JP3560756B2

JP3560756B2 - 表示装置の駆動方法

Info

Publication number: JP3560756B2
Application number: JP02937797A
Authority: JP
Inventors: 広行蛇口; 達巳藤由
Original assignee: Alps Electric Co Ltd
Current assignee: Alps Alpine Co Ltd
Priority date: 1997-02-13
Filing date: 1997-02-13
Publication date: 2004-09-02
Anticipated expiration: 2017-02-13
Also published as: KR100268557B1; JPH10228263A; US6184853B1; TW367483B; KR19980071306A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は複数の基本色、例えば、Ｒ（赤色）、Ｇ（緑色）、Ｂ（青色）を組み合わせて１つの色を表示するマトリクス駆動表示装置の駆動方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、液晶などの表示素子を利用してこれに光源とカラーフィルタを組み合わせ、カラー表示を可能とした液晶表示装置が知られている。
ここでカラーフィルタとして、Ｒ、Ｇ、Ｂの３つの基本色をそれぞれドットとして組み合わせて用いることで１つの色表示を行う画素を構成し、この画素を表示領域に多数配列し、更に、液晶を駆動するために信号線と走査線をマトリクス状に配線して信号線と走査線に区画された領域に画素電極を配置し、画素電極に対するスイッチングの切り換えを薄膜トランジスタにより行って各ドットに対応する液晶に電界を印加し、液晶の透過率を変化させて表示、非表示を切り換える薄膜トランジスタ駆動方式の液晶表示装置を例にとって以下に説明する。
【０００３】
この種の液晶表示装置が適用されるコンピュータ用の表示装置において、６４０（横）×４８０（縦）ドットの表示を行うＶＧＡにあっては、表示の単位となる画素（Ｒ、Ｇ、Ｂ各１ドット一組で１画素を構成）の数が、６４０×４８０＝３０７２００画素であり、信号線に沿ってＲＧＢに３分割されているために、走査線、信号線の数は、走査線数４８０本、信号線数６４０×３＝１９２０本である。従って総ドット数は、６４０×３×４８０＝９２１６００ドットとされている。
【０００４】
図２０は、この種のカラー液晶表示装置の画面に駆動用ＬＳＩを取り付けたカラー液晶駆動ユニットを示すものである。この図において１は、２枚の対向配置された透明基板間に液晶が封入され、一方の透明基板に共通電極とカラーフィルタが備えられ、他方の透明基板に縦方向に信号線が横方向に走査線がそれぞれ多数本マトリックス状に配線され、信号線と走査線に囲まれて区画された領域に画素電極と薄膜トランジスタが設けられた液晶表示素子であり、この例では液晶表示素子１の左側部側に走査線駆動用の複数のゲートドライバＧｄが、上辺側と下辺側にそれぞれ信号線駆動用の複数のソースドライバＳｄが取り付けられている。
【０００５】
図２１にこの例の液晶表示素子１の回路構成を示すが、この例の回路において縦列の信号線Ｓ_１、Ｓ_２、Ｓ_３・・・と、横列の走査線Ｇ_１、Ｇ_２・・・が交差状態で多数形成され、信号線と走査線による区画された領域にそれぞれ画素電極５と薄膜トランジスタ６が設けられ、画素電極５を形成した１つの領域が１つのドットとされ、このドットが３つ集合して１つの画素とされている。
従って、図２０に示す回路においては、図２１の鎖線で囲まれたような画素７が構成されているので、上記ＶＧＡの表示装置にあっては、この画素７が１画面上に３０７２００個形成されていることになる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
このようなドット数の液晶表示装置１に対して設けられるソースドライバＳｄとゲートドライバＧｄは、通常、２４０本程度の出力ピンを有する１個のＬＳＩから構成されるので、液晶表示素子１の透明基板に実装されるのは、ポリイミドテープにＬＳＩが装着されたものを用いるＴＣＰ（テープキャリアパッケージ）の形態であるか、ＬＳＩを直接実装するＣＯＧ（チップオングラス）の形態とされるのが通常である。
【０００７】
従って、上記液晶表示装置１に用いられる信号線１９２０本と走査線４８０本に対応するためには、図２０に示すように２４０ピンのソースドライバＳｄを８個（２４０×８＝１９２０）、２４０ピンのゲートドライバＧｄを２個（２４０×２＝４８０）用いる必要があった。なお、実際の液晶表示装置にあっては、これらの他にもドライバに信号等を供給するための回路が別途必要であるがここでの説明では省略してある。
【０００８】
ここで上記ドライバの消費電力は、以下に記載する如くソースドライバＳｄの方がゲートドライバＧｄより大きいとされている。
ドライバ消費電力（約８４０ｍＷ）
ゲートドライバ低い（約２０ｍＷ×２＝４０ｍＷ：５％を占める。）
ソースドライバ高い（約１００ｍＷ×８＝８００ｍＷ：９５％を占める。）
また、ソースドライバの方がゲートドライバよりも一般に単価において倍程度高価であることも知られている。
【０００９】
