JP3633151B2 - アクティブマトリクス表示装置およびその駆動方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、アクティブマトリクス表示装置およびその駆動方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、アクティブマトリクス表示装置では、映像信号のサンプリング時におけるビデオラインの電位揺れを防止するために、映像信号をサンプリングする信号線にプリチャージ信号を供給して予め信号線を所定電圧に充放電していた。
このようにプリチャージ信号を信号線に供給するアクティブマトリクス表示装置として、水平ブランキング期間にプリチャージ信号を全ての信号線に一括で供給する一括プリチャージ方式のもの（特開平７−２９５５２１号公報）、あるいは映像信号のサンプリングに先行して各信号線にプリチャージ信号を点順次で供給する点順次プリチャージ方式のもの（特開平７−２９５５２０号公報）が知られている。
【０００３】
近年のように、表示画素数が増大してサンプリングレートが高速化してくると、水平ブランキング期間が極端に短くなるので、一括プリチャージ方式では十分にプリチャージ信号を供給することができず、点順次プリチャージ方式が用いられるようになる。
【０００４】
図３は従来の点順次プリチャージ方式のアクティブマトリクス表示装置の構成を示す回路図である。アクティブマトリクス表示装置は、行状のゲート線Ｘ、列状の信号線Ｙ、および両者の交差部に配された行列状の液晶画素ＬＣからなるマトリクス回路を有し、個々の液晶画素ＬＣは薄膜トランジスタＴｒにより駆動される。
マトリクス回路の左右には垂直走査回路（Ｖスキャナ）１０１、１０２が設けられており、Ｖスキャナ１０１、１０２は各ゲート線Ｘを順次走査し、１水平期間（１Ｈ）毎に１行分の液晶画素ＬＣを選択する。
【０００５】
また、マトリクス回路の上部には水平走査回路（Ｈスキャナ）１０３が設けられており、Ｈスキャナ１０３は１水平期間に亘って映像信号Ｖｓｉｇを各信号線Ｙに順次サンプリングし、Ｖスキャナ１０１、１０２によって選択された１行分の液晶画素ＬＣに点順次で映像信号Ｖｓｉｇを書き込む。
さらに、マトリクス回路の下部にはプリチャージ回路（Ｐスキャナ）１０４が設けられており、映像信号Ｖｓｉｇのサンプリングに先行して灰レベルのプリチャージ信号Ｐｓｉｇを各信号線Ｙに順次供給し、各信号線Ｙを灰レベルの一定電圧に充放電する。
【０００６】
図４は図３のアクティブマトリクス表示装置における各部の信号波形を示すタイミングチャートである。Ｐスキャナ１０４は水平クロック信号ＨＣＫ１，ＨＣＫ２より１クロック先行した水平クロック信号ＰＣＫ１，ＰＣＫ２に同期して水平スタート信号ＰＳＴを順次転送し、サンプリングパルス¢Ｐ１，¢Ｐ２，¢Ｐ３，……，¢Ｐｎを出力する。このサンプリングパルスにより水平スイッチング素子ＰＳＷが順次開閉され、信号線Ｙは灰レベルの電圧（映像信号Ｖｓｉｇのセンタ電圧Ｖｓｉｇｃ±２．０〜３．０Ｖ）にプリチャージされる（図中期間ｄ）。
【０００７】
また、Ｈスキャナ１０３は水平クロック信号ＨＣＫ１，ＨＣＫ２に同期して水平スタート信号ＨＳＴを順次転送し、サンプリングパルス¢Ｈ１，¢Ｈ２，¢Ｈ３，……，¢Ｈｎを出力する。このサンプリングパルスにより水平スイッチング素子ＨＳＷが順次開閉され、信号線Ｙに映像信号Ｖｓｉｇをサンプリングする（図中期間ｅ）。
【０００８】
このように映像信号Ｖｓｉｇをサンプリングする前に信号線Ｙを灰レベルの電圧に充放電することにより、ビデオライン１０５の電位揺れを大幅に低減し、表示画像から縦筋の固定パターンを除くことができる。
【０００９】
また一方、本願出願人は、縦クロストークの発生を防止するために、画像の書き込みに影響を与えない期間に黒レベルの一定電圧を各信号線に供給する技術を提案しており、これについて以下に説明する。
例えば、黒ウィンドウパターンを液晶パネルに入力した場合、通常、黒ウィンドウパターンＣの上下の領域Ａに縦クロストークが発生してしまう。図５は黒ウィンドウパターンが入力された液晶パネルの表示状態を示す図である。また、図６は縦クロストークが発生した領域Ａおよび縦クロストークが発生していない領域Ｂの画素電位を示すタイミングチャートである。
【００１０】
薄膜トランジスタがオフしている期間のうち区間Ｔ２、Ｔ４では、領域Ａの信号線に黒レベルの電圧が供給されているが、領域Ｂの信号線には黒レベルの電圧が供給されていない。これにより、この区間Ｔ２、Ｔ４で領域Ａおよび領域Ｂの薄膜トランジスタのリーク電流が異なり、領域Ｂに比べて領域Ａの薄膜トランジスタの画素電位は小さくなる。特に、薄膜トランジスタのドレイン−ソース間のリーク電流の非対称性により、区間Ｔ４の低電圧側ではその差が大きく、縦クロストークが顕著に発生してしまう。
【００１１】
