JP2023053627A - 液晶表示装置およびその駆動方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】引き込み電圧の大きさが場所によって異なることに起因する表示品位の低下を表示部全体に対して抑制することのできる液晶表示装置を実現する。【解決手段】複数のソースバスラインと1対1で対応し、調整信号VADが与えられる第1電極とソースバスラインに接続された第2電極とによって形成される複数の調整容量CR1~CR5,CG1~CG5,およびCB1~CB5が設けられる。複数の調整容量CR1~CR5,CG1~CG5,およびCB1~CB5は複数のグループに区分され、グループ毎に異なる振幅を有する調整信号VADが与えられる。ゲートドライバ200が走査信号を立ち上げることによりオン状態になった画素TFTを含む画素形成部において液晶容量が充電された後、ゲートドライバ200が走査信号を立ち下げる前に、調整信号VADの電位が高められる。【選択図】図1
Description
以下の開示は、一定の電位が与えられる共通電極を有する液晶表示装置およびその駆動方法に関する。
従来より、複数本のソースバスライン(映像信号線)と、複数本のゲートバスライン(走査信号線)と、上記複数本のソースバスラインと上記複数本のゲートバスラインとの交差点にそれぞれ対応するように設けられた複数個の画素形成部とを含む表示部を備えたアクティブマトリクス型の液晶表示装置が知られている。図14に示すように、各画素形成部70は、対応する交差点を通過するゲートバスラインGLにゲート端子が接続されると共に当該交差点を通過するソースバスラインSLにソース端子が接続された画素TFT71と、当該画素TFT71のドレイン端子に接続された画素電極72と、上記複数個の画素形成部70に共通的に設けられ一定の電位が与えられる対向電極である共通電極73と、画素電極72と共通電極73とによって形成される液晶容量Clcとを含んでいる。
画素TFT71としてnチャネル型のTFTが採用されている場合には、対応するゲートバスラインGLに印加されている走査信号がハイレベル(ゲートオン電位Vgh)になっている期間中に液晶容量Clcへの映像信号の書き込みが行われる。走査信号がハイレベルからローレベル(ゲートオフ電位Vgl)へと変化すると、液晶容量Clcへの映像信号の書き込みが終了する。これに関し、走査信号がハイレベルからローレベルへと変化する際に、画素電極72とゲートバスラインGLとの間の寄生容量Cgdの存在に起因して、画素電位(画素電極72の電位)が低下する。この画素電位の低下分に相当する電圧は「引き込み電圧」と呼ばれている。なお、以下においては、走査信号がローレベルからハイレベルに変化することを「走査信号の立ち上がり」といい、走査信号がハイレベルからローレベルに変化することを「走査信号の立ち下がり」という。
また、液晶表示装置では、液晶の劣化を防止するために、液晶の交流駆動が行われている。このため、液晶印加電圧が正極性で維持される期間と液晶印加電圧が負極性で維持される期間とが交互に現れる。共通電極電位(共通電極73に与えられる電位)は、このような交流駆動が行われることを考慮して設定されている。なお、以下においては、液晶印加電圧が正極性で維持されている期間の輝度と液晶印加電圧が負極性で維持されている期間の輝度とが等しくなるように設定される共通電極電位を「最適対向電位」という。
ところで、表示部内において、引き込み電圧の大きさは場所によって異なる。それ故、表示部内において、最適対向電位についても場所によって異なる。例えば、大型化した液晶表示装置では、表示部に配設されるゲートバスラインの長さが顕著に長いので、走査信号を出力するゲートドライバから近い場所と当該ゲートドライバから遠い場所とでは、走査信号の波形の鈍り方が大きく異なる。従って、大型化した液晶表示装置では、ゲートドライバから近い場所における最適対向電位と当該ゲートドライバから遠い場所における最適対向電位との間に無視できないほど大きな差が生じ得る。このように最適対向電位は場所によって異なり得るが、場所によって共通電極電位を異ならせること(例えば、表示部を複数の領域に区分して領域毎に共通電極電位を異ならせること)は困難である。すなわち、共通電極73に同時に与えることのできる電位は1つだけである。以上より、表示部全体のうちの一部の領域で共通電極電位を最適対向電位と等しくすることはできるが、残りの領域では共通電極電位は最適対向電位とは等しくならない。このように共通電極電位が最適対向電位とは等しくならない領域が生じることについて、以下、更に詳しく説明する。
まず、図14を参照しつつ、引き込み電圧について詳しく説明する。なお、共通電極電位は0Vであると仮定する。液晶容量Clcについては、その容量値もClcで表し、寄生容量Cgdについては、その容量値もCgdで表す。また、画素電位をVsで表し、引き込み電圧をΔVで表す。画素電極72に着目すると、電荷保存の法則より、走査信号がハイレベル(ゲートオン電位Vgh)になっている時の電荷量(画素TFT71がオン状態になっている時の電荷量)と走査信号がローレベル(ゲートオフ電位Vgl)になっている時の電荷量(画素TFT71がオフ状態になっている時の電荷量)とは等しい。すなわち、次式(1)が成立する。
上式(1)より次式(2)が成立する。
理想的には、引き込み電圧ΔVは上式(2)によって算出される。しかしながら、実際には、表示部内の大部分の場所において、引き込み電圧ΔVの値は上式(2)によって算出される値とは異なる値となる。何故ならば、ゲートバスラインGLの配線抵抗および配線容量に起因して、走査信号の波形に鈍りが生じるからである。また、上述したように走査信号の波形の鈍り方は場所によって異なるので、引き込み電圧ΔVの値も場所によって異なる。
図15は、従来の液晶表示装置の表示部900の一構成例を示す図である。表示部900には、複数本のソースバスラインSLと複数本(m本)のゲートバスラインGL(GL1~GLm)とが配設されている。ここでは、説明の便宜上、ソースバスラインSLの本数は15本であると仮定する。ゲートバスラインGLとソースバスラインSLとの交差点近傍には画素形成部が設けられている。なお、図15では、各画素形成部を符号901を付した部分のように表し、各ソースバスラインSLの配線容量を符号902を付した部分のように表している。また、ここでは、2本以上のソースバスラインSLで1つの組が構成されるよう表示部900に配設されている複数本のソースバスラインSLをグループ化して各組を構成する2本以上のソースバスラインSLに時分割で映像信号を与える「SSD」と呼ばれる駆動方式が採用されているものと仮定する。なお、SSDは「Source Shared Driving」の略である。図15に示す例では、1本の赤色用のソースバスラインと1本の緑色用のソースバスラインと1本の青色用のソースバスラインとによって1つの組が構成されている。赤色用のソースバスラインには「SR」で始まる符号を付し、緑色用のソースバスラインには「SG」で始まる符号を付し、青色用のソースバスラインには「SB」で始まる符号を付している。例えば、ソースバスラインSR1とソースバスラインSG1とソースバスラインSB1とによって1つの組が構成されている。以下では、各水平走査期間に「赤色用のソースバスライン、緑色用のソースバスライン、青色用のソースバスライン」という順序で時分割で映像信号が与えられるものと仮定する。ゲートバスラインGL1~GLmには、ゲートドライバ910から走査信号G1~Gmが与えられる。
図15に関し、以下、特に、ゲートバスラインGL1に接続された15個の画素形成部のうち最もゲートドライバ910の近くに位置する画素形成部(ゲートバスラインGL1とソースバスラインSR1との交差点に対応して設けられている画素形成部)を含む領域(以下、「領域PA」という。)と上記15個の画素形成部のうち最もゲートドライバ910から遠くに位置する画素形成部(ゲートバスラインGL1とソースバスラインSB5との交差点に対応して設けられている画素形成部)を含む領域(以下、「領域PB」という。)とに着目する。なお、この例では、領域PAには赤色用のソースバスラインSR1に接続された画素形成部が含まれ、領域PBには青色用のソースバスラインSB5に接続された画素形成部が含まれている。
図15に示す構成によれば、ゲートドライバ910から領域PAまでの距離は相対的に短く、ゲートドライバ910から領域PBまでの距離は相対的に長い。従って、領域PBでは領域PAに比べて配線抵抗が大きく、かつ、領域PBでは領域PAに比べて配線容量が大きい。それ故、配線抵抗と配線容量との積である時定数についても、領域PBでは領域PAに比べて大きくなる。以上より、領域PBでは領域PAに比べて走査信号の波形が大きく鈍る。ゲートドライバ910から出力される走査信号をG(OUT)で表し、領域PAにおける走査信号をG(A)で表し、領域PBにおける走査信号をG(B)で表すと、それらの波形は図16に示すようなものとなる。図16より、走査信号の立ち上がりの際および走査信号の立ち下がりの際の双方において領域PBでは領域PAに比べて走査信号の波形に大きな鈍りが生じていることが把握される。
図17は、領域PAおよび領域PBにおける画素電位の変化について説明するための波形図である。なお、上述したSSDが採用されているので実際には領域PAを通過するソースバスラインSR1に映像信号が印加されるタイミングと領域PBを通過するソースバスラインSB5に映像信号が印加されるタイミングとは異なっているが、説明の便宜上、図17には両者に同じタイミングで映像信号が印加されると仮定した場合の波形を示している。図17に関し、ソースバスラインに印加される映像信号をVSで表し、領域PAにおける画素電位をVP(A)で表し、領域PBにおける画素電位をVP(B)で表している。また、映像信号VSのセンター電位(最大電位と最小電位との中心の電位)をVSCで表し、領域PAにおける最適対向電位をVPC(A)で表し、領域PBにおける最適対向電位をVPC(B)で表している。
各画素形成部では、走査信号がローレベルからハイレベルに変化すると、映像信号VSの電位に応じて液晶容量Clcの充電(液晶容量Clcへの映像信号VSの書き込み)が行われる。これにより、各画素形成部において画素電位が映像信号VSの電位へと近づく。その後、走査信号の立ち下がりの際に、各画素形成部において上述した引き込み電圧分だけ画素電位が低下する。図18は、図17で符号91を付した部分の拡大図である。図18における走査信号G(A),G(B)の波形より、領域PBでは領域PAよりも走査信号が緩やかに立ち下がることが把握される。そのため、図18に示すように、領域PBにおける引き込み電圧ΔVBは、領域PAにおける引き込み電圧ΔVAよりも小さくなっている。従って、走査信号の立ち下がり後には、領域PBにおける画素電位VP(B)は領域PAにおける画素電位VP(A)よりも高くなっている。なお、ここでは正極性の書き込みが行われる際に着目しているが、負極性の書き込みが行われる際についても同様である。以上より、図17に示すように、領域PBにおける最適対向電位VPC(B)は領域PAにおける最適対向電位VPC(A)よりも高くなっている。
図19は、SSDを考慮した画素電位の変化について説明するための波形図である。なお、領域PAにおけるソースバスラインSR1の電位をVS(A)で表し、領域PBにおけるソースバスラインSB5の電位をVS(B)で表し、SSD用の3つの切換制御信号をSWR、SWG、およびSWBで表している。切換制御信号SWRがハイレベルになっている期間中には赤色用のソースバスラインに映像信号VSが印加され、切換制御信号SWGがハイレベルになっている期間中には緑色用のソースバスラインに映像信号VSが印加され、切換制御信号SWBがハイレベルになっている期間中には青色用のソースバスラインに映像信号VSが印加されるものと仮定する。
時点t91に走査信号G1が立ち下がった後には、領域PBにおける画素電位VP(B)は領域PAにおける画素電位VP(A)よりも高くなっている。また、時点t92に走査信号G1が立ち下がった後についても、領域PBにおける画素電位VP(B)は領域PAにおける画素電位VP(A)よりも高くなっている。このように、正極性の書き込みが行われる際にも負極性の書き込みが行われる際にも領域PBにおける画素電位VP(B)は領域PAにおける画素電位VP(A)よりも高くなっている。
