JP3619771B2 - 液晶表示装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、隣接した走査線を利用して補助容量を形成したタイプの液晶表示装置に関わり、特に同一の表示信号を隣接する走査線に沿って与えることによって表示を垂直方向に伸長して表示することができる液晶表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
表示を垂直方向に伸長する場合は、その１つの手法として、図８に示すように、隣接する所定の走査線Ｇｎ，Ｇｎ＋１に走査電圧ＶＧｎ，ＶＧｎ＋１を同一タイミングで与えて同時に走査することにより、所定の走査線Ｇｎに与える表示信号Ｖｓと同一の表示信号を次段の走査線Ｇｎ＋１に沿って与える駆動が行われることが有る。尚、図８に示す電圧波形ＶＧｎとＶＧｎ＋１は同一波形であるが、説明の便宜上、両者を若干ずらして図示している。
【０００３】
上記のような隣接する走査線の同時走査を、例えば図４に示すように、隣接走査線を利用して補助容量を形成したＣｓ ｏｎ Ｇａｔｅタイプと呼ばれる液晶表示装置に対して行なうと、次のような問題がある。
【０００４】
すなわち、隣接する２つの走査線（Ｇｎ，Ｇ＋１）の走査において、ｎライン目の補助容量Ｃｓｎは前段の走査線（Ｇｎ−１）に接続されてゲートオフ（非選択）電圧（−１０Ｖ〜―１５Ｖ）が印加されているのに対して、ｎ＋１ライン目の補助容量Ｃｎ＋１は前段の走査線（Ｇｎ）に接続されてゲートオン（選択）電圧（１５Ｖ〜２５Ｖ）が印加されているため、補助容量への書き込み電圧に相違が生じる。
【０００５】
さらにまた、図７に示すように、共通電極に実際に与えられる電圧に波形なまりが発生すると、ｎライン目とｎ＋１ライン目とで共通電圧に相違が生じることが有る。
【０００６】
このように、同じ表示信号を与えながらも、補助容量への書き込み電圧や共通電圧に差が生じるため、図９（ａ）（ｂ）に示すように、ｎライン上の画素とｎ＋１ライン上の画素とでクロスハッチングで示す電圧差が生じる。この電圧差が要因となって輝度差が生じ、それが横縞として観察される。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記の点を考慮し、Ｃｓ ｏｎ Ｇａｔｅタイプの液晶表示装置において、表示の垂直方向の伸長を行う場合の伸長部分に沿った輝度差を解消し、表示品位を高めることを主な課題とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の液晶表示装置は、請求項１に記載のように、複数の信号線と複数の走査線によってマトリックス状に区画される領域に配置した画素電極と、前記走査線に供給される信号によってスイッチングされ、前記信号線に供給される表示信号を前記画素電極に供給するスイッチング素子と、前記画素電極と液晶層を介在して容量結合した共通電極と、前記画素電極と前段の走査線の間に形成した補助容量とを備え、所定の走査線に沿った表示信号と同一の表示信号を次段の走査線に沿って与えるために、走査線を走査する通常の水平走査期間に第１の走査期間と第２の走査期間を設定し、前記第１の走査期間に前記所定の走査線を走査し、第２の走査期間に次段の走査線を走査する液晶表示装置において、前記表示信号の極性が反転する周期と同期して前記共通電極に供給する共通電位を変化させるとともに、共通電位が変化する際に補正電圧を加えることを特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。この液晶表示装置は、図４に示すように、複数の信号線Ｓ（Ｓｍ，Ｓｍ＋１，・・）と複数の走査線Ｇ（Ｇｎ−１，Ｇｎ，Ｇｎ＋１，・・）によってマトリックス状に区画される領域に配置した画素電極Ｄと、前記走査線Ｇに供給される信号によってスイッチングされ、前記信号線Ｓに供給れる表示信号Ｖｓを前記画素電極Ｄに供給するスイッチング素子Ｔｒと、前記画素電極Ｄと液晶層ＬＣを介在して容量結合した共通電極ＣＯＭと、前記画素電極Ｄと前段の走査線Ｇの間に形成した補助容量Ｃｓとを備えたＣｓ ｏｎ Ｇａｔｅタイプの液晶表示装置である。
【００１０】