なお、上記のソースドライバの消費電力は、現状においてカラー表示で６ｂｉｔ（階調数６４）の代表的なものであり、８ｂｉｔの場合は、価格、消費電力共により大きな値となり、ゲートドライバとソースドライバの価格差と消費電力差は更に広がる方向になる。
以上の背景から、更なる大画面化、高階調化が進められている液晶表示装置の低コスト化、低消費電力化を図るためには、これらの高価格なドライバの必要数を少なくすることが望まれている。
また、低消費電力を図ったことに引き換え、フリッカ等の画質の劣化が生じてしまうと大画面であるが故にこの劣化が際立って目だってしまう。従って、低消費電力化を図るとともに、画質の品質を維持する必要がある。
【００１０】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、複数の基本色を組み合わせて１つの色を表示する画素を配列してマトリクス駆動を行う表示装置において、駆動回路系での消費電力の低減を図るとともに、画質の低下を招かない駆動方法を提供することを他の目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記課題を解決するために、複数の基本色を組み合わせて色を表示する画素が多数配列され、多数の走査線と多数の信号線とによって前記多数の画素がマトリクス駆動されるとともに、各信号線方向に沿って前記複数の基本色の組み合わせが繰り返し配列され、走査線の数が、一信号線に沿って並ぶ画素数と前記基本色数とを乗算した数にされた表示装置を駆動する表示装置の駆動方法であって、画素表示情報の１フレームを前記基本色数以上の色数であって、前記基本色数で割り切れない数のフィールドに分割し、前記走査線を間引いて走査して各々のフィールド内で前記基本色を同一の割合で表示させることを特徴とする。
また、本発明は、複数の基本色を組み合わせて色を表示する画素が多数配され、多数の走査線と多数の信号線とによって前記多数の画素がマトリクス駆動されるとともに、各信号線方向に沿って前記複数の基本色の組み合わせが繰り返し配列され、走査線の数が、一信号線に沿って並ぶ画素数と前記基本色数とを乗算した数にされた表示装置を駆動する表示装置の駆動方法であって、画素表示情報の１フレームを前記基本色数以上の色数であって、前記基本色数で割り切れない数のフィールドに分割し、前記走査線を間引いて走査し、各々のフィールド内で各基本色を色順に表示させることを特徴とする。
【００１２】
本発明によれば、１つのフレームを複数のフィールドに分割し、フィールド毎に走査することで、従来構造の駆動の場合と同様に表示装置を駆動することができるとともに消費電力を低減できるという効果がある。
さらに、フィールドが走査線毎にそれぞれ異なる基本色が表示されるよう走査され、フレームが、各フィールド毎に表示色が異なる基本色数分のフィールドからなるよう走査されるようにしたので、フリッカ等を防止することができるという効果がある。具体的には、見る者に対して極めて見やすい表示を行えるという効果がある。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
まず、本発明の駆動方法が適用される駆動装置について説明する。
図１は本発明が適用される液晶表示装置の一形態を示すもので、この形態において２枚の透明基板間に液晶が封入されて液晶表示素子１０が構成され、この液晶表示素子１０の透明基板の上縁部にソースドライバＳｄが３個（Ｓｄ_１〜Ｓｄ_３）、液晶表示素子１０の透明基板の左側部と右側部にそれぞれ３個、合計６個のゲートドライバＧｄ（Ｇｄ_１〜Ｇｄ_６）が設けられている。
【００１４】
次に、上記液晶表示素子１０を構成する２枚の透明基板のうち、一方の基板には共通電極とカラーフィルタが設けられ、他方の透明基板には薄膜トランジスタ回路が構成されている。その回路構成のうちの１画素に相当する部分を図２に拡大して示す。
この形態における１つの画素１２は、２本の縦列の信号線Ｓ_１、Ｓ_２と４本の横列の走査線Ｇ_１、Ｇ_２、Ｇ_３、Ｇ_４によって区画された領域で構成されている。そして、信号線Ｓ_１、Ｓ_２、と走査線Ｇ_１、Ｇ_２とにより囲まれた領域に１つの画素電極１１が設けられてこの領域が１つのドットとされ、信号線Ｓ_１、Ｓ_２、と走査線Ｇ_２、Ｇ_３とにより囲まれた領域に１つの画素電極１１が設けられてこの領域が１つのドットとされ、信号線Ｓ_１、Ｓ_２、と走査線Ｇ_３、Ｇ_４とにより囲まれた領域に１つの画素電極１１が設けられてこの領域が１つのドットとされ、これら３つのドットによって１つの画素１２が構成されるとともに、各画素電極１１の側部側にそれぞれスイッチ素子としての薄膜トランジスタＴが構成されている。
【００１５】
また、上記画素電極１１が構成された透明基板に対向する他の基板にはカラーフィルタが設けられるが、この形態においては図２に示す１つの画素のうち、上段の画素電極１１に対向する位置に図３に示すようにＲのカラーフィルタが、中段の画素電極１１に対向する位置に図３に示すようにＧのカラーフィルタが、下段の画素電極１１に対向する位置に図３に示すようにＢのカラーフィルタがそれぞれ配置される。また、他の複数の画素も含めたカラーフィルタのＲＧＢの配置関係を図３に示すが、この形態においては、各信号線の長さ方向（図３の上下方向）に沿ってＲＧＢ、ＲＧＢの順序でカラーフィルタが配列され、走査線Ｎｏ．１の方向にはＲ、Ｒ、Ｒ…、走査線Ｎｏ．２の方向にはＧ、Ｇ、Ｇ…、信号線Ｎｏ．３の方向にはＢ、Ｂ、Ｂ…、走査線Ｎｏ．４の方向にはＲ、Ｒ、Ｒ…、走査線Ｎｏ．５の方向にはＧ、Ｇ、Ｇ…、走査線Ｎｏ．６の方向にはＢ、Ｂ、Ｂ…の順にそれぞれカラーフィルタが走査線数に対応させて配置されている。
