JP3642042B2

JP3642042B2 - 表示装置

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Publication number: JP3642042B2
Application number: JP2001319261A
Authority: JP
Inventors: 淳一山下; 勝秀内野
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 2001-10-17
Filing date: 2001-10-17
Publication date: 2005-04-27
Anticipated expiration: 2021-10-17
Also published as: US7119778B2; US20030151564A1; JP2003122317A

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方式で且つ点順次駆動型の表示装置に関する。より詳しくは、画素間のクロストークなどを抑制して、画質を改善する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
アクティブマトリクス型の表示装置において、点順次駆動を行なう際に、各画素に書き込む映像信号を１水平走査期間（１Ｈ）毎に反転させる、いわゆる１Ｈ反転駆動方式が行なわれている。１Ｈ反転駆動の場合、行列状に配された画素の各列毎に設けた信号ラインに対する映像信号の書き込みによる充放電電流が大きいと、いわゆる「縦スジ」と呼ばれる不具合が表示画面上に見えてしまう。この映像信号の書き込みによる充放電電流をなるべく抑える為に、映像信号の書き込みに先立って、あらかじめプリチャージ信号を書き込むプリチャージ駆動方式が従来から採用されている。
【０００３】
ここで、縦スジとして最も見え易いのが中間のグレーレベルである。従って、プリチャージ信号のレベルとしては、通常縦スジの最も見え易いグレーレベルが設定される。ところが、プリチャージ信号の電位をグレーレベルに設定すると、ウィンドウパタンなどを表示した際、画素トランジスタのソース／ドレイン間での光リーク量が局所的に異なることに起因して、縦方向のクロストーク（以下、縦クロストークと呼ぶ場合がある）が発生し、画品位を損なうことになる。
【０００４】
この縦クロストークが発生しない様にする為には、プリチャージ信号を黒レベルに設定すればよく、これにより画素トランジスタのソース／ドレイン間のリーク電流を画面全体に亘って均一にすることができる。ところが、プリチャージ信号を黒レベルに設定すると、逆に先述した縦スジが見え易くなる。即ち、「縦クロストーク」と「縦スジ」とはトレードオフの関係にある。
【０００５】
このことから、黒レベルとグレーレベルを２ステップでプリチャージする「点順次２ステッププリチャージ方式」が提案されており、例えば特開２０００−２６７０６７号公報に開示されている。この点順次２ステッププリチャージ方式を採用したアクティブマトリクス型表示装置の一例を図９に示す。図９は、表示装置の全体構成を表わしている。図示する様に、表示装置０は、画素アレイ部９と垂直駆動回路４と水平駆動回路６とプリチャージ駆動回路８とで構成されている。画素アレイ部９は、行方向に配されたゲートライン１、列方向に配された信号ライン２及び各ゲートライン１と各信号ライン２が交差する部分に配された行列状の画素３とで構成されている。垂直駆動回路４は各ゲートライン１に接続し、所定の垂直走査期間で各画素３を行毎に順次選択する。水平駆動回路６は各信号ライン２に接続し、選択された行の画素３に点順次で映像信号を所定の水平期間で書き込む。尚、映像信号は図示しないが所定の映像ラインを介して供給される。プリチャージ駆動回路８も各信号ライン２に接続しており、いわゆる点順次２ステッププリチャージ方式で各画素に黒レベルとグレーレベルのプリチャージ信号を書き込む。