前記複数の信号線Ｓは、表示信号Ｖｓを供給するＹドライバＤＹに接続され、前記複数の走査線Ｇは、走査信号を供給するＸドライバＤＸに接続されている。画素電極Ｄへの書き込みは、ＹドライバＤＹより信号線Ｓに同時に供給される表示信号Ｖｓを、走査線Ｇに順次供給されるアドレス信号でサンプリングする、線順次駆動によって行なわれる。画素電極（容量）Ｄに書き込まれた表示信号Ｖｓは、１フレーム後に次のアドレス信号が到来して極性反転した表示信号での書き込みが行われるまでその電位が保持される。この液晶表示装置は、共通電極ＣＯＭの電位を水平走査期間Ｈ毎にＶｃｏｍ＋（５Ｖ）とＶｃｏｍ−（０Ｖ）に切り替える交流駆動を行なうので、図５に示すようにそのための共通電極駆動回路も備えている。
【００１１】
この駆動回路は、図６に波形を示すように、共通電極ＣＯＭに与えるように供給される電圧波形Ｖｃｏｍ（ｉｎ）にその極性が変化する際の波形なまりを補正するための電圧Ｖｐを加えて電圧波形Ｖｃｏｍとして出力する回路を内蔵している。この回路は、外部から与えられる反転信号や補正設定信号などに基づいて動作し、補正信号によって補正電圧Ｖｐの電圧値やパルス幅を任意に変更することができる構成としている。補正電圧Ｖｐを加えた電圧Ｖｃｏｍ（ｉｎ）を与えることにより、共通電極の電圧が変化する際の波形なまりが解消され、図６に示すような波形なまりの少ない共通電圧Ｖｃｏｍを表示装置のパネル内部に与えることができる。
【００１２】
次に、本発明の液晶表示装置の駆動方法について、走査線Ｇｎに沿って書き込む表示信号と同一の表示信号を次段の走査線Ｇｎ＋１に沿って書き込むことによって垂直方向の伸長表示を行なう場合を例に取り、図１〜４を参照して説明する。図において、Ｈ（Ｈｋ−１，Ｈｋ，・・）は水平走査期間を示し、ＶＧは走査線Ｇに走査信号として与えられる電位を示している。Ｖｃｏｍは共通電極ＣＯＭに与えられる電位で、上述の補正電圧Ｖｐによって波形なまりが解消された状態を示している。Ｖｓは信号線Ｓに与えられる表示信号の電位、ＶＤは画素電極Ｄの電位を示している。ｔ１、ｔ２は、互いに重ならないように通常の水平走査期間Ｈを前後に分割して設定した伸長処理のための走査期間で、水平走査期間Ｈの前側の走査期間（第１走査期間）としてｔ１が、後側の走査期間（第２の走査期間）としてｔ２が設定されている。ｔ３は、伸長処理を含まない水平走査期間における走査線の走査期間を示している。
【００１３】
図１（ａ）に示すように、伸長処理を含まない水平走査期間、例えばＨｋ−１において、ＸドライバＤＸが走査線Ｇｎ−１に対して出力する走査電圧ＶＧｎ−１のみがｔ３の期間に選択電位ＶＧ（Ｈ）（２０Ｖ）に保持され、残りの走査電圧は非選択電位ＶＧ（Ｌ）（−１０Ｖ〜−１５Ｖ）に保持される。
【００１４】
次に、伸長処理を含む水平走査期間であるＨｋになると、ＸドライバＤＸから走査線Ｇｎに出力する走査電圧ＶＧｎのみがｔ１の期間に選択電位ＶＧ（Ｈ）に保持され、残りの走査電圧は非選択電位ＶＧ（Ｌ）に保持される。走査期間ｔ１が終了すると、スイッチング素子Ｔｒがオフするに必要な若干の間隔をおいて、走査電圧ＶＧｎ＋１のみがｔ２の期間に選択電位ＶＧ（Ｈ）に保持され、残りの走査電圧は非選択電位ＶＧ（Ｌ）に保持される。
【００１５】
ｔ１の期間に走査電圧ＶＧｎのみが選択電位ＶＧ（Ｈ）に保持されることにより、走査線Ｇｎに接続したスイッチング素子Ｔｒが一斉に選択されて動作状態になり、信号線Ｓから与えられた表示信号Ｖｓが液晶層ＬＣと補助容量Ｃｓに書き込まれて蓄積される。同様に、ｔ２の期間に走査電圧ＶＧｎ＋１のみが選択電位ＶＧ（Ｈ）に保持されることにより、走査線Ｇｎ＋１に接続したスイッチング素子Ｔｒが一斉に選択されて動作状態になり、信号線Ｓから与えられた表示信号Ｖｓが液晶層ＬＣと補助容量Ｃｓに書き込まれて蓄積される。ここで、期間ｔ１、ｔ２に電荷が補助容量Ｃｓに蓄積される際、補助容量Ｃｓの一方の電極はいずれも非選択電位ＶＧ（Ｌ）に保持されているので、両期間ｔ１、ｔ２の補助容量Ｃｓの電位を同程度に保つことができ、電位分布を均一化して輝度ムラを抑制することができる。また、共通電極ＣＯＭに表示信号の極性反転に同期して与えられる電圧ＶＣＯＭも補正電圧によって波形なまりが改善されるので、電位分布を均一化して輝度ムラを抑制することができる。
【００１６】
尚、走査線ＧｎとＧｎ＋１に沿って書き込まれる表示信号Ｖｓは同じ信号であるので、前記走査期間ｔ１、ｔ２は同一の時間に設定することができる。しかしながら、スイッチング素子Ｔｒに加わる表示信号Ｖｓは、信号線Ｓの配線容量や抵抗などの存在によって、飽和電圧に向かって逐次変化するので、走査期間ｔ１、ｔ２を同一の時間に設定すると、図２（ｂ）に示すように、画素電極の電位ＶＤや補助容量の電位に若干の電位差ΔＶが発生する。この電位差ΔＶによって、図６に示す場合と同様の問題が発生する。そこで、図２（ａ）に示すように、電位差ΔＶがなくなるように、走査期間ｔ１をｔ２よりも若干長く設定している。