【００１６】
また、この形態においては、ＶＧＡ表示を行うために、信号線Ｓは６４０本設けられているが、走査線Ｇが４８０×３＝１４４０本設けられている。従って、この形態においては、画素数は６４０×４８０＝３０７２００であって図２０に示す従来構造と同等の画素数であるが、信号線本数が従来構造の１／３に減少している。ただし、走査線数は図２０に示す従来構造の３倍（基本色数倍）となる。
【００１７】
この構造により、従来と同等の２４０ピンの駆動用ＬＳＩを用いるとすると、ソースドライバＳｄは３個で２４０×３＝７２０本まで対応可能となり、ＶＧＡで６４０本とすると８０本の余裕が生まれるので図１に示すように３個のソースドライバＳｄ_１〜Ｓｄ_３が設けられ、実際には２個のソースドライバＳｄの端子全部と３個目のソースドライバＳｄ_３の１６０本程度の端子が実際に信号線Ｓ・・・に接続されている。
【００１８】
また、ゲートドライバＧｄにおいては、走査線必要本数が１４４０本であるために２４０ピンのＬＳＩを用いるとすると、６個必要になるので、図１に示すように６個のゲートドライバＧｄ_１〜Ｇｄ_６が設けられている。なお、透明基板の左上側のゲートドライバＧｄ_１と右上側のゲートドライバＧｄ_４に対する走査線Ｇ…の接続形態について説明すると、透明基板の左上側のゲートドライバＣｄ_１に対して走査線Ｇ…が１本おきに接続され、右上側のゲートドライバＣｄ_４に対して残りの１本おきの走査線Ｇ…が接続されている。従って、左右に対向するゲートドライバＣｄ_１とゲートドライバＣｄ_４にＧ_１〜Ｇ_４８０の合計４８０本のゲート線Ｇがそれぞれ１本おきに接続されている。
【００１９】
ここで、ソースドライバＳｄはゲートドライバＧｄよりも倍程度高価であるがために、高価なソースドライバＳｄを従来の８個から３個に減少させることで大幅なコストダウンをなし得る。また、ゲートドライバＧｄはソースドライバＳｄの単価において半額程度であるので、図２０に示す従来構造で２個必要なものがこの形態において６個必要になったとして必要コストが向上しても、そのための必要コスト増加分は、ソースドライバＳｄの低減によるコスト安の分よりも少なくなる。従って結果的に表示画素数を全く変えることなく高価なソースドライバの削減による低コスト化を実現できたことになる。
また、消費電力に関して見ると、消費電力約２０ｍＷのゲートドライバが６個で１２０ｍＷ、消費電力約１００ｍＷのソースドライバ３個で３００ｍＷとすると、合計で約４２０ｍＷとなり、従来構造の約８４０ｍＷに対して約半分に抑えることができる。
【００２０】
ところで、最近ではポリシリコンを用いて薄膜トランジスタ回路を透明基板上に形成する際に同時に薄膜トランジスタ駆動回路も形成して液晶用透明基板に駆動回路を内蔵化する構造も見られるが、液晶表示用の画素電極のオンオフ制御を行うための１ｂｉｔのゲートドライバＧｄに比べて６〜８ｂｉｔ程度の多階調の信号を高速で処理しなくてはならないソースドライバＳｄの方が消費電力が大きく、ソースドライバＳｄのトランジスタ数も多いために、歩留まりも悪い問題がある。従って駆動回路を内蔵化した液晶表示装置であっても、信号線数を減少させ、ソースドライバＳｄを削減することは、低消費電力化と歩留まりの向上化に大きく寄与する。
【００２１】
また、この形態においては図３に示すようにカラーフィルタのＲＧＢ配置を行ったが、カラーフィルタのＲＧＢ配置はこの形態のように限るものではなく、図４に示すように、走査線Ｎｏ．１に沿ってＲ、Ｂ、Ｇの繰り返し、走査線Ｎｏ．２に沿ってＧ、Ｒ、Ｂの繰り返し、走査線Ｎｏ．３に沿ってＢ、Ｇ、Ｒの繰り返し、走査線Ｎｏ．４に沿ってＲ、Ｂ、Ｇの繰り返しのような配置を繰り返し走査線数に対応させて行ったものであっても良いのは勿論である。なお、この配列は、信号線Ｓｄに沿って配列された基本色の順番が信号線に沿って繰り返し同じ順番とされ、上記基本色のそれぞれが信号線に対して斜めに配列され、かつ走査線に沿って互いに異なった基本色が隣接配列された配列である。
【００２２】
次に、図３に示すパターンのＲ、Ｇ、Ｂ配置は、横ストライプとも言える配置であるが、この形態の配置であるならば、信号を処理してパソコン上でデジタル画像を加工する場合、特に隣接する画素の相関をとる誤差拡散のような処理を行う場合には、隣接する色が同じなので処理が容易でメモリー消費が少なくて済む効果を期待できる。
また、図４に示すパターンのＲ、Ｇ、Ｂ配置は、モザイク的な配置とも言えるが、この形態では風景のような映像を見る場合に横縞を生じることがないので、より自然な滑らかな画像を得ることができる。
【００２３】
次に、図１〜図３を基に先に示した形態の液晶表示装置において駆動回路を駆動する場合について説明する。
上記の形態の液晶表示装置の駆動方法を説明するにあたり、図２０と図２１に示す従来の液晶表示装置の駆動方法と対比させて以下に説明する。
図２０と図２１に示す従来の液晶表示装置においてＶＧＡで６４０×４８０ドットの表示を行う場合、フレーム周波数は６０Ｈｚ（１秒間に６０回画面を書き換える）とされるので、１画面を書き換えるために、約１６ｍｓｅｃの時間を要する。即ち、この１６ｍｓｅｃの間に、４８０本の走査線をスキャンすることになる。従って、ゲートドライバＧｄが１本１本の走査線をスキャンしてゆく周波数は６０Ｈｚ×４８０本で、約３０ｋＨｚ（１本あたり約３０μｓｅｃ）となる。