【０００６】
図１０は、図９に示したプリチャージ駆動回路の具体的な構成例を表わしている。この例では、プリチャージ駆動回路８は、シフトレジスタＳ／Ｒを多段接続した構造となっている。シフトレジスタは外部から供給されるプリチャージクロックＰＣＫに応じて動作し、同じく外部から供給されるプリチャージスタートパルスＰＳＴを順次転送することで、シフトパルスＡ，Ｂ，Ｃ・・・を出力する。又、プリチャージ駆動回路８とその上側に位置する画素アレイ部との間には、プリチャージ信号を供給するプリチャージライン７が配設されている。プリチャージ信号はこのプリチャージライン７を介して外部から供給される。この例の場合、プリチャージライン７は４本設けてある。上側の２本はそれぞれグレーレベルのプリチャージ信号ＰＳＩＧ−Ｇｒａｙ１，ＰＳＩＧ−Ｇｒａｙ２を供給する。下側の２本は黒レベルのプリチャージ信号ＰＳＩＧ−Ｂｌａｃｋ１，ＰＳＩＧ−Ｂｌａｃｋ２を供給する。更に、プリチャージライン７と画素アレイ部側の各信号ライン２との間にプリチャージスイッチ群が設けてある。この例の場合、上側の２本のプリチャージライン７に対応して、各信号ライン毎にプリチャージスイッチＰＳＷＧが設けられている。又、下側の２本のプリチャージライン７に対応して、プリチャージスイッチＰＳＷＢが各信号ライン２毎に設けられている。１番目のＰＳＷＧは１本目の信号ライン７に接続し、２番目のＰＳＷＧは２本目のプリチャージライン７に接続している。この様に、ＰＳＷＧは交互に１本目と２本目のプリチャージライン７に接続している。同様に、ＰＳＷＢも交互に３本目と４本目のプリチャージライン７に接続している。ＰＳＷＧは２個を一組として、同時にプリチャージ駆動回路８により開閉駆動される。同様に、ＰＳＷＢも２個を一組として同時にプリチャージ駆動回路８により開閉駆動される。一般に、複数個を単位として同時に開閉駆動することにより、プリチャージクロックＰＣＫの周波数を抑制することが可能である。但し、プリチャージスイッチを１個ずつ順次に駆動しても差し支えない。
【０００７】
垂直駆動回路８を構成するシフトレジスタの第１段から出力されたシフトパルスＡは、１番目の組のＰＳＷＧと、２番目の組のＰＳＷＢを開閉駆動する。シフトレジスタの２段目から出力されたシフトパルスＢは２番目の組のＰＳＷＧと３番目の組のＰＳＷＢを開閉駆動する。シフトレジスタの３段目から出力されたシフトパルスＣは３番目の組のＰＳＷＧと４番目の組のＰＳＷＢを開閉駆動する。この様に、プリチャージ駆動回路８はプリチャージスイッチ群を順次開閉駆動するが、同一の信号ラインに着目すると、常にＰＳＷＢが先に開閉駆動し、その後ＰＳＷＧが開閉駆動する。即ち、先に黒レベルのプリチャージ信号ＰＳＩＧ−Ｂｌａｃｋ１，２を信号ラインにサンプリングした後、グレーレベルのプリチャージ信号ＰＳＩＧ−Ｇｒａｙ１，２を同一の信号ラインにサンプリングする構成となっている。
【０００８】
尚、画素アレイ部に含まれる各画素３は、図示の例の場合液晶セルＬＣと画素トランジスタＴＦＴとで構成されている。ＴＦＴのゲート電極は対応するゲートライン１に接続し、ソース電極は対応する信号ライン２に接続し、ドレイン電極は対応する液晶セルＬＣの画素電極に接続している。液晶セルＬＣの他方の電極はコモンラインを介して対向電位ＶＣＯＭに接地されている。
【０００９】