この対策として、薄膜トランジスタがオフされている期間、全ての画素領域の各信号線に黒レベルの電圧（映像信号の最大振幅より大きな電圧）を供給して全ての薄膜トランジスタのリーク電流を区間Ｔ２、Ｔ４の場合に揃えることにより領域間で薄膜トランジスタのリーク電流の差をなくし、縦クロストークを除去することが検討されている。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記プリチャージ回路では、縦筋の固定パターンを除くため、映像信号Ｖｓｉｇに先行して信号線Ｙに灰レベルの電圧を供給するが、この灰レベルの電圧では上記縦クロストークを除去することができない。すなわち、縦ストロークを除去するためには黒レベルの電圧を信号線Ｙに供給しなければならず、このように電圧レベルが違うので、縦筋と縦クロストークを同時に除去することができなかった。
【００１３】
そこで、本発明は点順次プリチャージ方式で縦筋および縦クロストークを同時に除去できるアクティブマトリクス表示装置およびその駆動方法を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の請求項１に記載のアクティブマトリクス表示装置は、行状のゲート線と、列状の信号線と、該ゲート線および該信号線の交差部に配された画素と、各ゲート線を順次走査し、一水平期間毎に一行分の画素を選択する垂直走査回路と、前記一水平期間内で各信号線を順次選択して映像信号を供給し、前記選択された一行分の画素に点順次で前記映像信号を書き込む水平走査回路とを備えたアクティブマトリクス表示装置において、前記信号線を選択し、該選択された信号線に前記映像信号の供給に先行して黒レベルの第１プリチャージ信号および灰レベルの第２プリチャージ信号を時系列に供給するプリチャージ回路を備えたことを特徴とする。
【００１５】
前記プリチャージ回路は第１プリチャージ回路および第２プリチャージ回路を有し、該第１プリチャージ回路および第２プリチャージ回路はそれぞれ前記信号線を選択して前記第１プリチャージ信号および第２プリチャージ信号を供給することが好ましい。
さらに、前記第１プリチャージ信号は前記映像信号の最大振幅より大きな黒レベルの信号であることが好ましい。
また、前記第１プリチャージ回路、第２プリチャージ回路および水平走査回路は、それぞれ各信号線の端部にスイッチング素子を設け、該スイッチング素子を開閉することにより前記信号線に前記第１プリチャージ信号、第２プリチャージ信号および映像信号を時系列に供給することが好ましい。
さらに、前記一水平期間毎に前記第１プリチャージ信号、第２プリチャージ信号および映像信号を反転させることが好ましい。
【００１６】
請求項６に記載のアクティブマトリクス表示装置の駆動方法は、行状のゲート線と、列状の信号線と、該ゲート線および該信号線の交差部に配された画素と、各ゲート線を順次走査し、一水平期間毎に一行分の画素を選択する垂直走査回路と、前記一水平期間内で各信号線を順次選択して映像信号をサンプリングし、前記選択された一行分の画素に点順次で前記映像信号を書き込む水平走査回路とを備えたアクティブマトリクス表示装置の駆動方法において、前記映像信号のサンプリングに先行して前記信号線を選択し、該選択された信号線に黒レベルの第１プリチャージ信号を供給し、該第１プリチャージ信号を供給した後、灰レベルの第２プリチャージ信号を前記信号線に供給することを特徴とする。
【００１７】
【発明の実施の形態】
本発明のアクティブマトリクス表示装置およびその駆動方法の実施の形態について説明する。
図１は実施の形態における点順次プリチャージ方式のアクティブマトリクス表示装置の構成を示す回路図である。アクティブマトリクス表示装置１は行状のゲート線Ｘ、列状の信号線Ｙ、および両者の交差部に配された行列状の液晶画素ＬＣからなるマトリクス回路５を有する。個々の液晶画素ＬＣは薄膜トランジスタＴｒにより駆動される。薄膜トランジスタＴｒのソース電極は対応する信号線Ｙに接続され、ゲート電極は対応する信号線Ｘに接続され、ドレイン電極は対応する液晶画素ＬＣに接続されている。
【００１８】
マトリクス回路５の左右には垂直走査回路（Ｖスキャナ）１１、１２が設けられており、Ｖスキャナ１１、１２は各ゲート線Ｘを順次走査し、１水平期間（１Ｈ）毎に１行分の液晶画素ＬＣを選択する。垂直走査回路（Ｖスキャナ）１１、１２が左右に設けられたことにより、薄膜トランジスタＴｒのゲート線Ｘの端部が開放されず、そのインピーダンスを半分にすることができる。Ｖスキャナ１１、１２は垂直クロック信号ＶＣＫに同期して垂直スタート信号ＶＳＴを順次転送し、選択パルス¢Ｖ１，¢Ｖ２，¢Ｖ３，……，¢Ｖｍを各ゲート線Ｘに出力する。これにより、薄膜トランジスタＴｒが開閉される。
【００１９】