一方、信号線側については、ソースドライバＳｄには、信号線６４０本分の信号とブランキング信号とが時系列に送られてくるため、時系列に送られてくる信号を１ドット分ずつ読み取るためのドットクロックは、約２５ＭＨｚとなる。
【００２４】
これに対して、図１と図２に示す構造の液晶表示装置を用いてフレーム周波数を先の場合と同様に６０Ｈｚとすると、走査線Ｇの本数を図２０と図２１に示す従来構造に比べてＲ、Ｇ、Ｂ用に図５に示すように３倍としているので、走査速度を３倍として駆動する。
具体的には、走査線Ｇを４８０×３＝１４４０本、信号線Ｓを６４０本としているので、ゲートドライバＧｄが走査線Ｇをスキャンする場合の周波数は、６０Ｈｚ×４８０×３本＝約９０ｋＨｚとなる。ここで通常使用されているゲートドライバでは、約１００ｋＨｚまで動作可能であり、この点からみれば、従来構造と同じゲートドライバを用いることができる。
一方、図１と図２に示す構造では、信号線Ｓを図２０と図２１に示す従来構造の１／３の６４０本にできるために、ソースドライバＳｄのドットクロックは約２５ＭＨｚとなり従来構造の場合と変わらない。
従って、図１と図２に示す構造であると、図２０と図２１に示す従来構造と同じゲートドライバＧｄおよびソースドライバＳｄをそのまま用いることができる。
【００２５】
次に、図１と図２に示す構造であると、以下の効果を奏することができる。
▲１▼図１と図２に示す構造は、図２０と図２１に示す従来構造の液晶表示装置と比べて画質的な劣化を全く生じない。
即ち、１画面を空間的に見ると、画素数は図１に示す構造も図２０に示す構造も３０７２００であり、解像度の変化は生じない。また、時間的に見ても、図１に示す構造も図２０に示す構造もフレーム周波数は６０Ｈｚで同じなので、動画表示の面でも全く問題ない。
▲２▼図１と図２に示す構造は、図２０と図２１に示す従来構造の液晶表示装置と比べて同じゲートドライバと同じソースドライバを使用することができ、しかも、安価なゲートドライバを２個から６個に増やす必要があるものの、ゲートドライバの２倍程度高価なソースドライバを８個から３個に減少させることができるので、全体として低コスト化できる。
【００２６】
▲３▼消費電力を低減できる。
ドライバ消費電力については、ゲートドライバの約２０ｍＷの消費電力のものを６個必要とするので１２０ｍＷであるが、ゲートドライバ１個あたりの消費電力は走査線をスキャンする場合の周波数が３倍になったために、３倍となり、合計で３６０ｍＷとなり、ソースドライバの約１００ｍＷのものを３個必要とするので３００ｍＷとすると、全部で合計６６０ｍＷ必要になるが、従来構造では約８４０ｍＷ必要であったので、約４／５程度に削減できる。
【００２７】
次に、図１と図２に示す構造を採用した場合の駆動方法の他の形態について図６を基に以下に説明する。
この形態の駆動方法においては、図６に示すように１つのフレームを３つのフィールドに分割してフィールド間を２本飛ばした飛び越し走査を行うところに特徴を有する。
具体的には、１画面を３つのフィールドで書き込み、フレーム周波数を２０Ｈｚ、フィールド周波数を６０Ｈｚ（約１６ｍｓｅｃ）とし、１つのフィールド（約１６ｍｓｅｃ）の間にスキャンする走査線を全走査線数１４４０本の１／３の４８０本とする。従って、ゲートドライバが走査線をスキャンする周波数は６０Ｈｚ×４８０本となり、図２０と図２１に示す従来構造の駆動の場合と同じ約３０ｋＨｚとなり、本発明の先に記載した形態の駆動方法の場合の１／３とすることができる。また、それに伴って、ドットクロックも３０ｋＨｚ×６４０本となり、図２０と図２１に示す従来構造の駆動と同じ約３０ｋＨｚ、即ち、本発明に係る先の形態の場合の１／３となる。
【００２８】
以上のような駆動方法を採用した場合、以下に説明する効果を得ることができる。
▲１▼図２０と図２１に示す従来構造で用いたものと同等のゲートドライバとソースドライバを用いることができ、しかも、安価なゲートドライバを２個から６個に増やす必要があるものの、高価なソースドライバを８個から３個に減少させることができるので、低コストにすることができる。
【００２９】
▲２▼ドライバ消費電力については、走査線をスキャンする周波数が従来と同じであるために従来構造と同じように約２０ｍＷであり、約２０ｍＷの消費電力のものを６個必要とするので１２０ｍＷとなり、ソースドライバの約１００ｍＷのものを３個必要とするが、それらのドットクロックは、従来の１／３となるために、ソースドライバの１個あたりの消費電力は１／３となり、結果的に１００／３ｍＷとなると、全部で合計約２２０ｍＷ必要になるが、従来構造では約８４０ｍＷ必要であったので、約１／４程度に削減できる。
▲３▼回路の設計変更部を少なくして実現できる（先の形態の場合よりも従来構造を流用できる）。特に、１つのフレームを基本色数のフィールド（この形態の場合はＲ、Ｇ、Ｂの３フィールド）に分け、フィールド周波数を６０Ｈｚとし、間を２本飛ばして走査することにより、ゲートドライバの走査線をスキャンする周波数を従来と全く同じ６４０×４８０本で約３０ｋＨｚとすることができ、ゲートドライバの周辺回路を従来構造と同じようにすることができる。
【００３０】