図１１は、図１０に示したプリチャージ回路の動作説明に供する波形図である。前述した様に、プリチャージ駆動回路８のシフトレジスタは、プリチャージクロックＰＣＫに応じて動作し、プリチャージスタートパルスＰＳＴを転送することで、順次シフトパルスＡ，Ｂ，Ｃ・・・を出力している。シフトパルスＡに応じて１番目の組のプリチャージスイッチＰＳＷＧが開き、対応する信号ラインにグレーレベルのプリチャージ信号をホールドする。この時同時に、２番目の組のプリチャージスイッチＰＳＷＢも開き、先行する信号ラインに黒レベルのプリチャージ信号をホールドする。この様に、先に黒レベルのプリチャージ信号をサンプリングし、次にグレーレベルのプリチャージ信号をサンプリングする２ステップ方式で、点順次プリチャージ駆動を行なっている。勿論、この点順次プリチャージ駆動は、画素３に対する映像信号の点順次書き込みに先行して行なわれることになる。まず黒レベルのプリチャージ信号をサンプリングすることで「縦クロストーク」を抑制し、次にグレーレベルのプリチャージ信号をサンプリングすることで「縦スジ」を抑制することができる。
【００１０】
図１２は、プリチャージライン７に供給されるプリチャージ信号ＰＳＩＧ−Ｂｌａｃｋ１及びＰＳＩＧ−Ｇｒａｙ１の波形を表わしている。ＰＳＩＧ−Ｂｌａｃｋ１はＶＣＯＭを中心にして１Ｈ毎に反転しており、そのレベルＰＳＩＧ−Ｂｌａｃｋは黒に設定されている。図示の例では、ＶＣＯＭは７．５Ｖであり、ＰＳＩＧ−Ｂｌａｃｋは７．５±５．０Ｖである。尚、他方の黒レベルのプリチャージ信号ＰＳＩＧ−Ｂｌａｃｋ２も、ＰＳＩＧ−Ｂｌａｃｋ１と同一の波形である。一方、ＰＳＩＧ−Ｇｒａｙ１もＶＣＯＭを中心にして１Ｈ毎に反転し、その電位レベルＰＳＩＧ−Ｇｒａｙは中間調のグレーレベル（７．５±２．５Ｖ）に設定されている。他方のＰＳＩＧ−Ｇｒａｙ２も同様である。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
通常の解像度の表示装置では、信号ラインの間隔は２０μｍ程度確保できる。この場合には、図１０に示す様に、各信号ライン２に対応して各ＰＳＷＧ，ＰＳＷＢを１個ずつ配置することができる。従って、図１０に示した従来例では、ＰＳＷＧとＰＳＷＢを２段に重ねて配置することができる。
【００１２】
これに対し、ＨＤＴＶ用の表示装置になると、信号ラインの間隔が１０μｍ程度まで短縮される。この場合には、各信号ラインに対して１個ずつスイッチを割り当てるだけの面積的な余裕がない。そこで、図１３に示す様に、プリチャージスイッチを上下にずらして配置することになる。具体的には、グレーレベル書き込み用のプリチャージスイッチＰＳＷＧは、奇数番目を上段に配置し、偶数番目を下段に配置する。この様にすれば、１個のＰＳＷＧにつき、２本分の信号ラインに相当する面積を割り振ることができる。但し、図１０の構成と異なり、ＰＳＷＧは１段でなく、上下２段に分ける必要がある。同様に、黒レベルを書き込むプリチャージスイッチＰＳＷＢについても上下２段に分ける。従って、パネルが高精細化すると、従来の２ステップ点順次プリチャージ駆動方式では、プリチャージスイッチを上下４段に配置する必要がある。この様に、パネルの高精細化、パネルサイズの縮小化により画素ピッチが狭くなるに連れて、１画素のピッチ内にＰＳＷをレイアウトできなくなる。その為、図１３に示す様に、２画素のピッチにてＰＳＷを２段に重ねてレイアウトする必要がある。しかし、ＰＳＷＢ，ＰＳＷＧ共に２段に重ねると、全部でＰＳＷは４段重ねになり、スペースが足らずレイアウトできなくなるという課題がある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上述した従来の技術の課題に鑑み、本発明はプリチャージ方式を改良して、プリチャージスイッチの削減化を図ることを目的とする。係る目的を達成するために以下の手段を講じた。