、X2、・・・、Xmの内、ショート回路206の出力Y3、Y7、・・・、Y4M+3に対応する入力X3、X7、・・・、X4M+3からは、デコード回路205から出力されるDN(−5.0V)が入力されている。これにより、ショート回路206の出力Y3、Y7、・・・、Y4M+3の出力電圧504は、−VCCからDN(−5.0V)に下降する。同様にして、入力X1、X2、・・・、Xmの内、ショート回路206の出力Y4、Y8、・・・、Y4M+4に対応する入力X4、X8、・・・、X4M+4からは、デコード回路205から出力されるDP(5.0V)が入力されている。これにより、ショート回路206の出力Y4、Y8、・・・、Y4M+4の出力電圧505は、VCCからDP(5.0V)に上昇する。
この時刻t14においても、GNDショート信号1、VCCショート信号1、及びVCCショート信号2はLowのままとなる。これにより、時刻t12と同様に、ショート回路206の出力Y1、Y5、・・・、Y4M+1の出力電圧502と、出力Y2、Y6、・・・、Y4M+2の出力電圧503とは、それぞれ変化が起こらずに、出力電圧502はDN(−5.0V)が、出力電圧503はDP(5.0V)がそれぞれ維持されることとなる。
その結果、図4に示すように、G7ラインにおける各画素402の極性は、パネル水平方向の図中左側から「−+−+−+−+・・・」に極性が変化する。
時刻t14以降においては、前述する時刻t0〜t14の動作を、1フレームごとに1ライン分ずつずらすことにより、後に詳述する
このように、実施形態1のショート回路206では、出力Y4M+1および出力Y4M+2と、出力Y4M+3および出力Y4M+4とで、独立にショート動作を行うことにより、出力Y4M+1および出力Y4M+2と、出力Y4M+3および出力Y4M+4との何れか一方の極性を変化させるために出力電圧を変化させた場合であっても、他方の出力電圧を変化させる必要がないので、液晶表示装置の低消費電力化が可能となる。すなわち、低電力効果の高いプリチャージ・ショート駆動を実現することが可能となる。
〈電圧極性の詳細〉
次に、図6に本発明の実施形態1の液晶表示装置におけるフレーム毎の電圧極性の分布を示す図を示し、以下、図6に基づいて、極性反転ライン分散型1×4ドット反転駆動におけるフレーム毎の電圧極性の分布について説明する。
図6に示すように、Y4M+1とY4M+2の出力ペアと、Y4M+3とY4M+4の出力ペアの極性反転ライン401は、2ライン分ずれている。また8n+1フレーム(ただし、nは0以上の整数)から8n+8フレームにおいて、各出力ペアY4M+1とY4M+2、Y4M+3とY4M+4の極性反転ライン401は、カラム方向に1ラインずつずれている。さらに、1つの画素に着目した場合、極性は連続した4フレーム間が正極である後に連続した4フレーム間が負極となるパターンとなっており、これは全画素で共通である。
例えば、図6の1ライン目で1カラム目のサブピクセル(Y1出力で1ライン目の箇所)は、8n+2から8n+5の4フレーム間は連続して負極性であり、その後の8n+6フレームから8n+8、8n+1の4フレーム間は連続して正極性である。これは、後述するように、別の画質劣化成分(フリッカ)を抑制する為にフレーム方向の極性反転周期と極性の変化パターンは全画素で同じとする必要があり、それを実現する為に必要な為である。
具体的に記すと、8n+1フレームでは、第1ラインに、Y4M+1を正極電圧出力(Y4M+2を負極電圧出力)とし、Y4M+3を負極電圧出力(Y4M+4を正極電圧出力)としている。さらに、Y4M+1とY4M+2の出力ペアの各カラムの極性反転ライン401となる箇所は第1ライン目からに設定し、Y4M+3とY4M+4の出力ペアの各カラムの極性反転ライン401となる箇所は第3ライン目からに設定している。尚、全フレームの全列で極性反転周期は4ライン周期である。
8n+2フレームでは、第1ラインに、Y4M+1を負極電圧出力(Y4M+2を正極電圧出力)とし、Y4M+3を負極電圧出力(Y4M+4を正極電圧出力)としている。さらに、Y4M+1とY4M+2の出力ペアの各カラムの極性反転ライン401となる箇所は第2ライン目からに設定し、Y4M+3とY4M+4の出力ペアの各カラムの極性反転ライン401となる箇所は第4ライン目からに設定している。
8n+3フレームでは、第1ラインに、Y4M+1を負極電圧出力(Y4M+2を正極電圧出力)とし、Y4M+3を負極電圧出力(Y4M+4を正極電圧出力)としている。さらに、Y4M+1とY4M+2の出力ペアの各カラムの極性反転ライン401となる箇所は第3ライン目からに設定し、Y4M+3とY4M+4の出力ペアの各カラムの極性反転ライン401となる箇所は第1ライン目からに設定している。
8n+4フレームでは、第1ラインに、Y4M+1を負極電圧出力(Y4M+2を正極電圧出力)とし、Y4M+3を正極電圧出力(Y4M+4を負極電圧出力)としている。さらに、Y4M+1とY4M+2の出力ペアの各カラムの極性反転ライン401となる箇所は第4ライン目からに設定し、Y4M+3とY4M+4の出力ペアの各カラムの極性反転ライン401となる箇所は第2ライン目からに設定している。