ここで、図19で符号92を付した部分の拡大図である図20に着目する。なお、領域PAと領域PBとの中心の領域(以下、「中央領域」という。)における最適対向電位をVPC(C)で表している。ゲートドライバ910からの距離が長くなるにつれて引き込み電圧は小さくなるので、領域PAにおける最適対向電位VPC(A)は中央領域における最適対向電位VPC(C)よりも低くなっており、領域PBにおける最適対向電位VPC(B)は中央領域における最適対向電位VPC(C)よりも高くなっている。一般に、共通電極電位は、中央領域における最適対向電位VPC(C)に一致するように設定される。この場合、領域PAでは共通電極電位は最適対向電位VPC(A)よりも高くなり、領域PBでは共通電極電位は最適対向電位VPC(B)よりも低くなる。
以上のように、共通電極電位が最適対向電位とは等しくならない領域が生じる。その結果、フリッカ、焼き付き、輝度のばらつき(輝度ムラ)などが発生する。すなわち、表示品位が低下する。
そこで、特開2019-70770号公報には、複数の液晶パネルを使用する例であるが、上記の現象に起因する表示不良を実質的に抑制する手法が開示されている。その手法によれば、液晶パネルの一部位を基準としたときの対向電極(共通電極)への電圧の印加による輝度のばらつきが上記一部位から離れた端部または側部に現れるように、対向電極への印加電圧が設定される。これにより、輝度のばらつきは、画像の中心では生じずに、画像の中心から離れた場所で生じる。それ故、輝度のばらつきの表示不良が実用上問題となることが抑制される。また、特開2002-91391号公報には、共通電極電位(対向電極電位)に傾斜を持たせることが記載されている。
ところが、特開2019-70770号公報に開示された手法によれば、画像の中心から離れた場所で輝度のばらつきが生じることには相違ない。すなわち、画像の中心から離れた場所では、共通電極電位が最適対向電位とは等しくなっていない。それ故、フリッカや焼き付きが発生する。また、表示部に表示される画像によっては、視聴者が注目したい部分が画像の中心から離れた場所に存在することもある。そのような場合には、視聴者が注目したい部分に輝度のばらつきが生じることになる。また、特開2002-91391号公報に記載された手法に関しては、上述したように、場所によって共通電極電位を異ならせることは困難である。
そこで、以下の開示は、引き込み電圧の大きさが場所によって異なることに起因する表示品位の低下を表示部全体に対して抑制することのできる液晶表示装置を実現することを目的とする。
(1)本発明のいくつかの実施形態による液晶表示装置は、複数の映像信号線と、前記複数の映像信号線と交差する複数の走査信号線と、前記複数の映像信号線と前記複数の走査信号線との交差点にそれぞれ対応するように設けられた複数の画素形成部とを含む表示部を有する液晶表示装置であって、
前記複数の映像信号線に映像信号を印加する映像信号線駆動回路と、
前記複数の走査信号線に走査信号を印加する走査信号線駆動回路と、
一定の電位が与えられる共通電極と、
前記複数の映像信号線と1対1で対応する複数の調整容量と
を備え、
前記複数の画素形成部のそれぞれは、
画素電極と、
対応する走査信号線に接続された制御端子と、対応する映像信号線に接続された第1導通端子と、前記画素電極に接続された第2導通端子とを有する画素トランジスタと、
前記画素電極と前記共通電極とによって形成される液晶容量と
を含み、
前記複数の調整容量のそれぞれは、
第1電極と、
対応する映像信号線に接続された第2電極と
によって形成され、
前記走査信号線駆動回路が走査信号を立ち上げることによりオン状態になった画素トランジスタを含む画素形成部において対応する映像信号線に印加されている映像信号に基づき前記液晶容量が充電された後、前記走査信号線駆動回路が走査信号を立ち下げる前に、前記第1電極の電位が高められる。
前記複数の映像信号線に映像信号を印加する映像信号線駆動回路と、
前記複数の走査信号線に走査信号を印加する走査信号線駆動回路と、
一定の電位が与えられる共通電極と、
前記複数の映像信号線と1対1で対応する複数の調整容量と
を備え、
前記複数の画素形成部のそれぞれは、
画素電極と、
対応する走査信号線に接続された制御端子と、対応する映像信号線に接続された第1導通端子と、前記画素電極に接続された第2導通端子とを有する画素トランジスタと、
前記画素電極と前記共通電極とによって形成される液晶容量と
を含み、
前記複数の調整容量のそれぞれは、
第1電極と、
対応する映像信号線に接続された第2電極と
によって形成され、
前記走査信号線駆動回路が走査信号を立ち上げることによりオン状態になった画素トランジスタを含む画素形成部において対応する映像信号線に印加されている映像信号に基づき前記液晶容量が充電された後、前記走査信号線駆動回路が走査信号を立ち下げる前に、前記第1電極の電位が高められる。
(2)また、本発明のいくつかの実施形態による液晶表示装置は、上記(1)の構成に加え、互いに異なる振幅を有する複数の調整信号を出力する調整信号出力回路を備え、
前記複数の調整容量の容量値は同じであって、
前記複数の調整容量は、複数のグループに区分され、
前記複数のグループと前記複数の調整信号とは1対1で対応し、
前記複数のグループのそれぞれを構成する調整容量の前記第1電極には、対応する調整信号が与えられる。
前記複数の調整容量の容量値は同じであって、
前記複数の調整容量は、複数のグループに区分され、
前記複数のグループと前記複数の調整信号とは1対1で対応し、
前記複数のグループのそれぞれを構成する調整容量の前記第1電極には、対応する調整信号が与えられる。
(3)また、本発明のいくつかの実施形態による液晶表示装置は、上記(2)の構成を含み、
前記複数の調整信号の振幅は、対応するグループを構成する調整容量の前記第2電極に接続された映像信号線から前記走査信号線駆動回路までの距離が短いほど大きい。
前記複数の調整信号の振幅は、対応するグループを構成する調整容量の前記第2電極に接続された映像信号線から前記走査信号線駆動回路までの距離が短いほど大きい。
(4)また、本発明のいくつかの実施形態による液晶表示装置は、上記(3)の構成を含み、
前記複数の調整信号のそれぞれの振幅は、対応するグループを構成する調整容量の前記第2電極に接続された映像信号線に接続された画素形成部において走査信号の立ち下がりに起因して生じる引き込み電圧の大きさを考慮して定められている。
前記複数の調整信号のそれぞれの振幅は、対応するグループを構成する調整容量の前記第2電極に接続された映像信号線に接続された画素形成部において走査信号の立ち下がりに起因して生じる引き込み電圧の大きさを考慮して定められている。
(5)また、本発明のいくつかの実施形態による液晶表示装置は、上記(3)または(4)の構成を含み、
前記調整信号出力回路は、前記複数の調整信号のそれぞれの振幅を全ての水平走査期間に同じにする。
前記調整信号出力回路は、前記複数の調整信号のそれぞれの振幅を全ての水平走査期間に同じにする。
(6)また、本発明のいくつかの実施形態による液晶表示装置は、上記(2)の構成を含み、
前記複数の調整信号は、少なくとも第1調整信号および第2調整信号を含み、
1垂直走査期間を構成する複数の水平走査期間は、前記調整信号出力回路が前記第1調整信号の振幅と前記第2調整信号の振幅とを同じにする第1タイプの水平走査期間と、前記調整信号出力回路が前記第1調整信号の振幅と前記第2調整信号の振幅とを異ならせる第2タイプの水平走査期間とを含み、
前記調整信号出力回路は、前記第1タイプの水平走査期間と前記第2タイプの水平走査期間とで前記第1調整信号の振幅を同じにし、かつ、前記第1タイプの水平走査期間と前記第2タイプの水平走査期間とで前記第2調整信号の振幅を異ならせる。
前記複数の調整信号は、少なくとも第1調整信号および第2調整信号を含み、
1垂直走査期間を構成する複数の水平走査期間は、前記調整信号出力回路が前記第1調整信号の振幅と前記第2調整信号の振幅とを同じにする第1タイプの水平走査期間と、前記調整信号出力回路が前記第1調整信号の振幅と前記第2調整信号の振幅とを異ならせる第2タイプの水平走査期間とを含み、
前記調整信号出力回路は、前記第1タイプの水平走査期間と前記第2タイプの水平走査期間とで前記第1調整信号の振幅を同じにし、かつ、前記第1タイプの水平走査期間と前記第2タイプの水平走査期間とで前記第2調整信号の振幅を異ならせる。
(7)また、本発明のいくつかの実施形態による液晶表示装置は、上記(6)の構成を含み、
前記表示部内の領域のうち前記複数の映像信号線の両端部近傍の領域を第1領域とし、前記表示部内の領域のうち前記第1領域以外の領域を第2領域として、前記第1領域内の画素形成部に含まれる液晶容量の充電は前記第1タイプの水平走査期間に行われ、前記第2領域内の画素形成部に含まれる液晶容量の充電は前記第2タイプの水平走査期間に行われる。
前記表示部内の領域のうち前記複数の映像信号線の両端部近傍の領域を第1領域とし、前記表示部内の領域のうち前記第1領域以外の領域を第2領域として、前記第1領域内の画素形成部に含まれる液晶容量の充電は前記第1タイプの水平走査期間に行われ、前記第2領域内の画素形成部に含まれる液晶容量の充電は前記第2タイプの水平走査期間に行われる。
(8)また、本発明のいくつかの実施形態による液晶表示装置は、上記(7)の構成を含み、
前記表示部内の領域のうち前記複数の走査信号線の両端部近傍の領域に配設された映像信号線に前記第2電極が接続されている調整容量の前記第1電極には前記第1調整信号が与えられ、
前記表示部内の領域のうち前記複数の走査信号線の両端部近傍の領域以外の領域に配設された映像信号線に前記第2電極が接続されている調整容量の前記第1電極には前記第2調整信号が与えられ、
前記調整信号出力回路は、前記第2タイプの水平走査期間には前記第1タイプの水平走査期間よりも前記第2調整信号の振幅を小さくする。
前記表示部内の領域のうち前記複数の走査信号線の両端部近傍の領域に配設された映像信号線に前記第2電極が接続されている調整容量の前記第1電極には前記第1調整信号が与えられ、
前記表示部内の領域のうち前記複数の走査信号線の両端部近傍の領域以外の領域に配設された映像信号線に前記第2電極が接続されている調整容量の前記第1電極には前記第2調整信号が与えられ、
前記調整信号出力回路は、前記第2タイプの水平走査期間には前記第1タイプの水平走査期間よりも前記第2調整信号の振幅を小さくする。
(9)また、本発明のいくつかの実施形態による液晶表示装置は、上記(6)の構成を含み、
走査信号の立ち下がりに起因して生じる引き込み電圧の大きさが予め定められた閾値よりも大きくなる画素形成部のみに接続されている走査信号線を第1タイプの走査信号線とし、前記引き込み電圧の大きさが前記閾値よりも大きくなる画素形成部と前記引き込み電圧の大きさが前記閾値よりも小さくなる画素形成部とに接続されている走査信号線を第2タイプの走査信号線として、前記第1タイプの走査信号線に接続された画素形成部に含まれる液晶容量の充電は前記第1タイプの水平走査期間に行われ、前記第2タイプの走査信号線に接続された画素形成部に含まれる液晶容量の充電は前記第2タイプの水平走査期間に行われる。
走査信号の立ち下がりに起因して生じる引き込み電圧の大きさが予め定められた閾値よりも大きくなる画素形成部のみに接続されている走査信号線を第1タイプの走査信号線とし、前記引き込み電圧の大きさが前記閾値よりも大きくなる画素形成部と前記引き込み電圧の大きさが前記閾値よりも小さくなる画素形成部とに接続されている走査信号線を第2タイプの走査信号線として、前記第1タイプの走査信号線に接続された画素形成部に含まれる液晶容量の充電は前記第1タイプの水平走査期間に行われ、前記第2タイプの走査信号線に接続された画素形成部に含まれる液晶容量の充電は前記第2タイプの水平走査期間に行われる。
(10)また、本発明のいくつかの実施形態による液晶表示装置は、上記(1)の構成を含み、
前記複数の調整容量は、複数のグループに区分され、
前記複数の調整容量の容量値は、グループ毎に異なり、