また、マトリクス回路５の上部には水平走査回路（Ｈスキャナ）１３が設けられている。各信号線Ｙの一端には水平スイッチング素子ＨＳＷ１，ＨＳＷ２，ＨＳＷ３，……，ＨＳＷｎが設けられており、各水平スイッチング素子ＨＳＷ１，ＨＳＷ２，ＨＳＷ３，……，ＨＳＷｎの一方の接点はビデオライン２３に接続され、映像信号Ｖｓｉｇの供給を受ける。また、Ｈスキャナ１３は所定の水平クロック信号ＨＣＫ１、ＨＣＫ２に同期して水平スタート信号ＨＳＴを順次転送し、サンプリングパルス¢Ｈ１，¢Ｈ２，¢Ｈ３，……，¢Ｈｎを出力する。サンプリングパルス¢Ｈ１，¢Ｈ２，¢Ｈ３，……，¢Ｈｎにより水平スイッチング素子は開閉され、それぞれの信号線Ｙに映像信号Ｖｓｉｇをサンプルホールドする。サンプルホールドされた映像信号ＶｓｉｇはＶスキャナ１１、１２により選択されたゲート線Ｘに対応する液晶画素ＬＣに書き込まれる。このように、Ｈスキャナ１３は１Ｈ内で映像信号Ｖｓｉｇを各信号線Ｙに順次サンプリングし、Ｖスキャナ１１、１２によって選択された１行分の液晶画素ＬＣに点順次で映像信号Ｖｓｉｇを書き込む。
【００２０】
さらに、マトリクス回路５の下部には２つのプリチャージ回路（Ｐ１スキャナ，Ｐ２スキャナ）１４、１５が設けられている。Ｐ１スキャナ１４は、各信号線Ｙの端部に接続されたプリチャージスイッチング素子Ｐ１ＳＷ１，Ｐ１ＳＷ２，Ｐ１ＳＷ３，……，Ｐ１ＳＷｎを順次開閉して各信号線Ｙにプリチャージ信号Ｐｓｉｇ１を供給する。本実施形態では、プリチャージ信号Ｐｓｉｇ１は映像信号Ｖｓｉｇのセンタ電圧Ｖｓｉｇｃ±４．５Ｖ以上の電圧、つまり映像信号Ｖｓｉｇの最大振幅より大きな黒レベルの電圧に設定されている。プリチャージ信号Ｐｓｉｇ１の供給に際し、Ｐ１スキャナ１４は水平クロック信号ＰＣＫ１，ＰＣＫ２に同期して水平スタート信号ＰＳＴを１Ｈ期間毎に順次転送し、サンプリングパルス¢Ｐ１１，¢Ｐ１２ ，¢Ｐ１３ ，……，¢Ｐ１ｎ を出力する。これらのサンプリングパルスによりプリチャージスイッチング素子は順次開閉される。
【００２１】
このように、Ｐ１スキャナ１４は各信号線Ｙにプリチャージ信号Ｐｓｉｇ１を点順次で供給することにより、薄膜トランジスタＴｒのリーク電流を全て画素領域で均一にする。
【００２２】
一方、Ｐ２スキャナ１５は各信号線Ｙの端部に接続されたプリチャージスイッチング素子Ｐ２ＳＷ１，Ｐ２ＳＷ２，Ｐ２ＳＷ３，……，Ｐ２ＳＷｎを順次開閉して各信号線Ｙにプリチャージ信号Ｐｓｉｇ２を供給する。本実施形態では、プリチャージ信号Ｐｓｉｇ２は映像信号Ｖｓｉｇのセンタ電圧Ｖｓｉｇｃ±２．０〜３．０Ｖの灰レベルの電圧に設定されている。プリチャージ信号Ｐｓｉｇ２の供給に際し、Ｐ２スキャナ１５はＰ１スキャナ１４と同様に水平クロック信号ＰＣＫ１，ＰＣＫ２に同期して１Ｈ期間毎に水平スタート信号ＰＳＴを順次転送し、サンプリングパルス¢Ｐ２１ ，¢Ｐ２２ ，¢Ｐ２３ ，……，¢Ｐ２ｎ を出力する。これらのサンプリングパルスによりプリチャージスイッチング素子は順次開閉される。
【００２３】
このように、Ｐ２スキャナ１５は、映像信号Ｖｓｉｇの順次サンプリングに先行して各信号線Ｙにプリチャージ信号Ｐｓｉｇ２を点順次で供給することにより、各信号線Ｙを灰レベルの電圧に充放電して映像信号Ｖｓｉｇをサンプリングする時のビデオライン２３の電位揺れを大幅に低減する。
【００２４】
図２はアクティブマトリクス表示装置における１Ｈ反転駆動時の各部の信号波形を示すタイミングチャートである。Ｐ１スキャナ１４は水平クロック信号ＨＣＫ１，ＨＣＫ２より１クロック先行した水平クロック信号ＰＣＫ１，ＰＣＫ２に同期して水平スタート信号Ｐ１ＳＴを１Ｈ期間毎に順次転送し、サンプリングパルス¢Ｐ１１ ，¢Ｐ１２ ，¢Ｐ１３ ，……，¢Ｐ１ｎ を出力する。このサンプリングパルスによりプリチャージスイッチング素子Ｐ１ＳＷが順次開閉され、対応する信号線Ｙはプリチャージ信号Ｐｓｉｇ１により黒レベルの一定電圧にプリチャージされる（図中期間ａ）。
【００２５】
また、Ｐ２スキャナ１５は水平クロック信号ＰＣＫ１，ＰＣＫ２に同期してＰ１スキャナ１４より１クロック遅れた水平スタート信号Ｐ２ＳＴを１Ｈ期間毎に順次転送し、サンプリングパルス¢Ｐ２１ ，¢Ｐ２２ ，¢Ｐ２３ ，……，¢Ｐ２ｎ を出力する。このサンプリングパルスにより水平スイッチング素子Ｐ２ＳＷが順次開閉され、対応する信号線Ｙはプリチャージ信号Ｐｓｉｇ２により灰レベルの一定電圧にプリチャージされる（図中期間ｂ）。
【００２６】
さらに、Ｈスキャナ１０２は水平クロック信号ＨＣＫ１，ＨＣＫ２に同期して水平スタート信号ＨＳＴを１Ｈ期間毎に順次転送し、サンプリングパルス¢Ｈ１，¢Ｈ２，¢Ｈ３，……，¢Ｈｎを出力する。このサンプリングパルスにより水平スイッチング素子ＨＳＷが順次開閉され、対応する信号線Ｙに映像信号Ｖｓｉｇがサンプルホールドされる（図中期間ｃ）。映像信号Ｖｓｉｇは白レベルと黒レベルの間で変化する電圧波形である。
したがって、各信号線Ｙには始めに黒レベルの一定電圧がプリチャージされ、続いて灰レベルの一定電圧がプリチャージされ、その後、映像信号Ｖｓｉｇがサンプルホールドされる。１Ｈ期間に亘って２番目以降の信号線Ｙにこの動作が繰り返されると、反転したプリチャージ信号Ｐｓｉｇ１，Ｐｓｉｇ２および映像信号Ｖｓｉｇが次の１Ｈ期間に亘って各信号線Ｙにプリチャージされる。