8n+5フレームでは、第1ラインに、Y4M+1を負極電圧出力(Y4M+2を正極電圧出力)とし、Y4M+3を正極電圧出力(Y4M+4を負極電圧出力)としている。さらに、Y4M+1とY4M+2の出力ペアの各カラムの極性反転ライン401となる箇所は第1ライン目からに設定し、Y4M+3とY4M+4の出力ペアの各カラムの極性反転ライン401となる箇所は第3ライン目からに設定している。
8n+6フレームでは、第1ラインに、Y4M+1を正極電圧出力(Y4M+2を負極電圧出力)とし、Y4M+3を正極電圧出力(Y4M+4を負極電圧出力)としている。さらに、Y4M+1とY4M+2の出力ペアの各カラムの極性反転ライン401となる箇所は第2ライン目からに設定し、Y4M+3とY4M+4の出力ペアの各カラムの極性反転ライン401となる箇所は第4ライン目からに設定している。
8n+7フレームでは、第1ラインに、Y4M+1を正極電圧出力(Y4M+2を負極電圧出力)とし、Y4M+3を正極電圧出力(Y4M+4を負極電圧出力)としている。さらに、Y4M+1とY4M+2の出力ペアの各カラムの極性反転ライン401となる箇所は第3ライン目からに設定し、Y4M+3とY4M+4の出力ペアの各カラムの極性反転ライン401となる箇所は第1ライン目からに設定している。
8n+8フレームでは、第1ラインに、Y4M+1を正極電圧出力(Y4M+2を負極電圧出力)とし、Y4M+3を負極電圧出力(Y4M+4を正極電圧出力)としている。さらに、Y4M+1とY4M+2の出力ペアの各カラムの極性反転ライン401となる箇所は第4ライン目からに設定し、Y4M+3とY4M+4の出力ペアの各カラムの極性反転ライン401となる箇所は第2ライン目からに設定している。
このように、実施形態1の極性反転ライン分散型1×4ドット反転時には、前述した8n+1から8n+8を順次繰り返す制御を行う。
〈効果の説明〉
このように構成した液晶表示装置では、極性交流ライン分散型1×N(N≧2)ドット反転駆動において、極性が反転する時のみ、短絡(ショート)駆動することが可能となるので、液晶表示装置の低消費電力化が可能となる。すなわち、低電力効果の高いプリチャージ・ショート駆動を実現することが可能となる。
さらには、極性交流ラインの分散パターンを用いる構成となっているので、液晶表示装置の極性反転ライン401が空間的・時間的に変化する周波数成分が高周波数となり、極性反転ライン401の出現に伴う表示品質の低下を防止できる。これは、Nライン毎に極性反転する1×N(ただし、N=2、4、8)ドット反転の場合においては、極性反転ライン401の分散パターンに関しては、出力Y4M+1およびY4M+2と出力Y4M+3およびY4M+4の極性反転ライン401をN/2ラインずつずらす構成としているからである。このような分散パターンとする事で、極性反転ライン箇所の画質への影響が小さくなる。
以下、詳細に説明する。極性反転ラインを液晶パネルに空間的に分散した極性反転ライン分散型1×Nドット反転において、その分散パターンにより画質劣化の程度が異なること、また分散パターンは図6に示すように、出力Y4M+1およびY4M+2と、出力Y4M+3およびY4M+4との極性反転ラインがN/2ラインずつずれたパターンにおいて画質劣化が小さい事が、発明者が実施した客観評価結果から分かったからである。
ここで、客観評価に関して説明する。客観評価は、液晶パネル内での極性ライン反転箇所の空間的、時間的に周波数成分を解析し、所定の数式を用いて数値化したものである。この数式は、以下の式1となる。
Figure 2011048057
ただし、式1において、Eは客観評価値、αは各周波数成分の重み係数、F(u,v,w)は周波数成分(3次元フーリエ変換結果)、Eはオフセット値である。
ここで、周波数成分F(u,v,w)は、下記の式2となる。
Figure 2011048057
ただし、式2において、n(x,y,t)は水平16画素、垂直16画素、16フレームにおける極性ライン箇所である。水平x画素目(x=0〜15)、垂直y画素目(y=0〜15)、tフレーム目(t=0〜15)が極性反転ラインである場合には1となり、極性反転ラインでない場合には0(ゼロ)となる。
ここで、u(u=0〜15)とはx成分の周波数成分を表し、v(v=0〜15)とはy成分の周波数成分を表しw(w=0〜15)とはt成分の周波数成分を表す。また、u、v、wが0の場合はDC成分である事を意味し、数字が大きいほど高周波成分である事を意味している。
上記より、周波数成分F(u,v,w)は4096個の周波数成分をもつことになる。この4096個の周波数成分F(u,v,w)と4096個の重み係数αと1つのオフセットから、客観評価値Eを算出した。ここで、式1における係数αとオフセット値Eに関しては、複数の評価パターンにおいて客観評価値と実機の評価結果と誤差が最小となるように最小二乗法で係数を決定した。