前記複数の調整容量の前記第1電極には同じ電位が与えられる。
前記複数の調整容量は、複数のグループに区分され、
前記複数の調整容量の容量値は、グループ毎に異なり、
前記複数の調整容量の前記第1電極には同じ電位が与えられる。
(11)また、本発明のいくつかの実施形態による液晶表示装置は、上記(10)の構成を含み、
前記複数のグループのそれぞれは、1以上の映像信号線に対応し、
対応する映像信号線から前記走査信号線駆動回路までの距離が短いグループを構成する調整容量ほど容量値が大きい。
前記複数のグループのそれぞれは、1以上の映像信号線に対応し、
対応する映像信号線から前記走査信号線駆動回路までの距離が短いグループを構成する調整容量ほど容量値が大きい。
(12)また、本発明のいくつかの実施形態による液晶表示装置は、上記(11)の構成を含み、
前記複数のグループのそれぞれを構成する調整容量の容量値は、対応する映像信号線に接続された画素形成部において走査信号の立ち下がりに起因して生じる引き込み電圧の大きさを考慮して定められている。
前記複数のグループのそれぞれを構成する調整容量の容量値は、対応する映像信号線に接続された画素形成部において走査信号の立ち下がりに起因して生じる引き込み電圧の大きさを考慮して定められている。
(13)また、本発明のいくつかの実施形態による液晶表示装置は、上記(10)から(12)までのいずれかの構成に加え、前記複数の調整容量の前記第1電極に与える調整信号を出力する調整信号出力回路を備え、
前記調整信号出力回路は、前記調整信号の振幅を全ての水平走査期間に同じにする。
前記調整信号出力回路は、前記調整信号の振幅を全ての水平走査期間に同じにする。
(14)また、本発明のいくつかの実施形態による液晶表示装置は、上記(1)から(13)までのいずれかの構成に加え、Nを2以上の整数として前記映像信号線駆動回路の1つの出力端子につき当該出力端子とN本の映像信号線との電気的な接続状態を制御するためのN個の接続制御トランジスタを有する接続切換回路を備え、
前記接続切換回路は、各水平走査期間に、前記N個の接続制御トランジスタを所定期間ずつ順次にオン状態にすることによって前記映像信号線駆動回路の各出力端子の接続先をそれに対応するN本の映像信号線の間で時分割で切り換え、
各水平走査期間に、前記N個の接続制御トランジスタのうちの最後にオン状態になった接続制御トランジスタがオン状態からオフ状態に変化した後に、前記第1電極の電位が高められる。
前記接続切換回路は、各水平走査期間に、前記N個の接続制御トランジスタを所定期間ずつ順次にオン状態にすることによって前記映像信号線駆動回路の各出力端子の接続先をそれに対応するN本の映像信号線の間で時分割で切り換え、
各水平走査期間に、前記N個の接続制御トランジスタのうちの最後にオン状態になった接続制御トランジスタがオン状態からオフ状態に変化した後に、前記第1電極の電位が高められる。
(15)また、本発明のいくつかの実施形態による液晶表示装置の駆動方法は、複数の映像信号線と、前記複数の映像信号線と交差する複数の走査信号線と、前記複数の映像信号線と前記複数の走査信号線との交差点にそれぞれ対応するように設けられた複数の画素形成部とを含む表示部を有する液晶表示装置の駆動方法であって、
前記液晶表示装置は、
一定の電位が与えられる共通電極と、
前記複数の映像信号線と1対1で対応する複数の調整容量と
を備え、
前記複数の画素形成部のそれぞれは、
画素電極と、
対応する走査信号線に接続された制御端子と、対応する映像信号線に接続された第1導通端子と、前記画素電極に接続された第2導通端子とを有する画素トランジスタと、
前記画素電極と前記共通電極とによって形成される液晶容量と
を含み、
前記複数の調整容量のそれぞれは、
第1電極と、
対応する映像信号線に接続された第2電極と
によって形成され、
前記駆動方法は、
前記複数の走査信号線の1つに印加される走査信号を立ち上げる走査信号立ち上げステップと、
走査信号が立ち上がった状態を維持することによって、各映像信号線に印加されている映像信号に基づき前記液晶容量を充電する液晶容量充電ステップと、
前記映像信号の電位が上昇することによって前記液晶容量が過充電されるよう、前記第1電極の電位を上昇させる過充電ステップと、
走査信号を立ち下げる走査信号立ち下げステップと
を含む。
前記液晶表示装置は、
一定の電位が与えられる共通電極と、
前記複数の映像信号線と1対1で対応する複数の調整容量と
を備え、
前記複数の画素形成部のそれぞれは、
画素電極と、
対応する走査信号線に接続された制御端子と、対応する映像信号線に接続された第1導通端子と、前記画素電極に接続された第2導通端子とを有する画素トランジスタと、
前記画素電極と前記共通電極とによって形成される液晶容量と
を含み、
前記複数の調整容量のそれぞれは、
第1電極と、
対応する映像信号線に接続された第2電極と
によって形成され、
前記駆動方法は、
前記複数の走査信号線の1つに印加される走査信号を立ち上げる走査信号立ち上げステップと、
走査信号が立ち上がった状態を維持することによって、各映像信号線に印加されている映像信号に基づき前記液晶容量を充電する液晶容量充電ステップと、
前記映像信号の電位が上昇することによって前記液晶容量が過充電されるよう、前記第1電極の電位を上昇させる過充電ステップと、
走査信号を立ち下げる走査信号立ち下げステップと
を含む。
本発明のいくつかの実施形態による液晶表示装置によれば、表示部内の複数の映像信号線と1対1で対応する複数の調整容量が設けられ、各調整容量の第2電極は対応する映像信号線に接続される。このような構成において、走査信号線駆動回路が走査信号を立ち上げることによって液晶容量が充電された後、走査信号線駆動回路が走査信号を立ち下げる前に、調整容量の第1電極の電位が高められる。調整容量の第1電極の電位が上昇することによって、映像信号の書き込み対象となっている画素形成部において画素電位(画素電極の電位)が上昇する。これにより、走査信号の立ち下がりの際の各画素形成部における引き込み電圧をキャンセルすることができる。その結果、表示部全体で最適対向電位は一定の電位となり、共通電極電位を当該一定の電位に設定することによって、フリッカ、焼き付き、輝度のばらつき(輝度ムラ)などの発生が抑制される。以上のように、引き込み電圧の大きさが場所によって異なることに起因する表示品位の低下を表示部全体に対して抑制することのできる液晶表示装置が実現される。
以下、添付図面を参照しつつ、本発明の実施形態について説明する。なお、第2の実施形態および第3の実施形態については、第1の実施形態と同様の点についての説明を省略する。
<1.第1の実施形態>
<1.1 全体構成および動作概要>
図2は、第1の実施形態に係るアクティブマトリクス型の液晶表示装置の全体構成を示すブロック図である。図2に示すように、この液晶表示装置は、表示制御回路100とゲートドライバ(走査信号線駆動回路)200とソースドライバ(映像信号線駆動回路)300とSSD回路400と調整信号出力回路500と引き込み電圧補正回路600と表示部700とを備えている。
<1.1 全体構成および動作概要>
図2は、第1の実施形態に係るアクティブマトリクス型の液晶表示装置の全体構成を示すブロック図である。図2に示すように、この液晶表示装置は、表示制御回路100とゲートドライバ(走査信号線駆動回路)200とソースドライバ(映像信号線駆動回路)300とSSD回路400と調整信号出力回路500と引き込み電圧補正回路600と表示部700とを備えている。
表示部700には、複数本のソースバスライン(映像信号線)SLと複数本のゲートバスライン(走査信号線)GLとが配設されている。それら複数本のソースバスラインSLと複数本のゲートバスラインGLとの各交差点に対応して、画素を形成する画素形成部70が設けられている。すなわち、表示部700には、複数個の画素形成部70が含まれている。なお、本実施形態においては、赤色表示用の画素形成部70と緑色表示用の画素形成部70と青色表示用の画素形成部70とによって1つの画素が形成される。各画素形成部70には、対応する交差点を通過するゲートバスラインGLにゲート端子(制御端子)が接続されると共に当該交差点を通過するソースバスラインSLにソース端子(第1導通端子)が接続された画素TFT71と、当該画素TFT71のドレイン端子(第2導通端子)に接続された画素電極72と、上記複数個の画素形成部70に共通的に設けられ一定の電位が与えられる対向電極である共通電極73と、画素電極72と共通電極73とによって形成される液晶容量Clcとが含まれている。また、画素電極72とゲートバスラインGLとの間には寄生容量Cgdが存在する。なお、図2には、1つの画素形成部70のみを示している。
ゲートバスラインGLは、ゲートドライバ200に接続されている。ソースバスラインSLは、SSD回路400に接続されている。SSD回路400とソースドライバ300とは、データ出力ラインDLによって接続されている。なお、本実施形態においては、データ出力ラインDLの本数はソースバスラインSLの本数の3分の1である。
表示制御回路100は、外部から送られる画像信号DATおよび水平同期信号や垂直同期信号などのタイミング信号群TGを受け取り、デジタル映像信号DVと、ゲートドライバ200の動作を制御するためのゲート制御信号GCTLと、ソースドライバ300の動作を制御するためのソース制御信号SCTLと、SSD回路400の動作を制御するための切換制御信号SWと、調整信号出力回路500の動作を制御するための電位変化制御信号SPとを出力する。なお、ゲート制御信号GCTLには、ゲートスタートパルス信号およびゲートクロック信号が含まれており、ソース制御信号SCTLには、ソーススタートパルス信号,ソースクロック信号,およびラッチストローブ信号が含まれている。
ゲートドライバ200は、表示制御回路100から送られるゲート制御信号GCTLに基づいて、アクティブな走査信号の各ゲートバスラインGLへの印加を1垂直走査期間を周期として繰り返す。
ソースドライバ300は、表示制御回路100から送られるデジタル映像信号DVとソース制御信号SCTLとに基づいて、3本のソースバスラインSLで1つの組が構成されるように上記複数本のソースバスラインSLをグループ化することによって得られる各組(ソースバスライン群)に対応するデータ出力ラインSLに対して各水平走査期間に時分割で駆動用の映像信号を出力する。このとき、ソースドライバ300では、ソースクロック信号のパルスが発生するタイミングで、各データ出力ラインDLに印加すべき電圧を示すデジタル映像信号DVが順次に保持される。そして、ラッチストローブ信号のパルスが発生するタイミングで、上記保持されたデジタル映像信号DVがアナログ電圧に変換される。その変換されたアナログ電圧は、駆動用の映像信号として全てのデータ出力ラインDLに一斉に印加される。
SSD回路400は、表示制御回路100から送られる切換制御信号SWに基づいて、ソースドライバ300から各データ出力ラインDLを介して送られる映像信号をそれに対応する3本のソースバスラインSLのいずれかに与える。
調整信号出力回路500は、引き込み電圧補正回路600に与える調整信号VADを出力する。これに関し、調整信号出力回路500は、表示制御回路100から送られる電位変化制御信号SPに基づいて、調整信号VADの電位を変化させる。引き込み電圧補正回路600は、調整信号出力回路500から与えられる調整信号VADに基づいて、各画素形成部70において走査信号の立ち下がりの際の引き込み電圧がキャンセルされるように、走査信号の立ち下がりの直前に各ソースバスラインSLの電位を制御する。なお、調整信号VADおよび引き込み電圧補正回路600についての詳しい説明は後述する。
以上のようにして、ソースバスラインSLに映像信号が印加され、ゲートバスラインGLに走査信号が印加されることにより、外部から送られた画像データDATに基づく画像が表示部700に表示される。また、各画素形成部70において引き込み電圧がキャンセルされるように引き込み電圧補正回路600によって各ソースバスラインSLの電位が制御されることにより、表示品位の低下が抑制される。
<1.2 SSD回路>