【００２７】
このように、プリチャージ信号Ｐｓｉｇ２により映像信号Ｖｓｉｇのサンプリング時、各信号線Ｙは灰レベルに充放電されているので、ビデオライン２３の電位揺れによる縦筋を除去することができる。また同時に、プリチャージ信号Ｐｓｉｇ１により薄膜トランジスタＴｒがオフしている時のリーク電流は全ての画素領域で均一化されるので、縦クロストークを除去することができる。
尚、上記実施の形態では、Ｐ１スキャナ１４、Ｐ２スキャナ１５をＨスキャナ１３と反対側の信号線Ｙ端部に設けた場合を示したが、Ｈスキャナ１３と同一側の信号線Ｙ端部に設けてもよい。
【００２８】
【発明の効果】
本発明の請求項１に記載のアクティブマトリクス表示装置によれば、プリチャージ回路により前記信号線を選択し、該選択された信号線に前記映像信号の供給に先行して黒レベルの第１プリチャージ信号および灰レベルの第２プリチャージ信号を時系列に供給するので、点順次プリチャージ方式により縦筋および縦クロストークを同時に除去できる。この結果、高品位な画像表示を行うことができる。
【００２９】
請求項２に記載のアクティブマトリクス表示装置によれば、第１プリチャージ回路および第２プリチャージ回路はそれぞれ前記信号線を選択して前記第１プリチャージ信号および第２プリチャージ信号を供給するので、第１プリチャージに続く第２プリチャージ信号を映像信号に先行した任意のタイミングで信号線に供給することができる。
【００３０】
請求項３に記載のアクティブマトリクス表示装置によれば、前記第１プリチャージ信号は前記映像信号の最大振幅より大きな黒レベルの信号であるので、確実に縦クロストークを除去できる。
【００３１】
請求項４に記載のアクティブマトリクス表示装置によれば、スイッチング素子を開閉することにより前記信号線に前記第１プリチャージ信号、第２プリチャージ信号および映像信号を時系列に供給するので、ＮＭＯＳ，ＰＭＯＳ，ＣＭＯＳによりスイッチング素子を容易に形成することができる。
【００３２】
請求項５に記載のアクティブマトリクス表示装置によれば、一水平期間毎に前記第１プリチャージ信号、第２プリチャージ信号および映像信号を反転させるので、一水平期間毎の反転駆動表示に適用できる。
【００３３】
請求項６に記載のアクティブマトリクス表示装置の駆動方法によれば、前記映像信号のサンプリングに先行して前記信号線を選択し、該選択された信号線に黒レベルの第１プリチャージ信号を供給し、該第１プリチャージ信号を供給した後、灰レベルの第２プリチャージ信号を前記信号線に供給するので、点順次プリチャージ方式により縦筋および縦クロストークを同時に除去できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態における点順次プリチャージ方式のアクティブマトリクス表示装置の構成を示す回路図である。
【図２】アクティブマトリクス表示装置における１Ｈ反転駆動時の各部の信号波形を示すタイミングチャートである。
【図３】従来の点順次プリチャージ方式のアクティブマトリクス表示装置の構成を示す回路図である。
【図４】図３のアクティブマトリクス表示装置における各部の信号波形を示すタイミングチャートである。
【図５】黒ウィンドウパターンが入力された液晶パネルの表示状態を示す図である。
【図６】縦クロストークが発生した領域Ａおよび縦クロストークが発生していない領域Ｂの画素電位を示すタイミングチャートである。
【符号の説明】
１……アクティブマトリクス表示装置、５……マトリスク回路、１１、１２……Ｖスキャナ、１３……Ｈスキャナ、１４……Ｐ１スキャナ、１５……Ｐ２スキャナ。
【発明の属する技術分野】
本発明は、アクティブマトリクス表示装置およびその駆動方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、アクティブマトリクス表示装置では、映像信号のサンプリング時におけるビデオラインの電位揺れを防止するために、映像信号をサンプリングする信号線にプリチャージ信号を供給して予め信号線を所定電圧に充放電していた。
このようにプリチャージ信号を信号線に供給するアクティブマトリクス表示装置として、水平ブランキング期間にプリチャージ信号を全ての信号線に一括で供給する一括プリチャージ方式のもの（特開平７−２９５５２１号公報）、あるいは映像信号のサンプリングに先行して各信号線にプリチャージ信号を点順次で供給する点順次プリチャージ方式のもの（特開平７−２９５５２０号公報）が知られている。
【０００３】
近年のように、表示画素数が増大してサンプリングレートが高速化してくると、水平ブランキング期間が極端に短くなるので、一括プリチャージ方式では十分にプリチャージ信号を供給することができず、点順次プリチャージ方式が用いられるようになる。
【０００４】