以上の式より、周波数成分、それぞれの周波数成分の重み係数及びオフセット値より、客観評価値を算出した。この客観評価値は、実機での主観評価結果との高い相関が確認できている。
ここで、式1で評価した分散パターンは、例えば1×4ドット反転の場合においては、水平画素の水平画素8画素、垂直画素8画素、8フレームにおいて取り得る分散パターンを検証した。ここで、フレーム方向のパターンに関しては、図6(ただし、後述する実施形態2、3のパターンも含む)のパターンと同様として1パターンとした。これは、別の画質劣化成分(フリッカ)を抑制する為にフレーム方向の極性反転周期は全画素で同じとする必要があり、それを実現する為である。
また、条件として、垂直8画素において極性反転ラインは2ラインであり、それぞれは4ラインおきとなる。例えば、1番目の垂直画素が極性反転ラインである場合は、5番目の垂直画素が極性反転ラインとする必要がある。また、正極から負極に変換する時の極性反転ラインと負極から正極に変換する時の極性反転ラインでは同じ輝度変動が発生すると仮定した。よって、1×4ドット反転時の分散パターンは垂直方向では8画素/2=4通りのパターンが考えられる。また、水平方向に関しては隣接する2画素に関し極性反転ラインは同じであり、極性が逆となる関係である。
例えば、水平画素の1&2番目では極性反転が同じで水平画素1番目が正極である場合には、水平画素2番目が負極となる。よって、水平方向では8画素/2=4通りのパターンが考えられる。よって、合計で4通り×4通り=16通りの分散パターンで評価を行った。その結果、図6(ただし、後述する実施形態2、3のパターンも含む)に示すような分散パターンが最も良い結果となった。これは、極性反転ラインの空間周波数が最も高い為である。
ここで、式1で評価した分散パターンは、例えば1×4ドット反転の場合においては、水平画素の水平画素8画素、垂直画素8画素、8フレームにおいて取り得る分散パターンを検証した。ここで、フレーム方向のパターンに関しては、図6(ただし、後述する実施形態2、3のパターンも含む)でパターンと同様として1パターンとした。これは、別の画質劣化成分(フリッカ)を抑制する為にフレーム方向の極性反転周期は全画素で同じとする必要があり、それを実現する為である。
また、条件として、垂直8画素において極性反転ラインは2ラインであり、それぞれは4ラインおきとなる。例えば、1番目の垂直画素が極性反転ラインである場合は、5番目の垂直画素が極性反転ラインとする必要がある。また、正極から負極に変換する時の極性反転ラインと負極から正極に変換する時の極性反転ラインでは同じ輝度変動が発生すると仮定した。よって、1×4ドット反転時の分散パターンは垂直方向では8画素/2=4通りのパターンが考えられる。また水平方向に関しては隣接する2画素に関しては極性反転ラインは同じであり、極性が逆となる関係である。
例えば、水平画素の1&2番目では極性反転が同じで水平画素1番目が正極である場合には、水平画素2番目が負極となる。よって、水平方向では8画素/2=4通りのパターンが考えられる。よって、合計で4通り×4通り=16通りの分散パターンで評価を行った。その結果、図6(ただし、後述する実施形態2、3のパターンも含む)に示すような分散パターンが最も良い結果となった。これは、極性反転ラインの空間周波数が最も高い為である。
従って、1×N(N≧2)ドット反転駆動時において、極性反転ラインをパネルの空間的に分散させた極性反転ライン分散型1×Nドット反転駆動であり、特にデータドライバ出力数4M+4の内、出力4M+1と出力4M+2のペアの極性反転ラインは同じであり、また出力4M+3と出力4M+4のペアの極性反転ラインは同じとし、出力4M+1と出力4M+2のペアの極性反転ラインと、出力4M+3と出力4M+4のペアの極性反転ラインではN/2ラインずつずれる構成とし、さらにはプリチャージ・ショート駆動を適用させた構成となるから、表示品質が高いすなわち高画質化と共に、低電力効果の大きい液晶表示装置とすることができる。
これらの効果は、前述するショート回路において、出力4M+1及び出力4M+2を制御する信号と、出力4M+3及び出力4M+4の出力を制御する信号とを分ける構成としているからである。
これらの特徴を持つことで、極性が反転するラインでのみ、ショート駆動を実現することが可能となり、前述の効果が得られることとなる。
〈実施形態2〉
次に、図7に本発明の実施形態2の液晶表示装置におけるフレーム毎の電圧極性の分布を示す図を示し、以下、図7に基づいて、極性反転ライン分散型1×2ドット反転駆動におけるフレーム毎の電圧極性の分布について説明する。
ショート回路における1×2ドット反転駆動の信号線の制御に関しても、実施形態1と同様の制御方法で実現する事が可能である。すなわち、出力制御信号は、1水平周期毎に入力SW208をOFFする、すなわち図4のG1、G2、G3、・・・のT1期間とT2期間とでOFFにする。
また、GNDショート信号1は、2水平周期毎(G1、G3、G5、・・・のT1期間)にHighとして、VCCショート信号1は4水平周期毎(G1、G5、G9、・・・のT2期間)にHighとして、VCCショート信号2は4水平周期毎(G3、G7、G11、・・・のT2期間)にHighとする。