図3は、本実施形態におけるSSD回路400の構成について説明するための回路図である。本実施形態においては、ソースバスラインSLの駆動に関し、1本の赤色用のソースバスラインSRと1本の緑色用のソースバスラインSGと1本の青色用のソースバスラインSBとからなる3本のソースバスラインSLが1つの駆動単位とされる。そこで、図3には1つの駆動単位に対応する構成要素のみを示している。なお、図3では、ソースドライバ300の1つの出力端子(映像信号を出力する出力端子)に符号301を付している。
図3は、本実施形態におけるSSD回路400の構成について説明するための回路図である。本実施形態においては、ソースバスラインSLの駆動に関し、1本の赤色用のソースバスラインSRと1本の緑色用のソースバスラインSGと1本の青色用のソースバスラインSBとからなる3本のソースバスラインSLが1つの駆動単位とされる。そこで、図3には1つの駆動単位に対応する構成要素のみを示している。なお、図3では、ソースドライバ300の1つの出力端子(映像信号を出力する出力端子)に符号301を付している。
SSD回路400には、切換制御信号SWとして、赤色用の切換制御信号SWRと緑色用の切換制御信号SWGと青色用の切換制御信号SWBとが入力される。SSD回路400には、ソースドライバ300の出力端子301と赤色用のソースバスラインSRとの電気的な接続状態を制御するためのTFT40Rと、上記出力端子301と緑色用のソースバスラインSGとの電気的な接続状態を制御するためのTFT40Gと、上記出力端子301と青色用のソースバスラインSBとの電気的な接続状態を制御するためのTFT40Bとが設けられている。この例では、TFT40R、TFT40G、およびTFT40Bは、いずれもnチャネル型のTFTである。TFT40Rについては、ゲート端子には切換制御信号SWRが与えられ、ドレイン端子はデータ出力ラインDLを介して上記出力端子301に接続され、ソース端子は赤色用のソースバスラインSRに接続されている。TFT40Gについては、ゲート端子には切換制御信号SWGが与えられ、ドレイン端子はデータ出力ラインDLを介して上記出力端子301に接続され、ソース端子は緑色用のソースバスラインSGに接続されている。TFT40Bについては、ゲート端子には切換制御信号SWBが与えられ、ドレイン端子はデータ出力ラインDLを介して上記出力端子301に接続され、ソース端子は青色用のソースバスラインSBに接続されている。
以上のような構成において、赤色用のソースバスラインSRに映像信号を印加すべき時には、表示制御回路100は、切換制御信号SWRをハイレベルとし、切換制御信号SWGと切換制御信号SWBとをローレベルとする。これにより、TFT40Rはオン状態かつTFT40GおよびTFT40Bはオフ状態となり、データ出力ラインDLは赤色用のソースバスラインSRと電気的に接続される。緑色用のソースバスラインSGに映像信号を印加すべき時には、表示制御回路100は、切換制御信号SWGをハイレベルとし、切換制御信号SWRと切換制御信号SWBとをローレベルとする。これにより、TFT40Gはオン状態かつTFT40RおよびTFT40Bはオフ状態となり、データ出力ラインDLは緑色用のソースバスラインSGと電気的に接続される。青色用のソースバスラインSBに映像信号を印加すべき時には、表示制御回路100は、切換制御信号SWBをハイレベルとし、切換制御信号SWRと切換制御信号SWGとをローレベルとする。これにより、TFT40Bはオン状態かつTFT40RおよびTFT40Gはオフ状態となり、データ出力ラインDLは青色用のソースバスラインSBと電気的に接続される。なお、切換制御信号SWR,SWG,およびSWBに基づき、TFT40R、TFT40G、およびTFT40Bは各水平走査期間に所定期間ずつ順次にオン状態となる。
以上のように、本実施形態におけるSSD回路400は、各水平走査期間に、上記3個のTFT(TFT40R、TFT40G、およびTFT40B)を所定期間ずつ順次にオン状態にすることによってソースドライバ300の各出力端子の接続先をそれに対応する3本のソースバスラインSLの間で時分割で切り換える。
本実施形態においては、このSSD回路400によって接続切換回路が実現され、TFT40R、TFT40G、およびTFT40Bによって3個の接続制御トランジスタが実現されている。
なお、本実施形態においては、赤色表示用の画素形成部70と緑色表示用の画素形成部70と青色表示用の画素形成部70とによって1つの画素が形成されることに対応して、SSD回路400によりソースドライバ300の各出力端子301の接続先がそれに対応する3本のソースバスラインSLの間で時分割で切り換えられるが、これには限定されない。Nを2以上の整数として、SSD回路400によりソースドライバ300の各出力端子301の接続先がそれに対応するN本のソースバスラインSLの間で時分割で切り換えられるようにしても良い。
<1.3 引き込み電圧補正回路>
図1を参照しつつ、本実施形態における引き込み電圧補正回路600の構成について説明する。なお、ここでも、図15に示した構成と同様、表示部700には15本のソースバスラインSL(5本の赤色用のソースバスラインSR1~SR5、5本の緑色用のソースバスラインSG1~SG5、および5本の青色用のソースバスラインSB1~SB5)が配設されているものと仮定する(第2の実施形態および第3の実施形態についても同様)。
図1を参照しつつ、本実施形態における引き込み電圧補正回路600の構成について説明する。なお、ここでも、図15に示した構成と同様、表示部700には15本のソースバスラインSL(5本の赤色用のソースバスラインSR1~SR5、5本の緑色用のソースバスラインSG1~SG5、および5本の青色用のソースバスラインSB1~SB5)が配設されているものと仮定する(第2の実施形態および第3の実施形態についても同様)。
引き込み電圧補正回路600には、15本のソースバスラインSLと1対1で対応するように15個の容量(以下、「調整容量」という。)が設けられている。各調整容量は、調整信号VADが与えられる第1電極と、対応するソースバスラインSLに接続された第2電極とによって形成されている。なお、赤色用のソースバスラインに対応して設けられている調整容量には「CR」で始まる符号を付し、緑色用のソースバスラインに対応して設けられている調整容量には「CG」で始まる符号を付し、青色用のソースバスラインに対応して設けられている調整容量には「CB」で始まる符号を付している。例えば、赤色用のソースバスラインSR3に対応する調整容量には符号CR3を付している。また、括弧内に、各調整容量の容量値(静電容量)を表す符号を記している。任意の2以上の調整容量に関し、括弧内の符号が同じであれば、それらの容量値は同じであり、括弧内の符号が異なれば、それらの容量値は異なる。
図1から把握されるように、本実施形態においては、引き込み電圧補正回路600内の15個の調整容量の容量値は同じである。引き込み電圧補正回路600には、調整信号VADとして第1~第5調整信号V1~V5が与えられる。本実施形態においては、調整容量CR1,CG1,およびCB1の第1電極には第1調整信号V1が与えられ、調整容量CR2,CG2,およびCB2の第1電極には第2調整信号V2が与えられ、調整容量CR3,CG3,およびCB3の第1電極には第3調整信号V3が与えられ、調整容量CR4,CG4,およびCB4の第1電極には第4調整信号V4が与えられ、調整容量CR5,CG5,およびCB5の第1電極には第5調整信号V5が与えられる。
ところで、表示部700に配設されているソースバスラインSLの本数が15本であると仮定して説明しているが、実際には、表示部700には多数のソースバスラインSLが配設されており、それに対応して引き込み電圧補正回路600には多数の調整容量が設けられる。この場合、表示部700全体が論理的に複数のブロックに分割され、上記多数の調整容量が当該複数のブロックと1対1で対応するように複数のグループに区分される。それら複数のグループと1対1で対応するように複数の調整信号VADが引き込み電圧補正回路600に与えられる。そして、各グループを構成する調整容量の第1電極には、それに対応する調整信号VADが与えられる。例えば、表示部700全体が図4に示すように5つのブロック7(1)~7(5)に分割され、引き込み電圧補正回路600内に設けられている多数の調整容量が当該5つのブロック7(1)~7(5)と1対1で対応するように5つのグループに区分される。そして、調整信号VADとして第1~第5調整信号V1~V5が引き込み電圧補正回路600に与えられ、ブロック7(1)に対応するグループを構成する調整容量の第1電極には第1調整信号V1が与えられ、ブロック7(2)に対応するグループを構成する調整容量の第1電極には第2調整信号V2が与えられ、ブロック7(3)に対応するグループを構成する調整容量の第1電極には第3調整信号V3が与えられ、ブロック7(4)に対応するグループを構成する調整容量の第1電極には第4調整信号V4が与えられ、ブロック7(5)に対応するグループを構成する調整容量の第1電極には第5調整信号V5が与えられる。なお、図1に示す例では、3個の調整容量によって1つのグループが構成されていることになる。
<1.4 動作>
次に、図5、図6、および図7を参照しつつ、本実施形態における動作について説明する。なお、図6は、図5で符号81を付した部分の拡大図であり、図7は、図5で符号82を付した部分の拡大図である。ここでも、領域PAおよび領域PBに着目する(図1参照)。また、ゲートバスラインGL1に印加される走査信号G1が立ち上がる水平走査期間に着目するが、他の水平走査期間についても同様の動作が行われる。
次に、図5、図6、および図7を参照しつつ、本実施形態における動作について説明する。なお、図6は、図5で符号81を付した部分の拡大図であり、図7は、図5で符号82を付した部分の拡大図である。ここでも、領域PAおよび領域PBに着目する(図1参照)。また、ゲートバスラインGL1に印加される走査信号G1が立ち上がる水平走査期間に着目するが、他の水平走査期間についても同様の動作が行われる。
時点t1に走査信号G1が立ち上がると、領域PAおよび領域PBにおいて、画素TFT71がオフ状態からオン状態に変化する。
時点t2に切換制御信号SWRがローレベルからハイレベルに変化すると、この時の映像信号VSに基づきソースバスラインSR1が充電される。このとき、領域PAでは、画素TFT71はオン状態である。それ故、領域PAにおいて、ソースバスラインSR1の充電電圧に基づいて液晶容量Clcの充電が行われ、画素電位VP(A)が映像信号VSの電位へと近づく。その後、切換制御信号SWRがハイレベルからローレベルに変化すると、ソースバスラインSR1はフローティング状態となる。
時点t3に切換制御信号SWBがローレベルからハイレベルに変化すると、この時の映像信号VSに基づきソースバスラインSB5が充電される。このとき、領域PBでは、画素TFT71はオン状態である。それ故、領域PBにおいて、ソースバスラインSB5の充電電圧に基づいて液晶容量Clcの充電が行われ、画素電位VP(B)が映像信号VSの電位へと近づく。その後、時点t4に切換制御信号SWBがハイレベルからローレベルに変化すると、ソースバスラインSB5はフローティング状態となる。
時点t5になると、調整信号V1~V5の電位が図5に示すようにそれぞれ上昇する。このときの電位の上昇の程度は、ゲートドライバ200に近いソースバスラインSLに対応する調整信号ほど大きくなっている。すなわち、第1~第5調整信号V1~V5の振幅(電位の変化量)をそれぞれV1pp~V5ppで表すと、「V1pp>V2pp>V3pp>V4pp>V5pp」を満たすように第1~第5調整信号V1~V5の電位がそれぞれ上昇している。このように、本実施形態においては、第1~第5調整信号V1~V5の振幅V1pp~V5ppは、対応するグループを構成する調整容量の第2電極に接続されたソースバスラインSLからゲートドライバ200までの距離が短いほど大きい。
なお、図3および図5から把握されるように、SSD回路400内の上記3個のTFT(TFT40R、TFT40G、およびTFT40B)のうち最後にオン状態になったTFTであるTFT40Bがオン状態からオフ状態に変化した後に、調整信号出力回路500が第1~第5調整信号V1~V5の電位を上昇させることによって各調整容量の第1電極の電位が高められている。