すなわち、本発明に係る表示装置は、行方向に配されたゲートライン、列方向に配された信号ライン及び各ゲートラインと各信号ラインが交差する部分に配された行列状の画素からなる画素アレイ部と、各ゲートラインに接続し所定の垂直走査期間で各画素を行毎に順次選択する垂直駆動回路と、映像信号を供給する映像ラインと、前記映像ラインと各信号ラインとの間に接続されたサンプリングスイッチ群と、所定の水平走査期間で該サンプリングスイッチ群の各スイッチを順次駆動し、選択された行の画素に点順次で映像信号を書き込む水平駆動回路と、プリチャージ信号を供給するプリチャージラインと、前記プリチャージラインと各信号ラインとの間に接続されたプリチャージスイッチ群と、該水平走査期間に先立つ水平ブランキング期間で該プリチャージスイッチ群の各スイッチを一斉に駆動し、各信号ラインに一斉に第１のレベルのプリチャージ信号を印加する一括プリチャージと、該水平走査期間で該プリチャージスイッチ群の各スイッチを順次駆動し各信号ラインに順次第２のレベルのプリチャージ信号を印加する順次プリチャージとを行なうプリチャージ駆動回路とを備えている。前記プリチャージ駆動回路は、該一括プリチャージで黒レベルのプリチャージ信号を印加し、該順次プリチャージでグレーレベルのプリチャージ信号を印加するとともに、該一括プリチャージと該順次プリチャージで該プリチャージスイッチ群を共用する。
【００１４】
又本発明にかかる表示装置は、行方向に配されたゲートライン、列方向に配された信号ライン及び各ゲートラインと各信号ラインが交差する部分に配された行列状の画素からなる画素アレイ部と、各ゲートラインに接続し所定の垂直走査期間で各画素を行毎に順次選択する垂直駆動回路と、映像信号を供給する映像ラインと、前記映像ラインと各信号ラインとの間に接続されたサンプリングスイッチ群と、所定の水平走査期間で該サンプリングスイッチ群の各スイッチを順次駆動し、選択された行の画素に点順次で映像信号を書き込む水平駆動回路と、プリチャージ信号を供給するプリチャージラインと、前記プリチャージラインと各信号ラインとの間に接続されたプリチャージスイッチ群と、該水平走査期間に先立つ水平ブランキング期間で該プリチャージスイッチ群の各スイッチを一斉に駆動し、各信号ラインに一斉に第１のレベルのプリチャージ信号を印加する一括プリチャージと、該水平走査期間で該プリチャージスイッチ群の各スイッチを順次駆動し各信号ラインに順次第２のレベルのプリチャージ信号を印加する順次プリチャージとを行なうプリチャージ駆動回路とを備えており、前記プリチャージ駆動回路は、該一括プリチャージで黒レベルのプリチャージ信号を印加し、該順次プリチャージでグレーレベルのプリチャージ信号を印加するとともに、前記プリチャージ駆動回路は、前行の画素に書き込まれた映像信号と同極性のプリチャージ信号を該一括プリチャージで印加する。なお、一括プリチャージ時のプリチャージブラックの極性は必ずしも前段画素電位と同極性である必要はない。しかし、ブランク期間内の短い期間で一括プリチャージが行なわれるので、プリチャージブラックの書込みを確実にするためにも、前段画素電位と同極性であることが望ましい。
又、本発明にかかる表示装置は、行方向に配されたゲートライン、列方向に配された信号ライン及び各ゲートラインと各信号ラインが交差する部分に配された行列状の画素からなる画素アレイ部と、各ゲートラインに接続し所定の垂直走査期間で各画素を行毎に順次選択する垂直駆動回路と、映像信号を供給する映像ラインと、前記映像ラインと各信号ラインとの間に接続されたサンプリングスイッチ群と、所定の水平走査期間で該サンプリングスイッチ群の各スイッチを順次駆動し、選択された行の画素に点順次で映像信号を書き込む水平駆動回路と、プリチャージ信号を供給するプリチャージラインと、前記プリチャージラインと各信号ラインとの間に接続されたプリチャージスイッチ群と、該水平走査期間に先立つ水平ブランキング期間で該プリチャージスイッチ群の各スイッチを一斉に駆動し、各信号ラインに一斉に第１のレベルのプリチャージ信号を印加する一括プリチャージと、該水平走査期間で該プリチャージスイッチ群の各スイッチを順次駆動し各信号ラインに順次第２のレベルのプリチャージ信号を印加する順次プリチャージとを行なうプリチャージ駆動回路とを備えており、前記画素アレイ部は、隣り