ところで、上記の各形態においては、薄膜トランジスタを用いた液晶表示装置（ＴＦＴ−ＬＣＤ）の場合を基に説明したが、複数の基本色（例えば、Ｒ、Ｇ、Ｂ）を組み合わせて１つの色を表示する画素を配列し、マトリクス駆動する表示装置においては同様の効果を期待できるので、単純マトリクス液晶表示装置、ＦＥＤ（フィールドエミッションディスプレイ）、強誘電液晶表示装置、プラズマディスプレイ、ＥＬディスプレイ等に広く本発明を適用できるのは勿論である。また、１つの画素を基本色に分割する場合、２色分割あるいは４色分割等も可能であるので、それらの分割の場合は走査線数を従来の２倍あるいは４倍として対応し、カラーフィルタの配置も２色あるいは４色を前述のような横ストライプ配置あるいはモザイク配置とすれば良い。
【００３１】
図７と図８は本発明が適用される単純マトリクス式の液晶表示装置の例を示すもので、２枚の透明基板間に液晶が封入され、一方の透明基板の液晶側にカラーフィルタが設けられ、更に、この一方の透明基板に透明導電層製の走査線Ｇ_１、Ｇ_２・・・が、他方の基板の液晶側に透明導電層からなる信号線Ｓ_１、Ｓ_２・・・が交差するように対向配置されて液晶表示素子２０が構成されている。なお、図８は図７に示す１つの画素２２のみを拡大して示すもので、この形態においてもカラーフィルタは、Ｒ、Ｇ、Ｂに３分割され、Ｒ、Ｇ、Ｂで３分割された各領域毎に走査線Ｇが設けられている。
また、透明基板の上縁部にはセグメントドライバＳｇ_１、Ｓｇ_２、Ｓｇ_３が設けられ、各ドライバの端子がそれぞれ信号線Ｓに接続されるとともに、透明基板の左右両縁部にはそれぞれ３個、合計６個のコモンドライバＣｄ（Ｃｄ_１〜Ｃｄ_６）が設けられ、各ドライバの端子がそれぞれ走査線Ｇに接続されている。
【００３２】
なお、この例においても先の例の場合と同様に、多数配列されたゲート線Ｇ…のうち、１本おきのゲート線Ｇ…が左側のコモンドライバＣｄに、残りの１本おきのゲート線Ｇ…が右側のコモンドライバに接続されている。
この例においては信号線Ｓと３つの走査線Ｇとが挟んで区画する領域に画素が構成され、その画素が３つのドットに分割されて構成されることで目的を達成している。
このように単純マトリクス式の液晶表示装置にあっては、対向して交差する信号線Ｓと走査線Ｇの交差部分の間に存在する液晶に電界が印加されて液晶が駆動されるのでこの信号線Ｓと走査線Ｇが交差する部分が１つのドットを構成する。
【００３３】
なお、前述の各形態の説明においては、６４０×４８０画素のＶＧＡの場合について説明したが、この他にも画面の表示形態は種々のものがあり、走査線数４８０本のＮＴＳＣ方式のテレビ画面、走査線数５７０本のＰＡＬ方式のテレビ画面、走査線数１１２５本のＨＤＴＶ方式、走査線数６００本のＳＶＧＡ、走査線数７６８本のＸＧＡ、走査線数１０２４本のＥＷＳ等の種々の規格に合わせて適用できるのは勿論である。
【００３４】
また、上記図５を基に説明した駆動方法と図６を基に説明した駆動方法を切り替えて使用する構造とすることもできる。例えば、液晶表示装置がノートパソコン用に用いられた場合は、ノートパソコンの表示装置回りに切替用のスイッチを設けておき、このスイッチにより図５を基に説明した駆動方法をなす駆動回路と図６を基に説明した駆動方法をなす駆動回路を切り替えて表示装置の表示状態を使用目的に合わせて変更できるように構成しても良い。
【００３５】
ところで、前述した各実施形態においては、低コストや消費電力の低下等を達成できたが、図３に示された横ストライプ配置の画素を用いて図６に示された駆動方法、つまり１つのフレームを３つのフィールドに分割してフィールド間を２本飛ばした飛び越し走査を行った場合、フリッカーやラインクローリング（細かなスジが画面上を流れるように表示されてしまう現象）等が発生してしまうという新たな問題が生じた。
【００３６】
図３に示された横ストライプ配置の画素を用いて図６に示された駆動方法を用いると、同一フィールド内では同一の色のみ駆動されることになる。つまり、図６に示された駆動方法では、赤を表示するフィールド、緑を表示するフィールド、及び青を表示するフィールドの３つのフィールドによって１つの画面（フレーム）が構成される。赤、緑、青の輝度（透過率）をそれぞれＴ_ｒ，Ｔ_ｇ，Ｔ_ｂとした場合、透過率の比は、Ｔ_ｒ，Ｔ_ｇ，Ｔ_ｂ≒３：６：１となる。この場合、各色の輝度（透過率）が異なるため、フィールド間での輝度（透過率）のバランスが崩れてしまい、結果として表示エリア全体でフリッカが発生してしまう。
【００３７】
上述したフリッカを防止するために、図４に示された横ストライプ配置の画素、つまり、各色がモザイク状に配された画素を用いて図６に示された駆動方法を用いて各色のドットが１フィールド内で同数駆動されるようにした場合、上述したようなフリッカは解消される。しかしながら、例えば、図９に示すように、画面上に１ドットの横線を表示させたときに階段状に表示されてしまう。つまり、図４に示された画素を用いると表示の細部において表示物の輪郭が崩れてしまう等の問題が生じた。
次に、上記の輪郭が崩れるという問題点及びフリッカが生じるという問題点の何れをも解決した駆動方法について説明する。
【００３８】
図１０〜図１２は、本発明に係る表示装置の駆動方法を示す説明図である。この駆動方法では１フレームを３つのフィールドに分割して駆動する。図１０は第１フィールド駆動時の様子を示す図であり、図１１は第２フィールド駆動時の様子を示す図であり、図１２は第３フィールド駆動時の様子を示す図である。図１０〜図１２に示すフィールドを順次駆動して１つのフレームを表示する。尚、この駆動方法では、図３に示された横ストライプ配置の画素が用いられる。また、以下の説明では、説明を簡単にするため画面を構成するドット全てに対して電圧を印加して白色の表示を行う場合について説明する。
【００３９】