さらには、グランドショート信号2は2水平周期毎(G2、G4、G6、・・・のT1期間)にHighとして、VCCショート信号3は4水平周期毎(G2、G6、G10、・・・のT2期間)にHighとして、VCCショート信号4は4水平周期毎(G4、G8、G12、・・・のT2期間)にHighとする。
以上に説明する各信号の出力タイミングを変更することにより、実施形態1に説明したショート回路を用いて、実施形態2の極性反転ライン分散型1×2ドット反転駆動を実現することが可能となる。
図7に示すように、実施形態2の極性反転ライン分散型1×2ドット反転駆動では、Y4M+1とY4M+2の出力ペアと、Y4M+3とY4M+4の出力ペアの極性反転ラインは、1ライン分ずれている。また、4m+1フレームから4m+4フレームにおいて、各出力ペアY4M+1とY4M+2、Y4M+3とY4M+4(m=0、1、2・・・)の極性反転ラインは、カラム方向に1ラインずつずれている。例えば、図5の1ライン目で1カラム目のサブピクセル(Y1出力で1ライン目の箇所)は、4m+2から4m+3の2フレーム間は連続して負極性であり、その後の4m+4フレームから4m+1の2フレーム間は連続して正極性である。これは、実施形態1において説明したように、別の画質劣化成分(フリッカ)を抑制する。
さらに、1つの画素に着目した場合、極性は連続した2フレーム間が正極である後に連続した2フレーム間が負極となるパターンとなっており、これは全画素で共通である。
このように、実施形態2の液晶表示装置においても、極性反転ラインをパネルの空間的に分散させた極性反転ライン分散型1×Nドット反転駆動において、特にデータドライバ出力数4M+4の内、出力4M+1と出力4M+2のペアの極性反転ラインは同じであり、また出力4M+3と出力4M+4のペアの極性反転ラインは同じとし、出力4M+1と出力4M+2のペアの極性反転ラインと、出力4M+3と出力4M+4のペアの極性反転ラインではN/2ラインずつずれる構成としているので、実施形態1と同様の効果を得ることができる。
〈実施形態3〉
次に、図8に本発明の実施形態3の液晶表示装置におけるフレーム毎の電圧極性の分布を示す図を示し、以下、図8に基づいて、極性反転ライン分散型1×8ドット反転駆動におけるフレーム毎の電圧極性の分布について説明する。
ショート回路における1×8ドット反転駆動の信号線の制御に関しても、実施形態1と同様の制御方法で実現する事が可能である。すなわち、出力制御信号は、4水平周期毎に入力SW208をOFFする、すなわちG1、G5、G9、・・・のT1期間とT2期間とでOFFにする。
また、GNDショート信号1は、8水平周期毎(G1、G9、G17、・・・のT1期間)にHighとして、VCCショート信号1は16水平周期毎(G1、G17、G33、・・・のT2期間)にHighとして、VCCショート信号2は16水平周期毎(G9、G25、G41、・・・のT2期間)にHighとする。
さらには、グランドショート信号2は8水平周期毎(G5、G13、G21、・・・のT1期間)にHighとして、VCCショート信号3は16水平周期毎(G5、G21、G37、・・・のT2期間)にHighとして、VCCショート信号4は16水平周期毎(G13、G29、G45、・・・のT2期間)にHighとする。
以上に説明する各信号の出力タイミングを変更することにより、実施形態1に説明したショート回路を用いて、実施形態3の極性反転ライン分散型1×8ドット反転駆動を実現することが可能となる。
図8に示すように、実施形態3の極性反転ライン分散型1×8ドット反転駆動では、Y4M+1とY4M+2の出力ペアと、Y4M+3とY4M+4の出力ペアの極性反転ラインは、4ライン分ずれている。また16n+1フレームから16n+16フレームにおいて、各出力ペアY4M+1とY4M+2、Y4M+3とY4M+4の極性反転ラインは、カラム方向に1ラインずつずれている。
さらには、1つの画素に着目した場合、極性は連続した8フレーム間が正極である後に連続した8フレーム間が負極となるパターンとなっており、これは全画素で共通である。例えば、図8の1ライン目で1カラム目のサブピクセル(Y1出力で1ライン目の箇所)は、16n+2から16n+9の8フレーム間は連続して負極性であり、その後の16n+10フレームから16n+1の8フレーム間は連続して正極性である。これは、実施形態1において説明したように、別の画質劣化成分(フリッカ)を抑制する。
このように、実施形態3の液晶表示装置においても、極性反転ラインをパネルの空間的に分散させた極性反転ライン分散型1×Nドット反転駆動において、特にデータドライバ出力数4M+4の内、出力4M+1と出力4M+2のペアの極性反転ラインは同じであり、また出力4M+3と出力4M+4のペアの極性反転ラインは同じとし、出力4M+1と出力4M+2のペアの極性反転ラインと、出力4M+3と出力4M+4のペアの極性反転ラインではN/2ラインずつずれる構成としているので、実施形態1と同様の効果を得ることができる。