合う画素列の間で奇数行離れた２行を単位として該ゲートラインが配線されており、前記水平駆動回路は、同一のゲートラインに接続し且つ隣り合う画素に対して各信号ラインを通し互いに逆極性の映像信号を順次書き込み、前記プリチャージ駆動回路は、該映像信号の書き込みに先立って該一括プリチャージを行なうとともに、２本のプリチャージラインから供給された互いに逆極性のプリチャージ信号を互いに隣り合う信号ラインに印加して該順次プリチャージを行ない、更に前記プリチャージ駆動回路は、該一括プリチャージで黒レベルのプリチャージ信号を印加し、該順次プリチャージでグレーレベルのプリチャージ信号を印加するとともに、該一括プリチャージと該順次プリチャージで該プリチャージスイッチ群を共用する。
【００１５】
２ステップ点順次プリチャージ駆動のアクティブマトリクス型表示装置では、パネルの高精細化及び縮小化に伴い画素ピッチが小さくなると、プリチャージスイッチをレイアウトすることが困難になる。そこで本発明では、水平ブランキング期間内に一括プリチャージを行なって例えば黒レベルのプリチャージ信号を印加し、続く点順次プリチャージでグレーレベルのプリチャージ信号を印加している。一括プリチャージでは別途プリチャージスイッチを設ける必要はなく、１ステップの順次プリチャージ用にスイッチを設ければ済む。従って、プリチャージ用のスイッチを半減することが可能となる。よって、プリチャージ駆動回路周りのレイアウト面積を半減でき、狭画素ピッチのパネルでもプリチャージスイッチのレイアウトが可能になる。
【００１６】
【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を詳細に説明する。図１は、本発明に係る表示装置の好適な実施形態を示す回路図である。図示する様に、本表示装置は基本的な構成として、画素アレイ部と垂直駆動回路４と映像ライン５とサンプリングスイッチ群ＨＳＷと水平駆動回路６とプリチャージライン７とプリチャージスイッチ群ＰＳＷとプリチャージ駆動回路８とを備えている。画素アレイ部は、行方向に配されたゲートライン１、列方向に配された信号ライン２及び各ゲートライン１と各信号ライン２が交差する部分に配された行列状の画素３とで構成されている。本実施形態の場合、画素３は画素トランジスタＴＦＴと液晶セルＬＣとで構成されている。ＴＦＴのゲート電極は対応するゲートライン１に接続し、ソース電極は対応する信号ライン２に接続し、ドレイン電極は液晶セルＬＣの画素電極に接続している。液晶セルＬＣの他方の電極はコモンラインを介して対向電位ＶＣＯＭに接地されている。垂直駆動回路４は各ゲートライン１に接続し、所定の垂直走査期間で各画素３を行毎に順次選択する。映像ライン５は外部から入力された映像信号ＶＳＩＧを画素アレイ部側に供給する。サンプリングスイッチ群に含まれる各スイッチＨＳＷは、映像ライン５と各信号ライン２との間に接続されている。理解を容易にする為、各ＨＳＷは水平駆動回路６によって点順次で駆動される様になっているが、本発明はこれに限られるものではない。複数のＨＳＷを１組にまとめて同時に駆動することで、水平駆動回路６の動作周波数を低減化する様にしてもよい。水平駆動回路６は、所定の水平走査期間（１Ｈ）でサンプリングスイッチ群の各スイッチＨＳＷを順次駆動し、選択された行の画素３に点順次で映像信号ＶＳＩＧを書き込む。
【００１７】
プリチャージライン７は２本設けてあり、各々外部から入力されたプリチャージ信号ＰＳＩＧ１，ＰＳＩＧ２を画素アレイ側に供給する。本実施形態では、２本の信号ラインを同時にプリチャージする為、２本のプリチャージライン７が配設されているが、本発明はこれに限られるものではない。プリチャージスイッチ群は、プリチャージライン７と各信号ライン２との間に接続されている。本実施形態の場合、信号ライン２の間隔が比較的狭い為、プリチャージスイッチ群は上下２段に分けている。奇数番目のプリチャージスイッチＰＳＷ１は上段に配され、一方のプリチャージライン７に接続している。偶数番目のプリチャージスイッチＰＳＷ２は下段に配され、他方のプリチャージライン７に接続している。なお、ＨＳＷについても２段配置できることは云うまでもない。