この駆動方法では、上述した問題点を解決するために、次の条件が満足されるよう駆動を行っている。
（１）各画素の色配置が全ての表示画面において同一
（２）同一フィールド内で駆動される各色のドット数が等しい
【００４０】
図１０〜図１２中の左側に示す矢印はそのフィールドで駆動される走査線を示す。図１０に示す第１フィールドにおいては、第ｎ行目の画素の赤のドットのみが、第ｎ＋１行目の画素の緑のドットのみが、第ｎ＋２行目の画素の青のドットのみがそれぞれ駆動される。図１１に示す第２フィールドにおいては、第ｎ行目の画素の緑のドットのみが、第ｎ＋１行目の画素の青のドットのみが、第ｎ＋２行目の画素の赤のドットのみがそれぞれ駆動される。また、図１２に示す第３フィールドにおいては、第ｎ行目の画素の青のドットのみが、第ｎ＋１行目の画素の赤のドットのみが、第ｎ＋２行目の画素の緑のドットのみがそれぞれ駆動される。以下、順次ｎ＋３、ｎ＋４、さらにｎ＋５と同様に駆動される。
【００４１】
図１０〜図１２中に示された符号‘＋’及び符号‘−’は、そのドッドに書き込む電圧の極性を示している。
まず、第１フィールドの第ｎ行目をなす画素の赤のドットが、列毎に異なる極性で駆動される。つまり、図示されたように、‘＋’，‘−’，‘＋’，‘−’，……の極性で順次駆動される。次に第ｎ＋１行目をなす画素の緑のドットが、‘−’，‘＋’，‘−’，‘＋’，……の極性で順次駆動され、第ｎ＋２行目をなす画素の青のドットが、‘＋’，‘−’，‘＋’，‘−’，……の極性で順次駆動される。
【００４２】
同様に、第２，３フィールドにおいても、各行をなす画素の１つの色のドットが異なる極性で駆動され、１フレームが表示される。
次のフレームにおいても、上述したように、第１フィールド、第２フィールド、及び第３フィールドの順に駆動されるが、各々のドットは、前回印加された極性と異なる極性の電圧が印加される。例えば、第１フィールドについて説明すると、第ｎ行目をなす画素の赤のドットは、上述した前回の駆動時においては、‘＋’，‘−’，‘＋’，‘−’，……の極性で順次駆動されるが、今回は、前回印加された電圧と異なる電圧、つまり、‘−’，‘＋’，‘−’，‘＋’，……の極性で順次駆動される。第２フィールド、第３フィールドにおいても同様に、前回印加された電圧と異なる極性の電圧が印加される。このように、この駆動方法では、空間的（液晶表示素子の縦横方向の意味）に異なる極性で各ドットが駆動されるとともに、時間的にも異なる極性で駆動される。
【００４３】
以上説明した、第１フィールド〜第３フィールド、及びこの第１フィールド〜第３フィールドと異なる極性で駆動される第１フィールド〜第３フィールドの計６フィールドによって、一連のシーケンスが終了する。以降、このシーケンスが順次繰り返されることとなる。
尚、上述した実施形態においては、同一の走査線上の隣接ドット及び同一の信号線上の書き込み時間が隣接するドットが異なる極性で駆動されることによってラインクローリングの視認も防止しているが、これに限られず、輝度（透過率）の空間周波数を実質的にコントロールできる同一走査線上のドットにのみ着目し、ラインクローリングの視認が防止できる範囲で極性を反転する周期（空間周波数、時間的周波数）を決定すればよい。
【００４４】
次に、前述した問題点、つまり、輪郭が崩れるという問題点及びフリッカが生じるという問題点の何れをも解決した他の駆動方法について説明する。
図１３，１４は、本発明に係る表示装置の他の駆動方法を示す説明図である。図１０〜図１２に示された駆動方法と異なる点は、１フレームが４つのフィールドに分割して駆動される点である。
【００４５】
図１０〜図１２に示された駆動方法では、１フレームが３つのフィールド、つまり基本色（赤、緑、青）の数のフィールドに分割されていたため、１フレーム内で走査される走査線が等間隔ではなかったが、１フィールドを４つのフィールドに分割することによって１フィールド内で駆動される走査線を等間隔にすることができる。
尚、この駆動方法においても、図３に示された横ストライプ配置の画素が用いられる。また、以下の説明では、説明を簡単にするため画面を構成するドット全てに対して電圧を印加して白色の表示を行う場合について説明する。
【００４６】
図１３（ａ）は、本駆動方法で駆動された場合の第１フィールドを示す図である。この図に示されたように、本駆動方法では、４本の走査線毎に１本の割合で走査線を駆動する。つまり、図１３（ａ）に示されたように、第１フィールドは４本の走査線を１つの単位とし、各単位をなす走査線の第１行目の走査線を駆動する。この場合、図示されたように第ｒ番目の単位では赤の走査線が、第ｒ＋１番目の単位では緑の走査線が、第ｒ＋２番目の単位では青の走査線が、第ｒ＋３番目の単位では赤の走査線が、第ｒ＋４番目の単位では緑の走査線が、第ｒ＋５番目の単位では青の走査線が順に走査される。
【００４７】
また、図１３（ｂ）は、本方法で駆動された場合の第２フィールドを示す図である。この図に示されるように、第２フィールドは、１つの単位とされた４本の走査線のうち、第２番目の走査線を走査する。図１３（ｂ）では、第ｒ番目から第ｒ＋５番目の単位の順に、緑、青、赤、緑、青、赤の順で順次駆動される。
図１４（ａ）は、本方法で駆動された場合の第３フィールドを示す図である。この図に示されるように、第３フィールドは、１つの単位とされた４本の走査線のうち、第３番目の走査線を走査する。図１４（ａ）では、第ｒ番目から第ｒ＋５番目の単位の順に、青、赤、緑、青、赤、緑の順で順次駆動される。