〈実施形態4〉
図9は本発明の実施形態4の液晶表示装置におけるショート回路の内部構成を説明するための図であり、以下、図9に基づいて、本発明に特徴的な実施形態4のショート回路の構成を説明する。ただし、実施形態4の液晶表示装置では、ショート回路の入力X1、X2、・・・、Xm(ただし、Xは自然数)と、出力Y1、Y2、・・・、Ymとを接続する入力SW701が、出力制御信号1で制御される入力SW701と、出力制御信号2で制御される入力SW701とからなる構成が異なるのみで、他の構成は実施形態1と同様の構成である。従って、以下の説明では、入力SW701と該入力SW701を制御する出力制御信号1、2について、詳細に説明する。
図9に示すように、実施形態2のショート回路では、入力Xmと出力Ymとの間には、入力SW701が構成される。この入力SW701は、後述するように、出力Ymの短絡(ショート)動作時に、入力側Xmと出力Ymとの導通状態をOFFする為に用いる。
この入力SW701と出力Ymの間には、グランドに短絡(ショート)する為のグランドショートSW209、VCC電圧に短絡(ショート)する為のVCCショートSW210、−VCC電圧に短絡(ショート)する為の−VCCショートSW211が、各出力Ymに接続される構成となっている。このSW郡には、例えば低電力の観点からMOSFETなどを用いるのが良い。このSW郡は、出力毎に構成されるが、SWの制御線は各出力で異なる。
さらには、実施形態4では、入力SW701の制御においても、極性反転ラインが同じ出力毎(Y4M+1とY4M+2、Y4M+3とY4M+4の出力ペア)で分ける構成となっている。具体的には、実施形態4では、Y4M+1、Y4M+2のペア(Y1とY2、Y5とY6、Y9とY10・・・)は、GNDショート信号1、VCCショート信号1、VCCショート信号2、及び出力制御信号1を用いて制御される。一方、Y4M+3、Y4M+4のペア(Y3とY4、Y7とY8、Y11とY12・・・)は、GNDショート信号2、VCCショート信号3、VCCショート信号4、及び出力制御信号2を用いて制御される構成とした。
ここで、制御線とSW郡の結線に関して説明する。出力制御信号1はY4M+1、Y4M+2共に入力SW701のゲートに接続される。GNDショート信号1はY4M+1、Y4M+2共にグランドショートSW209のゲートに接続される。VCCショート信号1はY4M+1においてはVCCショートSW210のゲートに、Y4M+2においては−VCCショートSW211のゲートに接続される。VCCショート信号2はY4M+1においては−VCCショートSW211のゲートに、Y4M+2においてはVCCショートSW210のゲートに接続される。
出力制御信号2はY4M+3、Y4M+4共に入力SW701のゲートに接続される。GNDショート信号2はY4M+3、Y4M+4共にグランドショートSW209のゲートに接続される。VCCショート信号3はY4M+3においてはVCCショートSW210のゲートに、Y4M+4においては−VCCショートSW211のゲートに接続される。VCCショート信号4はY4M+3においては−VCCショートSW211のゲートに、Y4M+4においてはVCCショートSW210のゲートに接続される。このような構成とすることで、出力Y4M+1およびY4M+2と、出力Y4M+3およびY4M+4の極性反転ラインが異なる場合においても、極性反転するカラムのみでショート動作を実施可能である。
次に、図10に本発明の実施形態4の液晶表示装置における1×4ドット反転駆動時の極性分布を説明するための図を、図11に本発明の実施形態4の液晶表示装置における1×4ドット反転駆動時のショート回路の信号線のタイミングチャートを示し、以下、図9〜11に基づいて、実施形態4のショート回路の動作を説明する。ただし、図10は液晶パネルの一部領域を拡大した図であり、図中の「+」、「−」が極性を示し、それぞれがRGBの何れかの画素(副画素、サブピクセル)に対応する。また、図10に示すG1ライン、G2ライン、G3ライン、・・・のスキャンタイミングは、図11に示すG1期間、G2期間、G3期間、・・・、すなわち各1水平周期(1H周期)に対応する。
実施形態4のショート回路においても、出力制御信号1は4水平周期(4H周期)毎に前記入力SW701をOFFする為に、Lowとなる。このLowとなるのは、G1期間、G5期間、G9期間、・・・において出力Y4M+1および出力Y4M+2がグランドショートする期間T1とVCCショートする期間T2とである。また、出力制御信号2は4水平周期(4H周期)毎に、入力SW701をOFFする為にLowとなる。このLowとなるのは、G3期間、G7期間、G11期間、・・・において、出力Y4M+3および出力Y4M+4がグランドショートする期間T1とVCCショートする期間T2とである。
尚、グランドショート信号1と2、VCCショート信号1〜4に関しては、実施形態1におけるVCCショート信号1〜4の制御方法と同様である。