【００１８】
プリチャージ駆動回路８は一括プリチャージと順次プリチャージを２ステップに分けて行なう。一括プリチャージでは、水平走査期間に先立つ水平ブランキング期間でプリチャージスイッチ群の各スイッチＰＳＷを一斉に駆動し、各信号ライン２に一斉に第１のレベルのプリチャージ信号を印加する。第１レベルとして例えば黒レベルを印加することで、いわゆる「縦クロストーク」を抑制することができる。続いて水平走査期間で順次プリチャージを行ない、プリチャージスイッチ群の各スイッチＰＳＷを順次駆動し、各信号ライン２に順次第２のレベルのプリチャージ信号を印加する。例えば第２のレベルとしてグレーレベルに設定されたプリチャージ信号を印加することで、いわゆる「縦スジ」を抑制することができる。尚、プリチャージ駆動回路８は前行の画素に書き込まれた映像信号ＶＳＩＧと同極性のプリチャージ信号ＰＳＩＧを前述した一括プリチャージで印加することが望ましい。これにより、黒レベルのプリチャージを効率的に行なうことが可能である。
【００１９】
プリチャージ駆動回路８は、基本的にシフトレジスタＳ／Ｒを多段接続した構成となっている。シフトレジスタはプリチャージクロックＰＣＫに応じて動作し、プリチャージスタートパルスＰＳＴを転送することで、順次シフトレジスタの各段からシフトパルスＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ・・・を出力する。シフトレジスタの各段にはＮＡＮＤ素子とインバータ（ＩＮＶ）が直列接続されている。各ＮＡＮＤ素子の一方の入力端子には対応するシフトレジスタ段から出力されたシフトパルスが入力する一方、他方の入力端子には一括プリチャージ用のクロックＰＣＧが入力される。各ＮＡＮＤの出力端子にはＩＮＶが接続されており、各ＰＳＷを開閉駆動する為のドライブパルスＡ’，Ｂ’，Ｃ’，Ｄ’・・・が出力される様になっている。
【００２０】
図２は、図１に示した表示装置のプリチャージ動作の説明に供するタイミングチャートである。図示する様に、一括プリチャージ用のクロックＰＣＧは、水平ブランキング期間に外部から入力される。その後水平走査期間に入ると、同じく外部からプリチャージスタートパルスＰＳＴが入力される。このプリチャージスタートパルスＰＳＴをプリチャージクロックＰＣＫに応じてシフトレジスタで転送すると、シフトレジスタの各段からシフトパルスＡ，Ｂ，Ｃが出力される。ＰＣＧと各シフトパルスはＮＡＮＤ素子でＮＡＮＤ合成され、ＩＮＶで反転処理された後、ドライブパルスＡ’，Ｂ’，Ｃ’として出力される。図示する様に、各ドライブパルスＡ’，Ｂ’，Ｃ’は水平ブランキング期間で一斉にプリチャージスイッチＰＳＷを開く様になっている。これにより１ステップ目の一括プリチャージを実行する。続いて、各ドライブパルスＡ’，Ｂ’，Ｃ’は順次ＰＳＷを開閉駆動する為、２ステップ目の順次プリチャージが行なわれる。尚、この順次プリチャージは、各画素に対する映像信号の点順次書き込みに画素単位で先行する形で行なわれる。
【００２１】
図３は、プリチャージライン７に供給されるプリチャージ信号ＰＳＩＧ１の波形図である。ＰＳＩＧ１は１Ｈ周期でＶＣＯＭを中心にして反転している。基本的に、ＰＳＩＧ１は水平走査期間中グレーレベルＰＳＩＧ−Ｇｒａｙ（７．５±２．５Ｖ）を維持している。但し水平ブランキング期間に限り、ＰＳＩＧ１は黒レベルＰＳＩＧ−Ｂｌａｃｋ（７．５±５．０Ｖ）に切り換わる。但し、ＰＳＩＧ−Ｂｌａｃｋは、前の水平期間におけるＰＳＩＧ−Ｇｒａｙと同一極性となっている。図２と図３を対比すれば明らかな様に、１ステップ目の一括プリチャージでは黒レベルのプリチャージ信号をプリチャージし、２ステップ目の順次プリチャージではグレーレベルのプリチャージ信号をプリチャージしている。