【００１７】
このようにすることにより、図３（ｂ）（ｃ）に示すように、同一表示信号が書き込まれる走査線ＧｎとＧｎ＋１に沿った液晶層ＬＣに加わる電圧波形を同一にすることができ、垂直方向に伸長処理した部分と他の分との輝度差を解消して表示品位を高めることができる。ここで、図３（ａ）は、複数の走査線Ｇや信号線Ｓに加わる信号と共通電極ＣＯＭに加わる信号波形を示し、同図（ｂ）（ｃ）は、液晶層ＬＣに加わる電圧を共通電極ＣＯＭを基準にして表した波形図である。尚、図３（ａ）は、複数の走査線Ｇや信号線Ｓに加わる信号、共通電極ＣＯＭに加わる信号等、本来重複して判別しにくい信号に若干のタイミングをずらして表示している。
【００１８】
図１（ａ）は、伸長処理を含まない水平走査期間の走査期間ｔ３を、走査期間ｔ１と同等のタイミングである一水平走査期間の前半に設定した例を示しているが、同図（ｂ）に示すように、走査期間ｔ３を、走査期間ｔ２と同等のタイミングである一水平走査期間の後半に設定することもできる。また、走査期間ｔ３は、走査期間ｔ１以下で、期間ｔ２以上の値に設定することができる。
【００１９】
尚、上記期間ｔ１、ｔ２、ｔ３のいずれかを選択的に任意に可変する期間可変手段をＸドライバ、もしくはＸドライバの周辺回路に組み込むこともできる。この様な可変手段を用いることによって、補助容量Ｃｓへの蓄積電圧を調整することもでき、走査電圧が選択電圧から非選択電圧に切り替わる際の寄生容量に起因する電圧変動を前記調整によって調整することもできる。
【００２０】
尚、図１、図３においては、説明の都合上、表示信号の電位Ｖｓと画素電極の電位ＶＤを同じとしているが、実際の動作では、走査タイミング、配線抵抗、配線容量、スイッチング素子のオン抵抗、液晶層や補助容量の容量などの存在によって、図２に示すように、ＶｓとＶＤは必ずしも一致しない。
【００２１】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、Ｃｓ ｏｎ Ｇａｔｅタイプの液晶表示装置において、垂直方向への伸長表示を行う場合の伸長部分に沿った輝度差を解消し、表示品位を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の動作を説明するための要部電圧波形図で、（ａ）は前モード、（ｂ）は後モードを示す図である。
【図２】本発明の動作を説明するための要部電圧波形図で、（ａ）はｔ１＞ｔ２、（ｂ）はｔ１＝ｔ２を示す図である。
【図３】本発明の動作を説明するための電圧波形図で、（ａ）はＶＧ（Ｈ），Ｖｃｏｍ，ＶＳ，ＶＧ（Ｌ）の各電圧波形図、（ｂ）（ｃ）はＶｃｏｍを基準とした液晶印加電圧を示す波形図である。
【図４】本発明の液晶表示装置の回路構成を示す回路図である。
【図５】本発明の液晶表示装置の要部の回路構成を示すブロック図である。
【図６】本発明の要部の動作を示す電圧波形図である。
【図７】従来例の要部の動作を示す電圧波形図である。
【図８】従来例の動作を示す電圧波形図である。
【図９】（ａ）（ｂ）は従来例のＶｃｏｍを基準とした液晶印加電圧を示す波形図である。
【符号の説明】
Ｓ 信号線
Ｇ 走査線
Ｄ 画素電極
Ｔｒ スイッチング素子
ＬＣ 液晶層
Ｃｓ 補助容量
ＣＯＭ 共通電極
ＤＹ Ｙドライバ
ＤＸ Ｘドライバ

Claims (1)

1. 複数の信号線と複数の走査線によってマトリックス状に区画される領域に配置した画素電極と、前記走査線に供給される信号によってスイッチングされ、前記信号線に供給される表示信号を前記画素電極に供給するスイッチング素子と、前記画素電極と液晶層を介在して容量結合した共通電極と、前記画素電極と前段の走査線の間に形成した補助容量とを備え、所定の走査線に沿った表示信号と同一の表示信号を次段の走査線に沿って与えるために、走査線を走査する通常の水平走査期間に第１の走査期間と第２の走査期間を設定し、前記第１の走査期間に前記所定の走査線を走査し、第２の走査期間に次段の走査線を走査する液晶表示装置において、前記表示信号の極性が反転する周期と同期して前記共通電極に供給する共通電位を変化させるとともに、共通電位が変化する際に補正電圧を加えることを特徴とする液晶表示装置。

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