すなわち、実施形態4のショート回路においては、時刻t0〜t2及び時刻t8〜t10の期間においては、極性反転が行われない入力ショート回路の入力X4M+3および入力X4M+4と、出力Y4M+3および出力Y4M+4とを電気的に接続する入力SW701はON状態のままとなる。従って、出力Y4M+3および出力Y4M+4とからはそれぞれデコード回路から入力される階調電圧が出力されることとなり、液晶アレイ内のデータ線の電圧レベルを階調電圧に保持することが可能となる。
同様にして、時刻t4〜t6及び時刻t12〜t14の期間においては、極性反転が行われない入力ショート回路の入力X4M+1および入力X4M+2と、出力Y4M+1および出力Y4M+2とを電気的に接続する入力SW701はON状態のままとなる。従って、出力Y4M+1および出力Y4M+2とからはそれぞれデコード回路から入力される階調電圧が出力されることとなり、液晶アレイ内のデータ線の電圧レベルを階調電圧に保持することが可能となる。
以上の特徴を持つことで、ショート期間においてショート動作を行うカラムの出力変動の影響(カップリングの影響)を受けて、ショート動作を行わないカラムの出力ドレイン線が変動する事を抑制する事が可能である。その結果、ショート動作を行わないカラムの出力ドレイン線の変動分の電力供給を抑える事が可能となり、さらなる画質劣化の抑制及び低電力化が可能となる。
さらには、実施形態1と同様に、各カラムでは極性が反転する時のみ、ショート動作を実現することが可能となるので、実施形態1の液晶表示装置と同様の効果も得られる。
なお、実施形態4の液晶表示装置は、ショート回路の入力X1、X2、・・・、Xm(ただし、mは自然数)と、出力Y1、Y2、・・・、Ymとを接続する入力SW701が、出力制御信号1で制御される入力SW701と、出力制御信号2で制御される入力SW701とからなる構成が異なるのみとなる。従って、前述する実施形態2の極性反転ライン分散型1×2ドット反転駆動、及び実施形態3の極性反転ライン分散型1×8ドット反転駆動にも適用可能であり、この場合においても、前述する効果を得ることができる。
以上、本発明者によってなされた発明を、前記発明の実施形態に基づき具体的に説明したが、本発明は、前記発明の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能である。
101…画素アレイ、102…データドライバ、103…ゲートドライバ
104…ドレイン線、105…ゲート線、106…コモン線、107…画素
108…TFT、109…液晶容量、200…MPU(マイクロ・プロセッサ・ユニット)
201…システムインターフェースブロック、202…制御レジスタブロック
203…表示メモリブロック、204…階調電圧生成回路ブロック
205…デコード回路ブロック、206…ショート回路ブロック、207…電源回路
208…入力SW、209…GNDショートSW、210…VCCショートSW
211…−VCCショートSW、701…入力SW

Claims (12)

  1. マトリックス状に配置された画素行及び画素列を形成する、複数の画素を有する画素アレイと、表示データに応じた階調電圧を前記画素へ供給するデータドライバ回路と、前記データドライバ回路の出力毎に配置され、前記各出力を出力電圧とは異なるプリチャージ用電圧に接続するスイッチ素子を有するショート回路と、前記画素を画素行毎のライン単位で選択する走査信号を供給する走査回路とを備え、少なくとも2つの画素行毎に前記階調電圧の極性を反転させるドット反転駆動方式の液晶表示装置であって、
    前記ショート回路は、第1スイッチ群と第2スイッチ群との何れかに配置されるスイッチ素子を有し、
    隣接する奇数番目と偶数番目との画素列からなる一対の画素列単位毎に、前記第1スイッチ群又は前記第2スイッチ群の何れかのスイッチ素子に接続されると共に、
    隣接する画素列単位は異なるスイッチ群に属するスイッチ素子に接続されることを特徴とする液晶表示装置。
  2. 請求項1に記載の液晶表示装置において、
    前記隣接する画素列単位では、前記画素行毎の前記階調電圧の極性が反転される極性反転ラインの位置が異なることを特徴とする液晶表示装置。
  3. 請求項1に記載の液晶表示装置において、
    前記第1スイッチ群のスイッチ素子と、前記第2スイッチ群のスイッチ素子とは異なる期間でONされることを特徴とする液晶表示装置。
  4. 請求項1乃至3の内の何れかに記載の液晶表示装置において、
    前記データドライバの出力をY1〜Yk(k≧4)とした場合、前記極性反転ラインが同じで極性が逆となる出力ペアYj(j=1、3、・・・k−1)とYj+1(j=1、3、・・・k−1)とが存在すると共に、
    前記極性反転ラインが同じで極性が逆となる出力ペアYj'(j’=1、3、・・・k−1)とYj'+1(j’=1、3、・・・k−1)が存在し、
    前記出力ペアY4j及びY4j+1は、前記出力ペアY4j'及びY4j'+1と極性反転ラインが異なることを特徴とする液晶表示装置。