【００２２】
本発明に係る一括／順次プリチャージ駆動では、水平ブランキング期間内にＰＣＧパルスを入れる。このＰＣＧパルスとシフトレジスタの出力とをＮＡＮＤ合成することで、ＰＳＷドライブパルスを生成する。ＰＣＧパルスをプリチャージブラックに、シフトレジスタ出力パルスをプリチャージグレーに用いる。ＰＣＧパルスは全てのシフトレジスタの出力段とＮＡＮＤを取っているので、ＰＳＷは全段ＰＣＧクロックに応答して同時に開く。
【００２３】
本方式ではプリチャージ信号ＰＳＩＧを、ＰＣＧパルスの期間内では黒レベルにし、それ以外はグレーレベルにしている。これにより、ＰＣＧパルスにて全信号ラインに黒レベルのプリチャージ信号を書き込むことができる。これにより、「縦クロストーク」を抑制できる。この時、短い水平ブランキング期間内に各信号ラインに黒レベルのプリチャージ信号を十分に書き込む為、黒レベルのプリチャージ信号の極性は、前段の画素に書き込まれた映像信号の電位と同極性にする。
【００２４】
又グレーレベルのプリチャージ信号を順次プリチャージで各信号ラインに書き込むことにより、「縦スジ」対策を施す。この様にプリチャージ信号ＰＳＩＧをプリチャージブラックとプリチャージグレーとで兼用することにより、１画素当りのＰＳＷの数を従来の２つ（ＰＳＷＢ，ＰＳＷＧ）から１つ（ＰＳＷ）へと半減できる。この様に、一括／順次プリチャージを用いることで、ＰＳＷのレイアウト面積が従来に比べ半減し、狭画素ピッチに対応したレイアウトが可能になる。
【００２５】
ところで、画素が行列状に配置されてなるアクティブマトリクス型の表示装置では、その駆動方式として、各画素を１ライン（１行）毎に画素単位で順次駆動する点順次駆動方式が一般的である。又、この点順次駆動方式には、１Ｈ反転駆動方式やドット反転駆動方式がある。
【００２６】
１Ｈ反転駆動方式では、映像信号を書き込む際、各画素に所定の直流電圧を対向電圧ＶＣＯＭとして供給するコモンラインに左右の画素間で抵抗分が存在し、更にコモンラインと信号ラインとの間に寄生容量が存在することから、これらに起因してコモンラインやゲートラインに映像信号が飛び込み、コモンラインの電位が映像信号と同極性の方向に揺れる為、横方向のクロストーク（横クロストーク）が顕著になったり、あるいはシェーディング不良を引き起し、画質が大きく損なわれる。
【００２７】
又、画素が画素情報を１フィールド期間保持している間に、信号ラインの電位が１Ｈ毎に揺れる。ここで、１Ｈ反転駆動方式の場合には、隣り合う左右の画素に書き込まれた映像信号の極性が同じであることから、信号ラインの電位の揺れが大きくなり、この電位の揺れが画素トランジスタのソース／ドレインカップリングによって画素に飛び込む為、「縦クロストーク」が顕著になり、画質不良の要因となる。
【００２８】
一方、ドット反転駆動方式では、隣り合う左右の画素に映像信号が同時に逆極性で書き込まれることから、コモンラインや信号ラインの電位の揺れが隣り合う画素間でキャンセルされる為、１Ｈ反転駆動方式での画質不良の問題については解消できる。しかしながら、その反面、隣り合う左右の画素に書き込まれる映像信号の極性が異なることから、隣り合う画素の電界の影響を受ける為、画素の開口部の隅にドメイン（光抜け領域）が発生する。その結果、画素の開口率が低下し、透過率を落とすことになる為、コントラストの低下を招く。
【００２９】