図１４（ｂ）は、本方法で駆動された場合の第４フィールドを示す図である。このフィールドは残りの走査線を駆動する。つまり、第４フィールドは、１つの単位とされた４本の走査線のうち、第４番目の走査線が走査され、図１４（ｂ）では、第ｒ番目から第ｒ＋５番目の単位の順に、赤、緑、青、赤、緑、青の順で順次駆動される。
【００４８】
以上、４フィールドで１フレームが構成される。図１５にその様子を示す。図１５は本発明に係る表示装置を駆動する場合のフレーム周波数とフィールドの関係の他の例を示す図である。図のように、１フレームは上述した４フィールド（Ｆ_１〜Ｆ_４）で構成され、１秒間に１５フレームが表示される。つまり、１秒間に表示されるフィールド数は４×１５＝６０であり、図５に示されたフィールド数と同様である。尚、図１５において、各フィールドＦ_１〜Ｆ_６０の右端に示された数字（“１”〜“１４４０”）は、最も上の走査線を“１”とした場合に、各々の走査線は上から何番目の走査線であるかを示すための数字である。また、記号“○”で囲われている数字はそのフィールド内で駆動される走査線を示す。
【００４９】
この駆動方法においては走査線をスキャンする周波数は従来と同じであるためにゲートドライバ１つあたりの消費電力が約２０ｍＷであり、約２０ｍＷの消費電力のものを６個必要とするので１２０ｍＷとなる。また、ソースドライバの約１００ｍＷのものを３個必要とするが、１つのフレームを４つのフィールドに分割し、この４つのフィールドを飛び越し走査しているため、それらのドットクロックは、従来の１／４となるために、ソースドライバの１個あたりの消費電力は１／４、つまり２５ｍＷとなる。従って、ソースドライバで消費される電力は結果的に２５×３＝７５ｍＷであり、ゲートドライバ及びソースドライバで消費される電力は１９５ｍＷとなり、従来の約２３．２％の消費電力に抑えることができる。
また、前述したように、図６に示された駆動方法及び図１０〜図１２に示された駆動方法を用いた場合の消費電力は２２０ｍＷであるが、この駆動方法を用いた場合には１９５ｍＷであるため、図６に示された駆動方法及び図１０〜図１２に示された駆動方法を用いた場合の消費電力の消費電力に対しても、約８８％の消費電力で駆動することができる。
【００５０】
次に、前述した問題点、つまり、輪郭が崩れるという問題点及びフリッカが生じるという問題点の何れをも解決し、更に消費電力を低減した他の駆動方法について説明する。
図１６〜１８は、本発明に係る表示装置の他の駆動方法を示す説明図である。この駆動方法は図１３，１４に示された駆動方法に対して、５本の走査線を１つの単位として駆動している点が異なる。
この駆動方法においても各フィールド内で駆動される走査線を等間隔にすることができる。
尚、この駆動方法においても、図３に示された横ストライプ配置の画素が用いられる。また、以下の説明では、説明を簡単にするため画面を構成するドット全てに対して電圧を印加して白色の表示を行う場合について説明する。
【００５１】
図１６（ａ）は、本駆動方法で駆動された場合の第１フィールドを示す図である。この図に示されたように、本駆動方法では、５本の走査線毎に１本の割合で走査線を駆動する。つまり、図１５（ａ）に示されたように、第１フィールドは５本の走査線を１つの単位とし、各単位をなす走査線の第１行目の走査線を駆動する。この場合、図示されたように第ｓ番目の単位では赤の走査線が、第ｓ＋１番目の単位では青の走査線が、第ｓ＋２番目の単位では緑の走査線が、第ｓ＋３番目の単位では赤の走査線が、第ｓ＋４番目の単位では青の走査線が順に走査される。
【００５２】
また、図１６（ｂ）は、本方法で駆動された場合の第２フィールドを示す図である。この図に示されるように、第２フィールドは、１つの単位とされた５本の走査線のうち、第２番目の走査線を走査する。図１６（ｂ）では、第ｓ番目から第ｓ＋４番目の単位の順に、緑、赤、青、緑、赤の順で順次駆動される。
図１７（ａ）は、本方法で駆動された場合の第３フィールドを示す図である。この図に示されるように、第３フィールドは、１つの単位とされた５本の走査線のうち、第３番目の走査線を走査する。図１７（ａ）では、第ｓ番目から第ｓ＋４番目の単位の順に、青、緑、赤、青、緑の順で順次駆動される。
図１７（ｂ）は、本方法で駆動された場合の第４フィールドを示す図である。この図に示されるように、第４フィールドは、１つの単位とされた５本の走査線のうち、第４番目の走査線を走査する。図１７（ｂ）では、第ｓ番目から第ｓ＋４番目の単位の順に、赤、青、緑、赤、青の順で順次駆動される。
図１８は、本方法で駆動された場合の第５フィールドを示す図である。このフィールドは残りの走査線を駆動する。つまり、第５フィールドは、１つの単位とされた５本の走査線のうち、第５番目の走査線が走査され、図１８では、第ｓ番目から第ｓ＋４番目の単位の順に、緑、赤、青、緑、赤（第ｓ＋４番目の単位の図示は省略している）の順で順次駆動される。
【００５３】
以上、５フィールドで１フレームが構成される。図１９にその様子を示す。図１９は本発明に係る表示装置を駆動する場合のフレーム周波数とフィールドの関係の他の例を示す図である。図のように、１フレームは上述した５フィールド（Ｆ_１〜Ｆ_５）で構成され、１秒間に１２フレームが表示される。つまり、１秒間に表示されるフィールド数は５×１２＝６０であり、図５に示されたフィールド数と同様である。尚、図１９において、各フィールドＦ_１〜Ｆ_６０の右端に示された数字（“１”〜“１４４０”）は、最も上の走査線を“１”とした場合に、各々の走査線は上から何番目の走査線であるかを示すための数字である。また、記号“○”で囲われている数字はそのフィールド内で駆動される走査線を示す。