  5. 請求項1乃至4の内の何れかに記載の液晶表示装置において、
    前記画素アレイは、前記極性交流ライン分散型の1×N(N≧2)ドット反転駆動方式で駆動され、各画素における極性反転周期は2Nフレーム周期であることを特徴とする液晶表示装置。
  6. 請求項1乃至5の内の何れかに記載の液晶表示装置において、
    前記極性反転ラインは、フレーム毎に前記画素列方向にシフトすることを特徴とする液晶表示装置。
  7. マトリックス状に配置された複数の画素を有する画素アレイと、表示データに応じた階調電圧を前記画素へ供給するデータドライバ回路と、前記データドライバ回路の各出力を出力電圧とは異なるプリチャージ用電圧にショートするショート回路と、前記階調電圧を供給すべき前記画素を行単位で選択するための走査信号を前記画素へ供給する走査回路とを備え、前記画素アレイの階調電圧極性を複数ライン毎に反転する1×N(N≧2)ドット反転駆動方式で駆動する液晶表示装置であって、
    前記極性反転ラインは、各カラムで異なる極性交流ライン分散型の1×N(N≧2)ドット反転駆動であり、
    極性交流ライン分散型1×N(N≧2)ドット反転駆動方式の極性パターンは、データドライバ出力数4M+4の内、出力4M+1と出力4M+2のペアの極性反転ラインは同じであり、
    出力4M+3と出力4M+4のペアの極性反転ラインは同じであり、
    前記出力4M+1と前記出力4M+2とのペアの極性反転ラインと、前記出力4M+3と前記出力4M+4のペアの極性反転ラインとが、N/2ライン分ずれていることを特徴とする液晶表示装置。
  8. 請求項7に記載の液晶表示装置において、
    前記極性交流ラインのずれがN/2(N≧2)ライン分ずれている場合において、N=2、4、8、16であることを特徴とする液晶表示装置。
  9. 請求項7又は8に記載の液晶表示装置において、
    前記データドライバの出力をY1〜Yk(k≧4)とした場合、前記極性反転ラインが同じで極性が逆となる出力ペアYj(j=1、3、・・・k−1)とYj+1(j=1、3、・・・k−1)が存在すると共に、
    前記極性反転ラインが同じで極性が逆となる出力ペアYj'(j’=1、3、・・・k−1)とYj'+1(j’=1、3、・・・k−1)とが存在し、
    前記出力ペアY4j及びY4j+1は、前記出力ペアY4j'及びY4j'+1と極性反転ラインが異なることを特徴とする液晶表示装置。
  10. 請求項7乃至9の内の何れかに記載の液晶表示装置において、
    前記データドライバの出力をY1〜Y4k(k≧1)とした場合、
    前記極性反転ラインは、出力Y4M+1(ただし、m=0、1、・・・k−1)と出力Y4M+2(m=0、1、・・・k−1)とで同じであり且つ極性が逆でとなり、
    出力Y4M+3(m=0、1、・・・k−1)と出力Y4M+4(m=0、1、・・・k−1)とで同じであり且つ極性が逆であり、
    前記出力Y4M+1及び前記出力Y4M+2と、前記出力Y4M+3及び前記出力Y4M+4とで極性反転ラインが異なることを特徴とする液晶表示装置。
  11. 請求項7乃至10の内の何れかに記載の液晶表示装置において、
    前記画素アレイの駆動方式は、極性交流ライン分散型の1×N(N≧2)ドット反転駆動方式であり、
    前記画素における極性反転周期は、2Nフレーム周期であることを特徴とする液晶表示装置。
  12. 請求項7乃至11の内の何れかに記載の液晶表示装置において、
    前記画素アレイの各カラムの極性反転ラインは、フレーム毎に列方向にシフトすることを特徴とする液晶表示装置。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9165516B2 (en) 2012-02-10 2015-10-20 Sharp Kabushiki Kaisha Display device and drive method therefor
US9177517B2 (en) 2012-02-10 2015-11-03 Sharp Kabushiki Kaisha Display device and drive method therefor
US9299305B2 (en) 2012-02-10 2016-03-29 Sharp Kabushiki Kaisha Display device and drive method therefor
WO2017045239A1 (zh) * 2015-09-17 2017-03-23 深圳市华星光电技术有限公司 显示装置及其驱动方法
WO2019009189A1 (ja) * 2017-07-05 2019-01-10 シャープ株式会社 液晶表示装置及び液晶表示装置の駆動方法

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5280596B2 (ja) * 2011-04-15 2013-09-04 シャープ株式会社 表示装置、表示装置の駆動方法及び電子機器