第1調整信号V1の電位の上昇に伴い、調整容量CR1を介してソースバスラインSR1の電位VS(A)は上昇し、第5調整信号V5の電位の上昇に伴い、調整容量CB5を介してソースバスラインSB5の電位VS(B)は上昇する(図6参照)。ソースバスラインSR1の配線容量をCbusR1で表し、ソースバスラインSB5の配線容量をCbusB5で表すと、ソースバスラインSR1の電位VS(A)の変化量ΔVS(A)は次式(3)で表され、ソースバスラインSB5の電位VS(B)の変化量ΔVS(B)は次式(4)で表される。
上式(3)および上式(4)に関し、ソースバスラインSR1の配線容量CbusR1とソースバスラインSB5の配線容量CbusB5とはほぼ等しい。また、上述したように、第1調整信号V1の振幅V1ppは第5調整信号V5の振幅V5ppよりも大きい。以上より、図6に示すように、ソースバスラインSR1の電位VS(A)の変化量ΔVS(A)はソースバスラインSB5の電位VS(B)の変化量ΔVS(B)よりも大きくなる。
ところで、時点t5には、走査信号G1はハイレベルで維持されているので、領域PAおよび領域PBにおいて画素TFT71はオン状態で維持されている。従って、ソースバスラインSR1の電位VS(A)の上昇に伴って領域PAにおける画素電位VP(A)も上昇し、ソースバスラインSB5の電位VS(B)の上昇に伴って領域PBにおける画素電位VP(B)も上昇する(図7参照)。これにより、図7から把握されるように、走査信号G1が立ち下がる直前には、領域PAにおける画素電位VP(A)は領域PBにおける画素電位VP(B)よりも顕著に高くなっている。
時点t6になると、走査信号G1が立ち下がり、領域PAおよび領域PBにおいて画素TFT71がオン状態からオフ状態に変化する。このとき、領域PAおよび領域PBにおいて、引き込み電圧分だけ画素電位が低下する。これに関し、図16に示したように領域PBでは領域PAに比べて走査信号の波形に大きな鈍りが生じるので、領域PBにおける引き込み電圧ΔVBは領域PAにおける引き込み電圧ΔVAよりも顕著に小さくなる(図7参照)。領域PAおよび領域PBでは、低下後の画素電位が次に映像信号VSの書き込みが開始されるまでの期間を通じて維持される。
以上のように、走査信号G1の立ち下がりの直前には調整信号VADの電位の上昇に伴って画素電位は上昇し、走査信号G1の立ち下がりの際には引き込み電圧分だけ画素電位は低下する。これに関し、第1調整信号V1の電位の上昇に伴うソースバスラインSR1の電位VS(A)の変化量ΔVS(A)と領域PAにおける引き込み電圧ΔVAとが等しくなるように第1調整信号V1の振幅V1ppを調整することによって走査信号G1の立ち下がりの際の領域PAにおける引き込み電圧ΔVAをキャンセルすることができ、第5調整信号V5の電位の上昇に伴うソースバスラインSB5の電位VS(B)の変化量ΔVS(B)と領域PBにおける引き込み電圧ΔVBとが等しくなるように第5調整信号V5の振幅V5ppを調整することによって走査信号G1の立ち下がりの際の領域PBにおける引き込み電圧ΔVBをキャンセルすることができる。また、第2~第4調整信号V2~V4の振幅V2pp~V4ppについても上記と同様にして調整を行うことによって、領域PA,PB以外の領域における引き込み電圧をキャンセルすることができる。
時点t7になると、第1~第5調整信号V1~V5の電位が時点t5の直前の時点における電位にまで低下する。これにより、ソースバスラインSR1の電位VS(A)およびソースバスラインSB5の電位VS(B)についても時点t5の直前の時点における電位にまで低下する。このとき、領域PAおよび領域PBにおいて、画素TFT71はオフ状態である。従って、領域PAおよび領域PBにおける画素電位に変化はない。
その後、時点t8になると、映像信号VSの極性が正極性から負極性に変化する。負極性の書き込みが行われる際にも、正極性の書き込みが行われる際と同様に、走査信号G1の立ち下がりの直前には調整信号の電位の上昇に伴って画素電位は上昇し、走査信号G1の立ち下がりの際には引き込み電圧分だけ画素電位は低下する。このように、負極性の書き込みが行われる際にも、走査信号の立ち下がりの際の各画素形成部70における引き込み電圧がキャンセルされる。
以上のように、ゲートドライバ200が走査信号を立ち上げることによりオン状態になった画素TFT71を含む画素形成部70において対応するソースバスラインSLに印加されている映像信号に基づき液晶容量Clcが充電された後、ゲートドライバ200が走査信号を立ち下げる前に、各調整容量の第1電極の電位が高められる。
なお、時点t1の動作によって走査信号立ち上げステップが実現され、時点t2~時点t4の動作によって液晶容量充電ステップが実現され、時点t5~時点t6の動作によって過充電ステップが実現され、時点t6の動作によって走査信号立ち下げステップが実現されている。
<1.5 調整信号の振幅の決定方法(調整方法)>
ここで、第1~第5調整信号V1~V5の振幅V1pp~V5ppの決定方法(調整方法)について説明する。第1~第5調整信号V1~V5の振幅V1pp~V5ppは、実際には、液晶表示装置を構成する液晶パネルの量産が開始される前に決定される。一般に、液晶パネルが量産された場合、仕上がりに関して個体差(ばらつき)はあまりない。すなわち、1つの液晶パネルにおける領域間での引き込み電圧の差(例えば、領域PAにおける引き込み電圧ΔVAと領域PBにおける引き込み電圧ΔVBとの差)に比べて複数の液晶パネル間での同じ領域における引き込み電圧の差は小さい。そこで、まず、いくつかの液晶パネルを用いて、第3調整信号V3の振幅V3ppと第1調整信号V1の振幅V1pp、第2調整信号V2の振幅V2pp、第4調整信号V4の振幅V4pp、および第5調整信号V5の振幅V5ppのそれぞれとの理想的な差(ここでは、絶対値)Δpp1、Δpp2、Δpp4、およびΔpp5が求められる。次に、表示部700の中央部分での画像の表示状態やフリッカ値を確認しつつ第3調整信号V3の振幅V3ppが決定される。そして、第1調整信号V1の振幅V1pp、第2調整信号V2の振幅V2pp、第4調整信号V4の振幅V4pp、および第5調整信号V5の振幅V5ppがそれぞれ次式(5)~(8)により決定される。
V1pp=V3pp+Δpp1 ・・・(5)
V2pp=V3pp+Δpp2 ・・・(6)
V4pp=V3pp-Δpp4 ・・・(7)
V5pp=V3pp-Δpp5 ・・・(8)
ここで、第1~第5調整信号V1~V5の振幅V1pp~V5ppの決定方法(調整方法)について説明する。第1~第5調整信号V1~V5の振幅V1pp~V5ppは、実際には、液晶表示装置を構成する液晶パネルの量産が開始される前に決定される。一般に、液晶パネルが量産された場合、仕上がりに関して個体差(ばらつき)はあまりない。すなわち、1つの液晶パネルにおける領域間での引き込み電圧の差(例えば、領域PAにおける引き込み電圧ΔVAと領域PBにおける引き込み電圧ΔVBとの差)に比べて複数の液晶パネル間での同じ領域における引き込み電圧の差は小さい。そこで、まず、いくつかの液晶パネルを用いて、第3調整信号V3の振幅V3ppと第1調整信号V1の振幅V1pp、第2調整信号V2の振幅V2pp、第4調整信号V4の振幅V4pp、および第5調整信号V5の振幅V5ppのそれぞれとの理想的な差(ここでは、絶対値)Δpp1、Δpp2、Δpp4、およびΔpp5が求められる。次に、表示部700の中央部分での画像の表示状態やフリッカ値を確認しつつ第3調整信号V3の振幅V3ppが決定される。そして、第1調整信号V1の振幅V1pp、第2調整信号V2の振幅V2pp、第4調整信号V4の振幅V4pp、および第5調整信号V5の振幅V5ppがそれぞれ次式(5)~(8)により決定される。
V1pp=V3pp+Δpp1 ・・・(5)
V2pp=V3pp+Δpp2 ・・・(6)
V4pp=V3pp-Δpp4 ・・・(7)
V5pp=V3pp-Δpp5 ・・・(8)
<1.6 効果>
本実施形態によれば、液晶表示装置には、調整信号VADが与えられる第1電極とソースバスラインSLに接続された第2電極とによって形成される調整容量であって表示部700に配設された複数のソースバスラインSLのそれぞれに対応する複数の調整容量からなる引き込み電圧補正回路600が設けられる。このような構成において、走査信号の立ち下がりの直前に調整信号VADの電位が上昇する。これにより、映像信号の書き込み対象の行に含まれる画素形成部70において画素電位が上昇する。ここで、各ソースバスラインSLに接続された画素形成部70で生じる引き込み電圧の大きさを考慮して各ソースバスラインSLに対応する調整信号VADの振幅を調整しておくことにより、走査信号の立ち下がりの際の各画素形成部70における引き込み電圧をキャンセルすることができる。その結果、表示部700全体で最適対向電位は一定の電位となり、共通電極電位を当該一定の電位に設定することによって、フリッカ、焼き付き、輝度のばらつき(輝度ムラ)などの発生が抑制される。以上のように、本実施形態によれば、引き込み電圧の大きさが場所によって異なることに起因する表示品位の低下を表示部700全体に対して抑制することのできる液晶表示装置が実現される。
本実施形態によれば、液晶表示装置には、調整信号VADが与えられる第1電極とソースバスラインSLに接続された第2電極とによって形成される調整容量であって表示部700に配設された複数のソースバスラインSLのそれぞれに対応する複数の調整容量からなる引き込み電圧補正回路600が設けられる。このような構成において、走査信号の立ち下がりの直前に調整信号VADの電位が上昇する。これにより、映像信号の書き込み対象の行に含まれる画素形成部70において画素電位が上昇する。ここで、各ソースバスラインSLに接続された画素形成部70で生じる引き込み電圧の大きさを考慮して各ソースバスラインSLに対応する調整信号VADの振幅を調整しておくことにより、走査信号の立ち下がりの際の各画素形成部70における引き込み電圧をキャンセルすることができる。その結果、表示部700全体で最適対向電位は一定の電位となり、共通電極電位を当該一定の電位に設定することによって、フリッカ、焼き付き、輝度のばらつき(輝度ムラ)などの発生が抑制される。以上のように、本実施形態によれば、引き込み電圧の大きさが場所によって異なることに起因する表示品位の低下を表示部700全体に対して抑制することのできる液晶表示装置が実現される。
<2.第2の実施形態>
上記第1の実施形態においては、引き込み電圧補正回路600に5つの調整信号VAD(第1~第5調整信号V1~V5)を供給する必要があった。これに関し、表示部700内のソースバスラインSLの本数が多くなると、表示品位の低下を充分に抑制するためには更に多くの調整信号VADが必要となるおそれがある。そこで、1つだけの調整信号VADを用いて上記第1の実施形態と同様の効果を奏することのできる構成を第2の実施形態として以下に説明する。
上記第1の実施形態においては、引き込み電圧補正回路600に5つの調整信号VAD(第1~第5調整信号V1~V5)を供給する必要があった。これに関し、表示部700内のソースバスラインSLの本数が多くなると、表示品位の低下を充分に抑制するためには更に多くの調整信号VADが必要となるおそれがある。そこで、1つだけの調整信号VADを用いて上記第1の実施形態と同様の効果を奏することのできる構成を第2の実施形態として以下に説明する。
<2.1 引き込み電圧補正回路>
図8を参照しつつ、本実施形態における引き込み電圧補正回路600の構成について説明する。本実施形態においても、上記第1の実施形態と同様、引き込み電圧補正回路600には、15本のソースバスラインSLと1対1で対応するように15個の調整容量が設けられている。上記第1の実施形態においては、それら15個の調整容量の容量値は同じであったが、本実施形態においては、それら15個の調整容量の容量値は互いに異なっている。引き込み電圧補正回路600には、1つだけの調整信号VADが与えられる。従って、引き込み電圧補正回路600に含まれる15個の調整容量の全ての第1電極に同じ調整信号VADが与えられる。すなわち、引き込み電圧補正回路600に含まれる15個の調整容量の全ての第1電極に同じ電位が与えられる。