図３は従来の点順次プリチャージ方式のアクティブマトリクス表示装置の構成を示す回路図である。アクティブマトリクス表示装置は、行状のゲート線Ｘ、列状の信号線Ｙ、および両者の交差部に配された行列状の液晶画素ＬＣからなるマトリクス回路を有し、個々の液晶画素ＬＣは薄膜トランジスタＴｒにより駆動される。
マトリクス回路の左右には垂直走査回路（Ｖスキャナ）１０１、１０２が設けられており、Ｖスキャナ１０１、１０２は各ゲート線Ｘを順次走査し、１水平期間（１Ｈ）毎に１行分の液晶画素ＬＣを選択する。
【０００５】
また、マトリクス回路の上部には水平走査回路（Ｈスキャナ）１０３が設けられており、Ｈスキャナ１０３は１水平期間に亘って映像信号Ｖｓｉｇを各信号線Ｙに順次サンプリングし、Ｖスキャナ１０１、１０２によって選択された１行分の液晶画素ＬＣに点順次で映像信号Ｖｓｉｇを書き込む。
さらに、マトリクス回路の下部にはプリチャージ回路（Ｐスキャナ）１０４が設けられており、映像信号Ｖｓｉｇのサンプリングに先行して灰レベルのプリチャージ信号Ｐｓｉｇを各信号線Ｙに順次供給し、各信号線Ｙを灰レベルの一定電圧に充放電する。
【０００６】
図４は図３のアクティブマトリクス表示装置における各部の信号波形を示すタイミングチャートである。Ｐスキャナ１０４は水平クロック信号ＨＣＫ１，ＨＣＫ２より１クロック先行した水平クロック信号ＰＣＫ１，ＰＣＫ２に同期して水平スタート信号ＰＳＴを順次転送し、サンプリングパルス¢Ｐ１，¢Ｐ２，¢Ｐ３，……，¢Ｐｎを出力する。このサンプリングパルスにより水平スイッチング素子ＰＳＷが順次開閉され、信号線Ｙは灰レベルの電圧（映像信号Ｖｓｉｇのセンタ電圧Ｖｓｉｇｃ±２．０〜３．０Ｖ）にプリチャージされる（図中期間ｄ）。
【０００７】
また、Ｈスキャナ１０３は水平クロック信号ＨＣＫ１，ＨＣＫ２に同期して水平スタート信号ＨＳＴを順次転送し、サンプリングパルス¢Ｈ１，¢Ｈ２，¢Ｈ３，……，¢Ｈｎを出力する。このサンプリングパルスにより水平スイッチング素子ＨＳＷが順次開閉され、信号線Ｙに映像信号Ｖｓｉｇをサンプリングする（図中期間ｅ）。
【０００８】
このように映像信号Ｖｓｉｇをサンプリングする前に信号線Ｙを灰レベルの電圧に充放電することにより、ビデオライン１０５の電位揺れを大幅に低減し、表示画像から縦筋の固定パターンを除くことができる。
【０００９】
また一方、本願出願人は、縦クロストークの発生を防止するために、画像の書き込みに影響を与えない期間に黒レベルの一定電圧を各信号線に供給する技術を提案しており、これについて以下に説明する。
例えば、黒ウィンドウパターンを液晶パネルに入力した場合、通常、黒ウィンドウパターンＣの上下の領域Ａに縦クロストークが発生してしまう。図５は黒ウィンドウパターンが入力された液晶パネルの表示状態を示す図である。また、図６は縦クロストークが発生した領域Ａおよび縦クロストークが発生していない領域Ｂの画素電位を示すタイミングチャートである。
【００１０】
薄膜トランジスタがオフしている期間のうち区間Ｔ２、Ｔ４では、領域Ａの信号線に黒レベルの電圧が供給されているが、領域Ｂの信号線には黒レベルの電圧が供給されていない。これにより、この区間Ｔ２、Ｔ４で領域Ａおよび領域Ｂの薄膜トランジスタのリーク電流が異なり、領域Ｂに比べて領域Ａの薄膜トランジスタの画素電位は小さくなる。特に、薄膜トランジスタのドレイン−ソース間のリーク電流の非対称性により、区間Ｔ４の低電圧側ではその差が大きく、縦クロストークが顕著に発生してしまう。
【００１１】
この対策として、薄膜トランジスタがオフされている期間、全ての画素領域の各信号線に黒レベルの電圧（映像信号の最大振幅より大きな電圧）を供給して全ての薄膜トランジスタのリーク電流を区間Ｔ２、Ｔ４の場合に揃えることにより領域間で薄膜トランジスタのリーク電流の差をなくし、縦クロストークを除去することが検討されている。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記プリチャージ回路では、縦筋の固定パターンを除くため、映像信号Ｖｓｉｇに先行して信号線Ｙに灰レベルの電圧を供給するが、この灰レベルの電圧では上記縦クロストークを除去することができない。すなわち、縦ストロークを除去するためには黒レベルの電圧を信号線Ｙに供給しなければならず、このように電圧レベルが違うので、縦筋と縦クロストークを同時に除去することができなかった。
【００１３】
そこで、本発明は点順次プリチャージ方式で縦筋および縦クロストークを同時に除去できるアクティブマトリクス表示装置およびその駆動方法を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の請求項１に記載のアクティブマトリクス表示装置は、行状のゲート線と、列状の信号線と、該ゲート線および該信号線の交差部に配された画素と、各ゲート線を順次走査し、一水平期間毎に一行分の画素を選択する垂直走査回路と、前記一水平期間内で各信号線を順次選択して映像信号を供給し、前記選択された一行分の画素に点順次で前記映像信号を書き込む水平走査回路とを備えたアクティブマトリクス表示装置において、前記信号線を選択し、該選択された信号線に前記映像信号の供給に先行して黒レベルの第１プリチャージ信号および灰レベルの第２プリチャージ信号を時系列に供給するプリチャージ回路を備えたことを特徴とする。