KR101818567B1 (ko) * 2011-05-18 2018-02-22 삼성디스플레이 주식회사 표시 패널의 구동 방법 및 이를 수행하는 표시 장치
JP2013068837A (ja) * 2011-09-22 2013-04-18 Sony Corp 表示装置およびその駆動方法、ならびに電子機器
CN103021366B (zh) * 2012-12-14 2015-11-25 京东方科技集团股份有限公司 液晶显示面板的极性反转驱动方法、装置及液晶显示器
JP2015108765A (ja) * 2013-12-05 2015-06-11 パナソニック液晶ディスプレイ株式会社 表示装置
KR20160035674A (ko) * 2014-09-23 2016-04-01 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치
KR20160093805A (ko) * 2015-01-29 2016-08-09 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치
CN105261342A (zh) * 2015-11-17 2016-01-20 深圳市华星光电技术有限公司 Tft基板的驱动方法、驱动电路及显示装置
US11551600B2 (en) * 2020-01-16 2023-01-10 Novatek Microelectronics Corp. Display panel and display driving circuit for driving display panel

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005215317A (ja) * 2004-01-29 2005-08-11 Renesas Technology Corp 表示装置用駆動回路
JP2007065454A (ja) * 2005-09-01 2007-03-15 Nec Electronics Corp 表示装置の駆動方法および表示装置
JP2007199203A (ja) * 2006-01-24 2007-08-09 Oki Electric Ind Co Ltd 駆動装置およびその駆動方法
JP2008116556A (ja) * 2006-11-01 2008-05-22 Nec Electronics Corp 液晶表示装置の駆動方法およびそのデータ側駆動回路

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4188603B2 (ja) 2002-01-16 2008-11-26 株式会社日立製作所 液晶表示装置およびその駆動方法
JP4401090B2 (ja) * 2003-03-14 2010-01-20 パナソニック株式会社 表示装置およびその駆動方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005215317A (ja) * 2004-01-29 2005-08-11 Renesas Technology Corp 表示装置用駆動回路
JP2007065454A (ja) * 2005-09-01 2007-03-15 Nec Electronics Corp 表示装置の駆動方法および表示装置
JP2007199203A (ja) * 2006-01-24 2007-08-09 Oki Electric Ind Co Ltd 駆動装置およびその駆動方法
JP2008116556A (ja) * 2006-11-01 2008-05-22 Nec Electronics Corp 液晶表示装置の駆動方法およびそのデータ側駆動回路

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9165516B2 (en) 2012-02-10 2015-10-20 Sharp Kabushiki Kaisha Display device and drive method therefor
US9177517B2 (en) 2012-02-10 2015-11-03 Sharp Kabushiki Kaisha Display device and drive method therefor
US9299305B2 (en) 2012-02-10 2016-03-29 Sharp Kabushiki Kaisha Display device and drive method therefor
WO2017045239A1 (zh) * 2015-09-17 2017-03-23 深圳市华星光电技术有限公司 显示装置及其驱动方法
WO2019009189A1 (ja) * 2017-07-05 2019-01-10 シャープ株式会社 液晶表示装置及び液晶表示装置の駆動方法

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