図8を参照しつつ、本実施形態における引き込み電圧補正回路600の構成について説明する。本実施形態においても、上記第1の実施形態と同様、引き込み電圧補正回路600には、15本のソースバスラインSLと1対1で対応するように15個の調整容量が設けられている。上記第1の実施形態においては、それら15個の調整容量の容量値は同じであったが、本実施形態においては、それら15個の調整容量の容量値は互いに異なっている。引き込み電圧補正回路600には、1つだけの調整信号VADが与えられる。従って、引き込み電圧補正回路600に含まれる15個の調整容量の全ての第1電極に同じ調整信号VADが与えられる。すなわち、引き込み電圧補正回路600に含まれる15個の調整容量の全ての第1電極に同じ電位が与えられる。
なお、上述したように、実際には、表示部700には多数のソースバスラインSLが配設されており、それに対応して引き込み電圧補正回路600には多数の調整容量が設けられる。従って、表示部700全体が論理的に複数のブロックに分割され、上記多数の調整容量が当該複数のブロックと1対1で対応するように複数のグループに区分される。そして、調整容量の容量値はグループ毎に異なる値とされる。
<2.2 動作>
上記第1の実施形態と同様、本実施形態においても、走査信号の立ち下がりの直前に調整信号VADの電位は上昇し、走査信号の立ち下がりに応じて画素電位が低下した後に調整信号VADの電位は低下する。
上記第1の実施形態と同様、本実施形態においても、走査信号の立ち下がりの直前に調整信号VADの電位は上昇し、走査信号の立ち下がりに応じて画素電位が低下した後に調整信号VADの電位は低下する。
ここで、xを1以上15以下の整数とし、容量値(静電容量)がCcxである調整容量に対応するソースバスラインをSLxで表し、ソースバスラインSLxの配線容量をCbusxで表し、調整信号VADの振幅をVADppで表す。そうすると、調整信号VADの電位の上昇に伴うソースバスラインSLxの電位の変化量ΔVS(x)は次式(9)で表される。
ゲートドライバ200からの距離が近いほど引き込み電圧は大きいので、本実施形態においては、「ΔVS(1)>ΔVS(2)>ΔVS(3)>...>ΔVS(13)>ΔVS(14)>ΔVS(15)」を満たすように容量値Cc1~Cc15が決定されている。
以上より、走査信号の立ち下がりの直前(図5の時点t5)に、映像信号の書き込み対象となっている各画素形成部70において画素電位が上昇する。その際、ゲートドライバ200からの距離が近い位置に存在する画素形成部70ほど画素電位の上昇の程度が大きい。その後、走査信号が立ち下がる(図5の時点t6)ことによって、映像信号の書き込み対象となっている各画素形成部70において引き込み電圧分だけ画素電位が低下する。このとき、ゲートドライバ200からの距離が近い位置に存在する画素形成部70ほど引き込み電圧は大きい。以上のようにして、各画素形成部70において、走査信号の立ち下がりの直前における画素電位の上昇と引き込み電圧による画素電位の低下とが相殺される。すなわち、各画素形成部70において走査信号の立ち下がりの際の引き込み電圧がキャンセルされる。
<2.3 調整信号の振幅および調整容量の容量値の決定方法(調整方法)>
調整信号VADの振幅VADppおよび15個の調整容量の容量値Cc1~Cc15は、例えば次のようにして決定される。まず、液晶表示装置を構成する液晶パネルの設計時点で見込まれるゲートバスラインGLの時定数、ゲートドライバ200を構成するTFTの特性、ソースバスラインSLの配線容量、画素TFT71の特性、および寄生容量などに基づいてシミュレーションを行うことによって、15個の調整容量のそれぞれに対応する領域における引き込み電圧の見込み値が求められる。次に、例えば領域PBにおける引き込み電圧の見込み値と調整信号VADの電位の上昇に伴うソースバスラインSL15の電位の変化量とが等しくなるように、調整容量CB5の容量値Cc15と調整信号VADの振幅VADppとが求められる。その後、調整容量CB5以外の調整容量の容量値が求められる。例えば、調整容量CG3に対応する領域における引き込み電圧の見込み値と調整信号VADの電位の上昇に伴うソースバスラインSG3の電位の変化量とが等しくなるように容量値Cc8が求められる。さらに、液晶パネルが量産される前に、試作品での各領域における補正(引き込み電圧のキャンセル)後の表示状態を確認しつつ15個の調整容量の容量値Cc1~Cc15の微調整が行われる。
調整信号VADの振幅VADppおよび15個の調整容量の容量値Cc1~Cc15は、例えば次のようにして決定される。まず、液晶表示装置を構成する液晶パネルの設計時点で見込まれるゲートバスラインGLの時定数、ゲートドライバ200を構成するTFTの特性、ソースバスラインSLの配線容量、画素TFT71の特性、および寄生容量などに基づいてシミュレーションを行うことによって、15個の調整容量のそれぞれに対応する領域における引き込み電圧の見込み値が求められる。次に、例えば領域PBにおける引き込み電圧の見込み値と調整信号VADの電位の上昇に伴うソースバスラインSL15の電位の変化量とが等しくなるように、調整容量CB5の容量値Cc15と調整信号VADの振幅VADppとが求められる。その後、調整容量CB5以外の調整容量の容量値が求められる。例えば、調整容量CG3に対応する領域における引き込み電圧の見込み値と調整信号VADの電位の上昇に伴うソースバスラインSG3の電位の変化量とが等しくなるように容量値Cc8が求められる。さらに、液晶パネルが量産される前に、試作品での各領域における補正(引き込み電圧のキャンセル)後の表示状態を確認しつつ15個の調整容量の容量値Cc1~Cc15の微調整が行われる。
なお、ゲートドライバ200からの距離が近いほど引き込み電圧は大きいので、容量値Cc1~Cc15は「Cc1>Cc2>Cc3>...>Cc13>Cc14>Cc15」を満たすように決定される。
また、各調整容量として並列に接続された複数の容量を用意しておき、各調整容量に対応する領域の表示状態が最適化(もしくは、フリッカ値が最小化)されるようにレーザーカッターを用いて容量を切り離すことによって、各調整容量の容量値を好適な値にすることもできる。
<2.4 効果>
本実施形態によれば、引き込み電圧補正回路600に含まれている複数個の調整容量の容量値は互いに異なっている。このため、それら複数個の調整容量の全ての第1電極に同じ調整信号VADが与えられても、走査信号の立ち下がりの直前における調整信号VADの電位の上昇に伴うソースバスラインSLの電位の変化量をソースバスラインSL毎に異ならせることが可能となる。従って、各ソースバスラインSLに接続された画素形成部70で生じる引き込み電圧の大きさを考慮して各調整容量の容量値を定めておくことにより、1つの調整信号VADを用いて表示部700に含まれる全ての画素形成部70における引き込み電圧をキャンセルすることができる。以上より、本実施形態によれば、1つだけの調整信号VADを用いて上記第1の実施形態と同様の効果を奏することのできる液晶表示装置が実現される。
本実施形態によれば、引き込み電圧補正回路600に含まれている複数個の調整容量の容量値は互いに異なっている。このため、それら複数個の調整容量の全ての第1電極に同じ調整信号VADが与えられても、走査信号の立ち下がりの直前における調整信号VADの電位の上昇に伴うソースバスラインSLの電位の変化量をソースバスラインSL毎に異ならせることが可能となる。従って、各ソースバスラインSLに接続された画素形成部70で生じる引き込み電圧の大きさを考慮して各調整容量の容量値を定めておくことにより、1つの調整信号VADを用いて表示部700に含まれる全ての画素形成部70における引き込み電圧をキャンセルすることができる。以上より、本実施形態によれば、1つだけの調整信号VADを用いて上記第1の実施形態と同様の効果を奏することのできる液晶表示装置が実現される。
<3.第3の実施形態>
上記第1の実施形態および上記第2の実施形態によれば、ゲートバスラインGLの延びる方向についての領域間での引き込み電圧の大きさの違いに起因する表示品位の低下を抑制することができる。しかしながら、ソースバスラインSLの延びる方向についての領域間でも引き込み電圧の大きさに違いが生じることもある。例えば、表示部700の周縁領域(図9で符号8T,8B,8L,および8Rを付した領域)とそれ以外の領域(図9で符号8Cを付した領域)とで引き込み電圧の大きさに違いが生じることがある。以下、図9で符号8Tを付した領域を「上端領域」といい、図9で符号8Bを付した領域を「下端領域」といい、図9で符号8Lを付した領域を「左端領域」といい、図9で符号8Rを付した領域を「右端領域」といい、図9で符号8Cを付した領域を「中央領域」という。
上記第1の実施形態および上記第2の実施形態によれば、ゲートバスラインGLの延びる方向についての領域間での引き込み電圧の大きさの違いに起因する表示品位の低下を抑制することができる。しかしながら、ソースバスラインSLの延びる方向についての領域間でも引き込み電圧の大きさに違いが生じることもある。例えば、表示部700の周縁領域(図9で符号8T,8B,8L,および8Rを付した領域)とそれ以外の領域(図9で符号8Cを付した領域)とで引き込み電圧の大きさに違いが生じることがある。以下、図9で符号8Tを付した領域を「上端領域」といい、図9で符号8Bを付した領域を「下端領域」といい、図9で符号8Lを付した領域を「左端領域」といい、図9で符号8Rを付した領域を「右端領域」といい、図9で符号8Cを付した領域を「中央領域」という。
以上に鑑み、上端領域8T、下端領域8B、左端領域8L、および右端領域8Rでは相対的に引き込み電圧が大きく中央領域8Cでは相対的に引き込み電圧が小さいというケースでそれらの引き込み電圧の大きさの違いに起因する表示品位の低下を抑制することのできる構成を第3の実施形態として説明する。
なお、本実施形態においては、上端領域8Tおよび下端領域8Bが第1領域に相当し、左端領域8L、右端領域8R、および中央領域8Cが第2領域に相当する。
<3.1 引き込み電圧補正回路>
図10を参照しつつ、本実施形態における引き込み電圧補正回路600の構成について説明する。なお、ゲートバスラインGL1に接続された全ての画素形成部70を包含する領域が上端領域8Tに相当し、ゲートバスラインGLmに接続された全ての画素形成部70を包含する領域が下端領域8Bに相当し、ソースバスラインSR1に接続された2~(m-1)行目の画素形成部70を包含する領域が左端領域8Lに相当し、ソースバスラインSB5に接続された2~(m-1)行目の画素形成部70を包含する領域が右端領域8Rに相当し、残りの画素形成部70を包含する領域が中央領域8Cに相当する。
図10を参照しつつ、本実施形態における引き込み電圧補正回路600の構成について説明する。なお、ゲートバスラインGL1に接続された全ての画素形成部70を包含する領域が上端領域8Tに相当し、ゲートバスラインGLmに接続された全ての画素形成部70を包含する領域が下端領域8Bに相当し、ソースバスラインSR1に接続された2~(m-1)行目の画素形成部70を包含する領域が左端領域8Lに相当し、ソースバスラインSB5に接続された2~(m-1)行目の画素形成部70を包含する領域が右端領域8Rに相当し、残りの画素形成部70を包含する領域が中央領域8Cに相当する。
本実施形態においても、引き込み電圧補正回路600には、15本のソースバスラインSLと1対1で対応するように15個の調整容量が設けられている。上記第1の実施形態と同様、引き込み電圧補正回路600内の15個の調整容量の容量値は同じである。本実施形態においては、引き込み電圧補正回路600には、調整信号VADとして第1調整信号V1および第2調整信号V2が与えられる。調整容量CR1およびCB5の第1電極には第1調整信号V1が与えられ、調整容量CG1,CB1,CR2,CG2,CB2,CR3,CG3,CB3,CR4,CG4,CB4,CR5,およびCG5の第1電極には第2調整信号V2が与えられる。