【００１５】
前記プリチャージ回路は第１プリチャージ回路および第２プリチャージ回路を有し、該第１プリチャージ回路および第２プリチャージ回路はそれぞれ前記信号線を選択して前記第１プリチャージ信号および第２プリチャージ信号を供給することが好ましい。
さらに、前記第１プリチャージ信号は前記映像信号の最大振幅より大きな黒レベルの信号であることが好ましい。
また、前記第１プリチャージ回路、第２プリチャージ回路および水平走査回路は、それぞれ各信号線の端部にスイッチング素子を設け、該スイッチング素子を開閉することにより前記信号線に前記第１プリチャージ信号、第２プリチャージ信号および映像信号を時系列に供給することが好ましい。
さらに、前記一水平期間毎に前記第１プリチャージ信号、第２プリチャージ信号および映像信号を反転させることが好ましい。
【００１６】
請求項６に記載のアクティブマトリクス表示装置の駆動方法は、行状のゲート線と、列状の信号線と、該ゲート線および該信号線の交差部に配された画素と、各ゲート線を順次走査し、一水平期間毎に一行分の画素を選択する垂直走査回路と、前記一水平期間内で各信号線を順次選択して映像信号をサンプリングし、前記選択された一行分の画素に点順次で前記映像信号を書き込む水平走査回路とを備えたアクティブマトリクス表示装置の駆動方法において、前記映像信号のサンプリングに先行して前記信号線を選択し、該選択された信号線に黒レベルの第１プリチャージ信号を供給し、該第１プリチャージ信号を供給した後、灰レベルの第２プリチャージ信号を前記信号線に供給することを特徴とする。
【００１７】
【発明の実施の形態】
本発明のアクティブマトリクス表示装置およびその駆動方法の実施の形態について説明する。
図１は実施の形態における点順次プリチャージ方式のアクティブマトリクス表示装置の構成を示す回路図である。アクティブマトリクス表示装置１は行状のゲート線Ｘ、列状の信号線Ｙ、および両者の交差部に配された行列状の液晶画素ＬＣからなるマトリクス回路５を有する。個々の液晶画素ＬＣは薄膜トランジスタＴｒにより駆動される。薄膜トランジスタＴｒのソース電極は対応する信号線Ｙに接続され、ゲート電極は対応する信号線Ｘに接続され、ドレイン電極は対応する液晶画素ＬＣに接続されている。
【００１８】
マトリクス回路５の左右には垂直走査回路（Ｖスキャナ）１１、１２が設けられており、Ｖスキャナ１１、１２は各ゲート線Ｘを順次走査し、１水平期間（１Ｈ）毎に１行分の液晶画素ＬＣを選択する。垂直走査回路（Ｖスキャナ）１１、１２が左右に設けられたことにより、薄膜トランジスタＴｒのゲート線Ｘの端部が開放されず、そのインピーダンスを半分にすることができる。Ｖスキャナ１１、１２は垂直クロック信号ＶＣＫに同期して垂直スタート信号ＶＳＴを順次転送し、選択パルス¢Ｖ１，¢Ｖ２，¢Ｖ３，……，¢Ｖｍを各ゲート線Ｘに出力する。これにより、薄膜トランジスタＴｒが開閉される。
【００１９】
また、マトリクス回路５の上部には水平走査回路（Ｈスキャナ）１３が設けられている。各信号線Ｙの一端には水平スイッチング素子ＨＳＷ１，ＨＳＷ２，ＨＳＷ３，……，ＨＳＷｎが設けられており、各水平スイッチング素子ＨＳＷ１，ＨＳＷ２，ＨＳＷ３，……，ＨＳＷｎの一方の接点はビデオライン２３に接続され、映像信号Ｖｓｉｇの供給を受ける。また、Ｈスキャナ１３は所定の水平クロック信号ＨＣＫ１、ＨＣＫ２に同期して水平スタート信号ＨＳＴを順次転送し、サンプリングパルス¢Ｈ１，¢Ｈ２，¢Ｈ３，……，¢Ｈｎを出力する。サンプリングパルス¢Ｈ１，¢Ｈ２，¢Ｈ３，……，¢Ｈｎにより水平スイッチング素子は開閉され、それぞれの信号線Ｙに映像信号Ｖｓｉｇをサンプルホールドする。サンプルホールドされた映像信号ＶｓｉｇはＶスキャナ１１、１２により選択されたゲート線Ｘに対応する液晶画素ＬＣに書き込まれる。このように、Ｈスキャナ１３は１Ｈ内で映像信号Ｖｓｉｇを各信号線Ｙに順次サンプリングし、Ｖスキャナ１１、１２によって選択された１行分の液晶画素ＬＣに点順次で映像信号Ｖｓｉｇを書き込む。
【００２０】
さらに、マトリクス回路５の下部には２つのプリチャージ回路（Ｐ１スキャナ，Ｐ２スキャナ）１４、１５が設けられている。Ｐ１スキャナ１４は、各信号線Ｙの端部に接続されたプリチャージスイッチング素子Ｐ１ＳＷ１，Ｐ１ＳＷ２，Ｐ１ＳＷ３，……，Ｐ１ＳＷｎを順次開閉して各信号線Ｙにプリチャージ信号Ｐｓｉｇ１を供給する。本実施形態では、プリチャージ信号Ｐｓｉｇ１は映像信号Ｖｓｉｇのセンタ電圧Ｖｓｉｇｃ±４．５Ｖ以上の電圧、つまり映像信号Ｖｓｉｇの最大振幅より大きな黒レベルの電圧に設定されている。プリチャージ信号Ｐｓｉｇ１の供給に際し、Ｐ１スキャナ１４は水平クロック信号ＰＣＫ１，ＰＣＫ２に同期して水平スタート信号ＰＳＴを１Ｈ期間毎に順次転送し、サンプリングパルス¢Ｐ１１，¢Ｐ１２ ，¢Ｐ１３ ，……，¢Ｐ１ｎ を出力する。これらのサンプリングパルスによりプリチャージスイッチング素子は順次開閉される。