【００５４】
この駆動方法においては走査線をスキャンする周波数は従来と同じであるためにゲートドライバ１つあたりの消費電力が約２０ｍＷであり、約２０ｍＷの消費電力のものを６個必要とするので１２０ｍＷとなる。また、ソースドライバの約１００ｍＷのものを３個必要とするが、１つのフレームを５つのフィールドに分割し、この５つのフィールドを飛び越し走査しているため、それらのドットクロックは、従来の１／５となるために、ソースドライバの１個あたりの消費電力は１／５、つまり２０ｍＷとなる。従って、ソースドライバで消費される電力は結果的に２０×３＝６０ｍＷであり、ゲートドライバ及びソースドライバで消費される電力は１８０ｍＷとなり、従来の約２１．４％の消費電力に抑えることができる。
また、前述したように、図６に示された駆動方法及び図１０〜図１２に示された駆動方法を用いた場合の消費電力は２２０ｍＷであるが、この駆動方法を用いた場合には１８０ｍＷであるため、図６に示された駆動方法及び図１０〜図１２に示された駆動方法を用いた場合の消費電力の消費電力に対しても、約８２％の消費電力で駆動することができる。つまり、本駆動方法を用いればさらに消費電力を抑えることができる。
【００５５】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、１つのフレームを複数のフィールドに分割し、フィールド毎に走査することで、従来構造の駆動の場合と同様に表示装置を駆動することができるとともに消費電力を低減できるという効果がある。
さらに、フィールドが走査線毎にそれぞれ異なる基本色が表示されるよう走査され、フレームが、各フィールド毎に表示色が異なる基本色数分のフィールドからなるよう走査されるようにしたので、フリッカ等を防止することができるという効果がある。具体的には、見る者に対して極めて見やすい表示を行えるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が適用される液晶表示装置の一形態を示す図である。
【図２】図１に示す表示装置の画素と薄膜トランジスタ構造の関係を示す拡大図である。
【図３】図２に示す構造においてカラーフィルタのＲＧＢ配置の一例を示す図である。
【図４】図２に示す構造においてカラーフィルタのＲＧＢ配置の他の例を示す図である。
【図５】表示装置を駆動する場合のフレーム周波数とフィールドの関係の一例を示す図である。
【図６】表示装置を駆動する場合のフレーム周波数とフィールドの関係の他の例を示す図である。
【図７】本発明が適用される単純マトリクス式の液晶表示装置の例を示す図である。
【図８】図７に示す液晶表示装置の１つの画素の拡大図である。
【図９】図４に示された構成の液晶表示装置を駆動する際に生ずる問題点を説明するための図である。
【図１０】本発明に係る表示装置の駆動方法を示す説明図である。
【図１１】本発明に係る表示装置の駆動方法を示す説明図である。
【図１２】本発明に係る表示装置の駆動方法を示す説明図である。
【図１３】本発明に係る表示装置の他の駆動方法を示す説明図である。
【図１４】本発明に係る表示装置の他の駆動方法を示す説明図である。
【図１５】本発明係る表示装置を駆動する場合のフレーム周波数とフィールドの関係の他の例を示す図である。
【図１６】本発明に係る表示装置の他の駆動方法を示す説明図である。
【図１７】本発明に係る表示装置の他の駆動方法を示す説明図である。
【図１８】本発明に係る表示装置の他の駆動方法を示す説明図である。
【図１９】本発明係る表示装置を駆動する場合のフレーム周波数とフィールドの関係の他の例を示す図である。
【図２０】従来の液晶表示装置の液晶表示装置の平面図である。
【図２１】図２０に示す液晶表示装置の１つの画素の拡大図である。
【符号の説明】
Ｓｄ_１〜Ｓｄ_３ソースドライバ
Ｇｄ_１〜Ｇｄ_６ゲートドライバ
Ｇ走査線
Ｓ信号線
Ｔ薄膜トランジスタ
１０，２０液晶表示素子
１１画素電極
１２画素

Claims

複数の基本色を組み合わせて色を表示する画素が多数配列され、多数の走査線と多数の信号線とによって前記多数の画素がマトリクス駆動されるとともに、各信号線方向に沿って前記複数の基本色の組み合わせが繰り返し配列され、走査線の数が、一信号線に沿って並ぶ画素数と前記基本色数とを乗算した数にされた表示装置を駆動する表示装置の駆動方法であって、
画素表示情報の１フレームを前記基本色数以上の色数であって、前記基本色数で割り切れない数のフィールドに分割し、前記走査線を間引いて走査して各々のフィールド内で前記基本色を同一の割合で表示させる
ことを特徴とする表示装置の駆動方法。
複数の基本色を組み合わせて色を表示する画素が多数配され、多数の走査線と多数の信号線とによって前記多数の画素がマトリクス駆動されるとともに、各信号線方向に沿って前記複数の基本色の組み合わせが繰り返し配列され、走査線の数が、一信号線に沿って並ぶ画素数と前記基本色数とを乗算した数にされた表示装置を駆動する表示装置の駆動方法であって、
画素表示情報の１フレームを前記基本色数以上の色数であって、前記基本色数で割り切れない数のフィールドに分割し、前記走査線を間引いて走査し、各々のフィールド内で各基本色を色順に表示させる
ことを特徴とする表示装置の駆動方法。