以上のように、表示部700内の領域のうちゲートバスラインGLの両端部近傍の領域に配設されたソースバスラインSLに第2電極が接続されている調整容量の第1電極には第1調整信号V1が与えられ、表示部700内の領域のうちゲートバスラインGLの両端部近傍の領域以外の領域に配設されたソースバスラインSLに第2電極が接続されている調整容量の第1電極には第2調整信号V2が与えられる。
<3.2 動作>
次に、本実施形態における動作について説明する。本実施形態においては、上端領域8Tまたは下端領域8Bに含まれる画素形成部70への映像信号の書き込みが行われる水平走査期間とそれ以外の領域に含まれる画素形成部70への映像信号の書き込みが行われる水平走査期間とで第2調整信号V2の振幅が異なる。そこで、以下においては、説明の便宜上、上端領域8Tまたは下端領域8Bに含まれる画素形成部70への映像信号の書き込みが行われる水平走査期間を「第1タイプの水平走査期間」といい、それ以外の領域に含まれる画素形成部70への映像信号の書き込みが行われる水平走査期間を「第2タイプの水平走査期間」という。第1タイプの水平走査期間には符号H1を付し、第2タイプの水平走査期間には符号H2を付す(図11参照)。調整信号出力回路500は、第2タイプの水平走査期間H2には第1タイプの水平走査期間H1よりも第2調整信号V2の振幅を小さくする。
次に、本実施形態における動作について説明する。本実施形態においては、上端領域8Tまたは下端領域8Bに含まれる画素形成部70への映像信号の書き込みが行われる水平走査期間とそれ以外の領域に含まれる画素形成部70への映像信号の書き込みが行われる水平走査期間とで第2調整信号V2の振幅が異なる。そこで、以下においては、説明の便宜上、上端領域8Tまたは下端領域8Bに含まれる画素形成部70への映像信号の書き込みが行われる水平走査期間を「第1タイプの水平走査期間」といい、それ以外の領域に含まれる画素形成部70への映像信号の書き込みが行われる水平走査期間を「第2タイプの水平走査期間」という。第1タイプの水平走査期間には符号H1を付し、第2タイプの水平走査期間には符号H2を付す(図11参照)。調整信号出力回路500は、第2タイプの水平走査期間H2には第1タイプの水平走査期間H1よりも第2調整信号V2の振幅を小さくする。
ところで、引き込み電圧の大きさが予め定められた閾値よりも大きくなる画素形成部70のみに接続されているゲートバスラインを「第1タイプのゲートバスライン」といい、引き込み電圧の大きさが上記閾値よりも大きくなる画素形成部70と引き込み電圧の大きさが上記閾値よりも小さくなる画素形成部70とに接続されているゲートバスラインを「第2タイプのゲートバスライン」というと、第1タイプのゲートバスラインに接続された画素形成部70に含まれる液晶容量Clcの充電は第1タイプの水平走査期間H1に行われ、第2タイプのゲートバスラインに接続された画素形成部70に含まれる液晶容量Clcの充電は第2タイプの水平走査期間H2に行われる。
図12は、第1タイプの水平走査期間H1における波形図であり、図13は、第2タイプの水平走査期間H2における波形図である。なお、ここでは正極性の書き込みが行われる際の動作について説明するが、負極性の書き込みが行われる際にも第1調整信号V1の電位および第2調整信号V2の電位は正極性の書き込みが行われる際と同じように変化する。
以下、説明の便宜上、ゲートバスラインGL1とソースバスラインSB2との交差点に対応して設けられている画素形成部70を含む領域を「領域PI」といい、ゲートバスラインGL2とソースバスラインSR1との交差点に対応して設けられている画素形成部70を含む領域を「領域PJ」といい、ゲートバスラインGL2とソースバスラインSB2との交差点に対応して設けられている画素形成部70を含む領域を「領域PK」という。領域PAおよび領域PIは上端領域8Tに含まれており、領域PJは左端領域8Lに含まれており、領域PKは中央領域8Cに含まれている。また、領域PIにおけるソースバスラインSB2の電位をVS(I)で表し、領域PJにおけるソースバスラインSR1の電位をVS(J)で表し、領域PKにおけるソースバスラインSB2の電位をVS(K)で表し、領域PIにおける画素電位をVP(I)で表し、領域PJにおける画素電位をVP(J)で表し、領域PKにおける画素電位をVP(K)で表す。
まず、図12を参照しつつ、第1タイプの水平走査期間H1の動作について説明する。時点t11に走査信号G1が立ち上がると、領域PAおよび領域PIにおいて、画素TFT71がオフ状態からオン状態に変化する。
時点t12に切換制御信号SWRがローレベルからハイレベルに変化すると、この時の映像信号VSに基づきソースバスラインSR1が充電される。このとき、領域PAでは、画素TFT71はオン状態である。それ故、領域PAにおいて、ソースバスラインSR1の充電電圧に基づいて液晶容量Clcの充電が行われ、画素電位VP(A)が映像信号VSの電位へと近づく。その後、切換制御信号SWRがハイレベルからローレベルに変化すると、ソースバスラインSR1はフローティング状態となる。
時点t13に切換制御信号SWBがローレベルからハイレベルに変化すると、この時の映像信号VSに基づきソースバスラインSB2が充電される。このとき、領域PIでは、画素TFT71はオン状態である。それ故、領域PIにおいて、ソースバスラインSB2の充電電圧に基づいて液晶容量Clcの充電が行われ、画素電位VP(I)が映像信号VSの電位へと近づく。その後、時点t14に切換制御信号SWBがハイレベルからローレベルに変化すると、ソースバスラインSB2はフローティング状態となる。
時点t15になると、第1調整信号V1および第2調整信号V2の電位が図12に示すようにそれぞれ上昇する。このときの電位の上昇の程度は、第1調整信号V1と第2調整信号V2とで同じである。第1調整信号V1の電位の上昇に伴い、調整容量CR1を介してソースバスラインSR1の電位VS(A)は上昇し、第2調整信号V2の電位の上昇に伴い、調整容量CB2を介してソースバスラインSB2の電位VS(I)は上昇する。第1調整信号V1の振幅と第2調整信号V2の振幅とは同じであるので、ソースバスラインSR1の電位VS(A)の変化量とソースバスラインSB2の電位VS(I)の変化量とは同じである。
ところで、時点t15には、走査信号G1はハイレベルで維持されているので、領域PAおよび領域PIにおいて画素TFT71はオン状態で維持されている。従って、ソースバスラインSR1の電位VS(A)の上昇に伴って領域PAにおける画素電位VP(A)も上昇し、ソースバスラインSB2の電位VS(I)の上昇に伴って領域PIにおける画素電位VP(I)も上昇する。このとき、画素電位VP(A)と画素電位VP(I)とは同じように上昇する。
時点t16になると、走査信号G1が立ち下がり、領域PAおよび領域PIにおいて画素TFT71がオン状態からオフ状態に変化する。このとき、領域PAおよび領域PIにおいて、引き込み電圧分だけ画素電位が低下する。この例では、領域PAにおける引き込み電圧の大きさと領域PIにおける引き込み電圧の大きさとは同じである。領域PAおよび領域PIでは、低下後の画素電位が次に映像信号VSの書き込みが開始されるまでの期間を通じて維持される。
時点t17になると、第1調整信号V1および第5調整信号V5の電位が時点t15の直前の時点における電位にまで低下する。これにより、ソースバスラインSR1の電位VS(A)およびソースバスラインSB2の電位VS(I)についても時点t15の直前の時点における電位にまで低下する。このとき、領域PAおよび領域PIにおいて、画素TFT71はオフ状態である。従って、領域PAおよび領域PIにおける画素電位に変化はない。
次に、図13を参照しつつ、第2タイプの水平走査期間H2の動作について説明する。時点t21に走査信号G2が立ち上がると、領域PJおよび領域PKにおいて、画素TFT71がオフ状態からオン状態に変化する。
時点t22に切換制御信号SWRがローレベルからハイレベルに変化すると、この時の映像信号VSに基づきソースバスラインSR1が充電される。このとき、領域PJでは、画素TFT71はオン状態である。それ故、領域PJにおいて、ソースバスラインSR1の充電電圧に基づいて液晶容量Clcの充電が行われ、画素電位VP(J)が映像信号VSの電位へと近づく。その後、切換制御信号SWRがハイレベルからローレベルに変化すると、ソースバスラインSR1はフローティング状態となる。
時点t23に切換制御信号SWBがローレベルからハイレベルに変化すると、この時の映像信号VSに基づきソースバスラインSB2が充電される。このとき、領域PKでは、画素TFT71はオン状態である。それ故、領域PKにおいて、ソースバスラインSB2の充電電圧に基づいて液晶容量Clcの充電が行われ、画素電位VP(K)が映像信号VSの電位へと近づく。その後、時点t24に切換制御信号SWBがハイレベルからローレベルに変化すると、ソースバスラインSB2はフローティング状態となる。
時点t25になると第1調整信号V1および第2調整信号V2の電位が図13に示すようにそれぞれ上昇する。このときの電位の上昇の程度は、第2調整信号V2よりも第1調整信号V1の方が大きい。第1調整信号V1の電位の上昇に伴い、調整容量CR1を介してソースバスラインSR1の電位VS(J)は上昇し、第2調整信号V2の電位の上昇に伴い、調整容量CB2を介してソースバスラインSB2の電位VS(K)は上昇する。第2調整信号V2の振幅よりも第1調整信号V1の振幅の方が大きいので、ソースバスラインSR1の電位VS(J)の変化量はソースバスラインSB2の電位VS(K)の変化量よりも大きくなる。
ところで、時点t25には、走査信号G2はハイレベルで維持されているので、領域PJおよび領域PKにおいて画素TFT71はオン状態で維持されている。従って、ソースバスラインSR1の電位VS(J)の上昇に伴って領域PJにおける画素電位VP(J)も上昇し、ソースバスラインSB2の電位VS(K)の上昇に伴って領域PKにおける画素電位VP(K)も上昇する。これにより、図13から把握されるように、走査信号G2が立ち下がる直前には、領域PJにおける画素電位VP(J)は領域PKにおける画素電位VP(K)よりも高くなっている。
時点t26になると、走査信号G2が立ち下がり、領域PJおよび領域PKにおいて画素TFT71がオン状態からオフ状態に変化する。このとき、領域PJおよび領域PKにおいて、引き込み電圧分だけ画素電位が低下する。この例では、領域PJにおける引き込み電圧は、領域PKにおける引き込み電圧よりも大きくなる。領域PJおよび領域PKでは、低下後の画素電位が次に映像信号VSの書き込みが開始されるまでの期間を通じて維持される。
時点t27になると、第1調整信号V1および第5調整信号V5の電位が時点t25の直前の時点における電位にまで低下する。これにより、ソースバスラインSR1の電位VS(J)およびソースバスラインSB2の電位VS(K)についても時点t25の直前の時点における電位にまで低下する。このとき、領域PJおよび領域PKにおいて、画素TFT71はオフ状態である。従って、領域PJおよび領域PKにおける画素電位に変化はない。
以上のように、本実施形態においては、1垂直走査期間を構成する複数の水平走査期間は、調整信号出力回路500が第1調整信号V1の振幅と第2調整信号V2の振幅とを同じにする第1タイプの水平走査期間H1と、調整信号出力回路500が第1調整信号V1の振幅と第2調整信号V2の振幅とを異ならせる第2タイプの水平走査期間H2とを含み、調整信号出力回路500は、第1タイプの水平走査期間H1と第2タイプの水平走査期間H2とで第1調整信号V1の振幅を同じにし、かつ、第1タイプの水平走査期間H1と第2タイプの水平走査期間H2とで第2調整信号V2の振幅を異ならせる。
なお、本実施形態においては、時点t11および時点t21の動作によって走査信号立ち上げステップが実現され、時点t12~時点t14および時点t22~時点t24の動作によって液晶容量充電ステップが実現され、時点t15~時点t16および時点t25~時点t26の動作によって過充電ステップが実現され、時点t16および時点t26の動作によって走査信号立ち下げステップが実現されている。
<3.3 効果>