【００２１】
このように、Ｐ１スキャナ１４は各信号線Ｙにプリチャージ信号Ｐｓｉｇ１を点順次で供給することにより、薄膜トランジスタＴｒのリーク電流を全て画素領域で均一にする。
【００２２】
一方、Ｐ２スキャナ１５は各信号線Ｙの端部に接続されたプリチャージスイッチング素子Ｐ２ＳＷ１，Ｐ２ＳＷ２，Ｐ２ＳＷ３，……，Ｐ２ＳＷｎを順次開閉して各信号線Ｙにプリチャージ信号Ｐｓｉｇ２を供給する。本実施形態では、プリチャージ信号Ｐｓｉｇ２は映像信号Ｖｓｉｇのセンタ電圧Ｖｓｉｇｃ±２．０〜３．０Ｖの灰レベルの電圧に設定されている。プリチャージ信号Ｐｓｉｇ２の供給に際し、Ｐ２スキャナ１５はＰ１スキャナ１４と同様に水平クロック信号ＰＣＫ１，ＰＣＫ２に同期して１Ｈ期間毎に水平スタート信号ＰＳＴを順次転送し、サンプリングパルス¢Ｐ２１ ，¢Ｐ２２ ，¢Ｐ２３ ，……，¢Ｐ２ｎ を出力する。これらのサンプリングパルスによりプリチャージスイッチング素子は順次開閉される。
【００２３】
このように、Ｐ２スキャナ１５は、映像信号Ｖｓｉｇの順次サンプリングに先行して各信号線Ｙにプリチャージ信号Ｐｓｉｇ２を点順次で供給することにより、各信号線Ｙを灰レベルの電圧に充放電して映像信号Ｖｓｉｇをサンプリングする時のビデオライン２３の電位揺れを大幅に低減する。
【００２４】
図２はアクティブマトリクス表示装置における１Ｈ反転駆動時の各部の信号波形を示すタイミングチャートである。Ｐ１スキャナ１４は水平クロック信号ＨＣＫ１，ＨＣＫ２より１クロック先行した水平クロック信号ＰＣＫ１，ＰＣＫ２に同期して水平スタート信号Ｐ１ＳＴを１Ｈ期間毎に順次転送し、サンプリングパルス¢Ｐ１１ ，¢Ｐ１２ ，¢Ｐ１３ ，……，¢Ｐ１ｎ を出力する。このサンプリングパルスによりプリチャージスイッチング素子Ｐ１ＳＷが順次開閉され、対応する信号線Ｙはプリチャージ信号Ｐｓｉｇ１により黒レベルの一定電圧にプリチャージされる（図中期間ａ）。
【００２５】
また、Ｐ２スキャナ１５は水平クロック信号ＰＣＫ１，ＰＣＫ２に同期してＰ１スキャナ１４より１クロック遅れた水平スタート信号Ｐ２ＳＴを１Ｈ期間毎に順次転送し、サンプリングパルス¢Ｐ２１ ，¢Ｐ２２ ，¢Ｐ２３ ，……，¢Ｐ２ｎ を出力する。このサンプリングパルスにより水平スイッチング素子Ｐ２ＳＷが順次開閉され、対応する信号線Ｙはプリチャージ信号Ｐｓｉｇ２により灰レベルの一定電圧にプリチャージされる（図中期間ｂ）。
【００２６】
さらに、Ｈスキャナ１０２は水平クロック信号ＨＣＫ１，ＨＣＫ２に同期して水平スタート信号ＨＳＴを１Ｈ期間毎に順次転送し、サンプリングパルス¢Ｈ１，¢Ｈ２，¢Ｈ３，……，¢Ｈｎを出力する。このサンプリングパルスにより水平スイッチング素子ＨＳＷが順次開閉され、対応する信号線Ｙに映像信号Ｖｓｉｇがサンプルホールドされる（図中期間ｃ）。映像信号Ｖｓｉｇは白レベルと黒レベルの間で変化する電圧波形である。
したがって、各信号線Ｙには始めに黒レベルの一定電圧がプリチャージされ、続いて灰レベルの一定電圧がプリチャージされ、その後、映像信号Ｖｓｉｇがサンプルホールドされる。１Ｈ期間に亘って２番目以降の信号線Ｙにこの動作が繰り返されると、反転したプリチャージ信号Ｐｓｉｇ１，Ｐｓｉｇ２および映像信号Ｖｓｉｇが次の１Ｈ期間に亘って各信号線Ｙにプリチャージされる。
【００２７】
このように、プリチャージ信号Ｐｓｉｇ２により映像信号Ｖｓｉｇのサンプリング時、各信号線Ｙは灰レベルに充放電されているので、ビデオライン２３の電位揺れによる縦筋を除去することができる。また同時に、プリチャージ信号Ｐｓｉｇ１により薄膜トランジスタＴｒがオフしている時のリーク電流は全ての画素領域で均一化されるので、縦クロストークを除去することができる。
尚、上記実施の形態では、Ｐ１スキャナ１４、Ｐ２スキャナ１５をＨスキャナ１３と反対側の信号線Ｙ端部に設けた場合を示したが、Ｈスキャナ１３と同一側の信号線Ｙ端部に設けてもよい。
【００２８】
【発明の効果】
本発明の請求項１に記載のアクティブマトリクス表示装置によれば、プリチャージ回路により前記信号線を選択し、該選択された信号線に前記映像信号の供給に先行して黒レベルの第１プリチャージ信号および灰レベルの第２プリチャージ信号を時系列に供給するので、点順次プリチャージ方式により縦筋および縦クロストークを同時に除去できる。この結果、高品位な画像表示を行うことができる。
【００２９】
請求項２に記載のアクティブマトリクス表示装置によれば、第１プリチャージ回路および第２プリチャージ回路はそれぞれ前記信号線を選択して前記第１プリチャージ信号および第２プリチャージ信号を供給するので、第１プリチャージに続く第２プリチャージ信号を映像信号に先行した任意のタイミングで信号線に供給することができる。
【００３０】
請求項３に記載のアクティブマトリクス表示装置によれば、前記第１プリチャージ信号は前記映像信号の最大振幅より大きな黒レベルの信号であるので、確実に縦クロストークを除去できる。
【００３１】
請求項４に記載のアクティブマトリクス表示装置によれば、スイッチング素子を開閉することにより前記信号線に前記第１プリチャージ信号、第２プリチャージ信号および映像信号を時系列に供給するので、ＮＭＯＳ，ＰＭＯＳ，ＣＭＯＳによりスイッチング素子を容易に形成することができる。
【００３２】
請求項５に記載のアクティブマトリクス表示装置によれば、一水平期間毎に前記第１プリチャージ信号、第２プリチャージ信号および映像信号を反転させるので、一水平期間毎の反転駆動表示に適用できる。
【００３３】
請求項６に記載のアクティブマトリクス表示装置の駆動方法によれば、前記映像信号のサンプリングに先行して前記信号線を選択し、該選択された信号線に黒レベルの第１プリチャージ信号を供給し、該第１プリチャージ信号を供給した後、灰レベルの第２プリチャージ信号を前記信号線に供給するので、点順次プリチャージ方式により縦筋および縦クロストークを同時に除去できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態における点順次プリチャージ方式のアクティブマトリクス表示装置の構成を示す回路図である。
【図２】アクティブマトリクス表示装置における１Ｈ反転駆動時の各部の信号波形を示すタイミングチャートである。
【図３】従来の点順次プリチャージ方式のアクティブマトリクス表示装置の構成を示す回路図である。
【図４】図３のアクティブマトリクス表示装置における各部の信号波形を示すタイミングチャートである。
【図５】黒ウィンドウパターンが入力された液晶パネルの表示状態を示す図である。
【図６】縦クロストークが発生した領域Ａおよび縦クロストークが発生していない領域Ｂの画素電位を示すタイミングチャートである。
【符号の説明】
１……アクティブマトリクス表示装置、５……マトリスク回路、１１、１２……Ｖスキャナ、１３……Ｈスキャナ、１４……Ｐ１スキャナ、１５……Ｐ２スキャナ。
Claims (6)
- 行状のゲート線と、列状の信号線と、該ゲート線および該信号線の交差部に配された画素と、各ゲート線を順次走査し、一水平期間毎に一行分の画素を選択する垂直走査回路と、前記一水平期間内で各信号線を順次選択して映像信号を供給し、前記選択された一行分の画素に点順次で前記映像信号を書き込む水平走査回路とを備えたアクティブマトリクス表示装置において、
前記信号線を選択し、該選択された信号線に前記映像信号の供給に先行して黒レベルの第１プリチャージ信号および灰レベルの第２プリチャージ信号を時系列に供給するプリチャージ回路を備えたことを特徴とするアクティブマトリクス表示装置。 - 前記プリチャージ回路は第１プリチャージ回路および第２プリチャージ回路を有し、
該第１プリチャージ回路および第２プリチャージ回路はそれぞれ前記信号線を選択して前記第１プリチャージ信号および第２プリチャージ信号を供給することを特徴とする請求項１記載のアクティブマトリクス表示装置。 - 前記第１プリチャージ信号は前記映像信号の最大振幅より大きな黒レベルの信号であることを特徴とする請求項１記載のアクティブマトリクス表示装置。
- 前記第１プリチャージ回路、第２プリチャージ回路および水平走査回路は、それぞれ各信号線の端部にスイッチング素子を設け、該スイッチング素子を開閉することにより前記信号線に前記第１プリチャージ信号、第２プリチャージ信号および映像信号を時系列に供給することを特徴とする請求項１記載のアクティブマトリクス表示装置。
- 前記一水平期間毎に前記第１プリチャージ信号、第２プリチャージ信号および映像信号を反転させることを特徴とする請求項１記載のアクティブマトリクス表示装置。
- 行状のゲート線と、列状の信号線と、該ゲート線および該信号線の交差部に配された画素と、各ゲート線を順次走査し、一水平期間毎に一行分の画素を選択する垂直走査回路と、前記一水平期間内で各信号線を順次選択して映像信号をサンプリングし、前記選択された一行分の画素に点順次で前記映像信号を書き込む水平走査回路とを備えたアクティブマトリクス表示装置の駆動方法において、
前記映像信号のサンプリングに先行して前記信号線を選択し、
該選択された信号線に黒レベルの第１プリチャージ信号を供給し、
該第１プリチャージ信号を供給した後、灰レベルの第２プリチャージ信号を前記信号線に供給することを特徴とするアクティブマトリクス表示装置の駆動方法。
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