本実施形態によれば、調整信号VADとしての第1調整信号V1および第2調整信号V2のうち第2調整信号V2については上端領域8Tまたは下端領域8Bに含まれる画素形成部70への映像信号の書き込みが行われる第1タイプの水平走査期間H1とそれ以外の領域(左端領域8L、右端領域8R、および中央領域8C)に含まれる画素形成部70への映像信号の書き込みが行われる第2タイプの水平走査期間H2とで異なる振幅とされる。具体的には、第2タイプの水平走査期間H2における第2調整信号V2の振幅は、第1タイプの水平走査期間H1における第2調整信号V2の振幅よりも小さい。このため、中央領域8Cでは、上端領域8Tおよび下端領域8Bに比べて、第2調整信号V2の電位の上昇に伴う画素電位の上昇の程度が小さくなる。これにより、上端領域8Tおよび下端領域8Bに比べて中央領域8Cでは引き込み電圧が小さいというケースにおいて、走査信号の立ち下がりの際の引き込み電圧をキャンセルすることが可能となる。
本実施形態によれば、調整信号VADとしての第1調整信号V1および第2調整信号V2のうち第2調整信号V2については上端領域8Tまたは下端領域8Bに含まれる画素形成部70への映像信号の書き込みが行われる第1タイプの水平走査期間H1とそれ以外の領域(左端領域8L、右端領域8R、および中央領域8C)に含まれる画素形成部70への映像信号の書き込みが行われる第2タイプの水平走査期間H2とで異なる振幅とされる。具体的には、第2タイプの水平走査期間H2における第2調整信号V2の振幅は、第1タイプの水平走査期間H1における第2調整信号V2の振幅よりも小さい。このため、中央領域8Cでは、上端領域8Tおよび下端領域8Bに比べて、第2調整信号V2の電位の上昇に伴う画素電位の上昇の程度が小さくなる。これにより、上端領域8Tおよび下端領域8Bに比べて中央領域8Cでは引き込み電圧が小さいというケースにおいて、走査信号の立ち下がりの際の引き込み電圧をキャンセルすることが可能となる。
なお、図10に示した構成は一例であって、使用する調整信号VADの数、各調整信号VADの各水平走査期間における振幅、および各調整容量の容量値を適宜に定めることによって、引き込み電圧の大きさが場所によって異なることに起因する表示品位の低下を表示部700全体に対して効果的に抑制することが可能となる。極端な例ではあるが、ソースバスラインSL毎に調整信号VADを用意し、水平走査期間毎にそれら調整信号VADの振幅を変化させることによって、画素形成部70毎に精度良く引き込み電圧をキャンセルすることが可能となる。
<4.その他>
以上において本発明を詳細に説明したが、以上の説明は全ての面で例示的なものであって制限的なものではない。多数の他の変更や変形が本発明の範囲を逸脱することなく案出可能であると了解される。例えば、上記各実施形態ではソースバスラインの駆動方式にSSDが採用されているが、本発明はSSDが採用されていない液晶表示装置にも同様に適用することができる。
以上において本発明を詳細に説明したが、以上の説明は全ての面で例示的なものであって制限的なものではない。多数の他の変更や変形が本発明の範囲を逸脱することなく案出可能であると了解される。例えば、上記各実施形態ではソースバスラインの駆動方式にSSDが採用されているが、本発明はSSDが採用されていない液晶表示装置にも同様に適用することができる。
70…画素形成部
71…画素TFT
72…画素電極
73…共通電極
100…表示制御回路
200…ゲートドライバ
300…ソースドライバ
400…SSD回路
500…調整信号出力回路
600…引き込み電圧補正回路
700…表示部
Cgd…寄生容量
Clc…液晶容量
CR1~CR5,CG1~CG5,CB1~CB5…調整容量
VAD…調整信号
V1~V5…第1~第5調整信号
71…画素TFT
72…画素電極
73…共通電極
100…表示制御回路
200…ゲートドライバ
300…ソースドライバ
400…SSD回路
500…調整信号出力回路
600…引き込み電圧補正回路
700…表示部
Cgd…寄生容量
Clc…液晶容量
CR1~CR5,CG1~CG5,CB1~CB5…調整容量
VAD…調整信号
V1~V5…第1~第5調整信号
Claims (15)
- 複数の映像信号線と、前記複数の映像信号線と交差する複数の走査信号線と、前記複数の映像信号線と前記複数の走査信号線との交差点にそれぞれ対応するように設けられた複数の画素形成部とを含む表示部を有する液晶表示装置であって、
前記複数の映像信号線に映像信号を印加する映像信号線駆動回路と、
前記複数の走査信号線に走査信号を印加する走査信号線駆動回路と、
一定の電位が与えられる共通電極と、
前記複数の映像信号線と1対1で対応する複数の調整容量と
を備え、
前記複数の画素形成部のそれぞれは、
画素電極と、
対応する走査信号線に接続された制御端子と、対応する映像信号線に接続された第1導通端子と、前記画素電極に接続された第2導通端子とを有する画素トランジスタと、
前記画素電極と前記共通電極とによって形成される液晶容量と
を含み、
前記複数の調整容量のそれぞれは、
第1電極と、
対応する映像信号線に接続された第2電極と
によって形成され、
前記走査信号線駆動回路が走査信号を立ち上げることによりオン状態になった画素トランジスタを含む画素形成部において対応する映像信号線に印加されている映像信号に基づき前記液晶容量が充電された後、前記走査信号線駆動回路が走査信号を立ち下げる前に、前記第1電極の電位が高められることを特徴とする、液晶表示装置。 - 互いに異なる振幅を有する複数の調整信号を出力する調整信号出力回路を更に備え、
前記複数の調整容量の容量値は同じであって、
前記複数の調整容量は、複数のグループに区分され、
前記複数のグループと前記複数の調整信号とは1対1で対応し、
前記複数のグループのそれぞれを構成する調整容量の前記第1電極には、対応する調整信号が与えられることを特徴とする、請求項1に記載の液晶表示装置。 - 前記複数の調整信号の振幅は、対応するグループを構成する調整容量の前記第2電極に接続された映像信号線から前記走査信号線駆動回路までの距離が短いほど大きいことを特徴とする、請求項2に記載の液晶表示装置。
- 前記複数の調整信号のそれぞれの振幅は、対応するグループを構成する調整容量の前記第2電極に接続された映像信号線に接続された画素形成部において走査信号の立ち下がりに起因して生じる引き込み電圧の大きさを考慮して定められていることを特徴とする、請求項3に記載の液晶表示装置。
- 前記調整信号出力回路は、前記複数の調整信号のそれぞれの振幅を全ての水平走査期間に同じにすることを特徴とする、請求項3または4に記載の液晶表示装置。
- 前記複数の調整信号は、少なくとも第1調整信号および第2調整信号を含み、
1垂直走査期間を構成する複数の水平走査期間は、前記調整信号出力回路が前記第1調整信号の振幅と前記第2調整信号の振幅とを同じにする第1タイプの水平走査期間と、前記調整信号出力回路が前記第1調整信号の振幅と前記第2調整信号の振幅とを異ならせる第2タイプの水平走査期間とを含み、
前記調整信号出力回路は、前記第1タイプの水平走査期間と前記第2タイプの水平走査期間とで前記第1調整信号の振幅を同じにし、かつ、前記第1タイプの水平走査期間と前記第2タイプの水平走査期間とで前記第2調整信号の振幅を異ならせることを特徴とする、請求項2に記載の液晶表示装置。 - 前記表示部内の領域のうち前記複数の映像信号線の両端部近傍の領域を第1領域とし、前記表示部内の領域のうち前記第1領域以外の領域を第2領域として、前記第1領域内の画素形成部に含まれる液晶容量の充電は前記第1タイプの水平走査期間に行われ、前記第2領域内の画素形成部に含まれる液晶容量の充電は前記第2タイプの水平走査期間に行われることを特徴とする、請求項6に記載の液晶表示装置。
- 前記表示部内の領域のうち前記複数の走査信号線の両端部近傍の領域に配設された映像信号線に前記第2電極が接続されている調整容量の前記第1電極には前記第1調整信号が与えられ、
前記表示部内の領域のうち前記複数の走査信号線の両端部近傍の領域以外の領域に配設された映像信号線に前記第2電極が接続されている調整容量の前記第1電極には前記第2調整信号が与えられ、
前記調整信号出力回路は、前記第2タイプの水平走査期間には前記第1タイプの水平走査期間よりも前記第2調整信号の振幅を小さくすることを特徴とする、請求項7に記載の液晶表示装置。 - 走査信号の立ち下がりに起因して生じる引き込み電圧の大きさが予め定められた閾値よりも大きくなる画素形成部のみに接続されている走査信号線を第1タイプの走査信号線とし、前記引き込み電圧の大きさが前記閾値よりも大きくなる画素形成部と前記引き込み電圧の大きさが前記閾値よりも小さくなる画素形成部とに接続されている走査信号線を第2タイプの走査信号線として、前記第1タイプの走査信号線に接続された画素形成部に含まれる液晶容量の充電は前記第1タイプの水平走査期間に行われ、前記第2タイプの走査信号線に接続された画素形成部に含まれる液晶容量の充電は前記第2タイプの水平走査期間に行われることを特徴とする、請求項6に記載の液晶表示装置。
- 前記複数の調整容量は、複数のグループに区分され、
前記複数の調整容量の容量値は、グループ毎に異なり、
前記複数の調整容量の前記第1電極には同じ電位が与えられることを特徴とする、請求項1に記載の液晶表示装置。 - 前記複数のグループのそれぞれは、1以上の映像信号線に対応し、
対応する映像信号線から前記走査信号線駆動回路までの距離が短いグループを構成する調整容量ほど容量値が大きいことを特徴とする、請求項10に記載の液晶表示装置。 - 前記複数のグループのそれぞれを構成する調整容量の容量値は、対応する映像信号線に接続された画素形成部において走査信号の立ち下がりに起因して生じる引き込み電圧の大きさを考慮して定められていることを特徴とする、請求項11に記載の液晶表示装置。
- 前記複数の調整容量の前記第1電極に与える調整信号を出力する調整信号出力回路を更に備え、
前記調整信号出力回路は、前記調整信号の振幅を全ての水平走査期間に同じにすることを特徴とする、請求項10から12までのいずれか1項に記載の液晶表示装置。 - Nを2以上の整数として前記映像信号線駆動回路の1つの出力端子につき当該出力端子とN本の映像信号線との電気的な接続状態を制御するためのN個の接続制御トランジスタを有する接続切換回路を更に備え、
前記接続切換回路は、各水平走査期間に、前記N個の接続制御トランジスタを所定期間ずつ順次にオン状態にすることによって前記映像信号線駆動回路の各出力端子の接続先をそれに対応するN本の映像信号線の間で時分割で切り換え、
各水平走査期間に、前記N個の接続制御トランジスタのうちの最後にオン状態になった接続制御トランジスタがオン状態からオフ状態に変化した後に、前記第1電極の電位が高められることを特徴とする、請求項1から13までのいずれか1項に記載の液晶表示装置。 - 複数の映像信号線と、前記複数の映像信号線と交差する複数の走査信号線と、前記複数の映像信号線と前記複数の走査信号線との交差点にそれぞれ対応するように設けられた複数の画素形成部とを含む表示部を有する液晶表示装置の駆動方法であって、
前記液晶表示装置は、
一定の電位が与えられる共通電極と、
前記複数の映像信号線と1対1で対応する複数の調整容量と
を備え、
前記複数の画素形成部のそれぞれは、
画素電極と、
対応する走査信号線に接続された制御端子と、対応する映像信号線に接続された第1導通端子と、前記画素電極に接続された第2導通端子とを有する画素トランジスタと、
前記画素電極と前記共通電極とによって形成される液晶容量と
を含み、
前記複数の調整容量のそれぞれは、
第1電極と、
対応する映像信号線に接続された第2電極と
によって形成され、
前記駆動方法は、
前記複数の走査信号線の1つに印加される走査信号を立ち上げる走査信号立ち上げステップと、
走査信号が立ち上がった状態を維持することによって、各映像信号線に印加されている映像信号に基づき前記液晶容量を充電する液晶容量充電ステップと、
前記映像信号の電位が上昇することによって前記液晶容量が過充電されるよう、前記第1電極の電位を上昇させる過充電ステップと、
走査信号を立ち下げる走査信号立ち下げステップと
を含むことを特徴とする、駆動方法。
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