これに対し、映像信号を書き込んだ後の画素配列において、画素の極性が隣り合う左右の画素で同極性となり、且つ上下の画素で逆極性となる様に、隣り合う画素列間で奇数行離れた２行、例えば上下の２行の画素に互いに逆極性の映像信号を同時に書き込む駆動方式が提案されている。以下、本明細書ではこの駆動方式をドットライン反転駆動方式と呼ぶことにし、図４に本方式を模式的に表わしておく。図から明らかな様に、ゲートライン１は２行の画素に亘って蛇行している。１番目のゲートライン１に着目すると、１行目（１段目）で１番目の画素と、２行目（２段目）で２番目の画素が同一のゲートライン１に割り当てられている。以下、２段の画素行を単位とし、偶奇交互に同一のゲートラインに割り振るレイアウトとなっている。これに対し、各信号ラインには、隣同士ＨＬ（ハイ、ロー）反対極性の映像信号を書き込む様にしている。各信号ラインに供給される映像信号は１Ｈ毎に極性がＨＬ反転している。この様なドットライン反転駆動方式では、図４に示す様に、１行目の画素にはＨレベルの映像信号が書き込まれ、２行目の画素にはＬレベルの映像信号が書き込まれる。この様に、各画素段で交互にＨＬの映像信号を書き込むことができる。一方、各信号ラインに対しては隣同士互いに反対極性の映像信号を供給している。
【００３０】
このドットライン反転駆動方式では、ドット反転駆動方式の場合と同様に、隣り合う信号ラインには互いに逆極性の映像信号が与えられるとともに、映像信号を書き込んだ後の画素配列において、画素の極性が１Ｈ反転駆動方式の場合と同様に、隣り合う左右の画素で同極性となる為、画素の開口率を低下させることなく、横クロストークやシェーディングなどの画質不良を改善することができる。
【００３１】
ところで、ドットライン反転で且つ従来の２ステップ点順次プリチャージ駆動のアクティブマトリクス型液晶表示装置において、黒ウィンドウや黒線などの表示を行なった場合には、図５に示す様に、その境界部（濃度差が大きい部分）で水平（横方向）走査方向の手前に黒線が表示されるいわゆる尾引き（以下、これを横尾引きと称する）が発生する。この様な横尾引きが発生することで、画品位が損ねられる。以下、横尾引きの発生原因を簡潔に説明する。ドットライン反転駆動では、先述した様に、入力される映像信号の極性が、奇数列と偶数列の画素毎に、画素に共通に与えられる対向電位ＶＣＯＭを基準に正負に反転し、更にそれが１Ｈ毎に反転している。この時の画素電位の極性は図４に示した通りである。図４において、対向電位ＶＣＯＭを基準としてそれよりも高い画素電位をＨで、低い画素電位をＬでそれぞれ示してある。
【００３２】
これにより、黒ウィンドウや黒線などの表示を行なう時、その境界部に対しては、図６に示す様な画素電位の入力となる。図６において、Ｇはグレーレベルを、Ｂは黒レベルをそれぞれ示している。
【００３３】
図７には、２ステップ点順次プリチャージ駆動を考慮した場合の信号ラインの電位変化を示す。ここで、一例として、プリチャージグレー信号のＨレベルを１０Ｖ、Ｌレベルを５Ｖ、プリチャージブラック信号のＨレベルを１３Ｖ、Ｌレベルを２Ｖにそれぞれ設定している。尚、通常の映像信号としては、グレー信号のＨレベルが９Ｖ、Ｌレベルが６Ｖ、ブラック信号のＨレベルが１３Ｖ、Ｌレベルが２Ｖとなっている。
【００３４】
ここで、図７から明らかな様に、信号ラインの電位は奇数列では、Ｎ段目画素電位のグレーＬ→プリチャージブラックＨ→プリチャージグレーＨ→Ｎ＋１段目画素電位のブラックＨと変化する。一方、偶数列では、Ｎ段目画素電位のブラックＨ→プリチャージブラックＬ→プリチャージグレーＬ→Ｎ＋１段目画素電位のブラックＬと変化する。
【００３５】
この時、Ｎ段目画素電位からプリチャージブラック信号レベルへの電位変化は、奇数列側で＋７Ｖ、偶数列側で−１１Ｖとなる為に互いに打ち消し合わない。この奇数列側と偶数列側の電位差が原因となって、先述した横尾引きが発生することになる。一般的に、信号ラインの電位変化は、画素トランジスタのゲート電極が行単位で接続されるゲートラインや画素に対向電位ＶＣＯＭを供給するコモンラインへ寄生容量を介してカップリングしてしまう。
【００３６】
即ち、図６に示す様な画素電位による黒ウィンドウや黒線などの表示の際には、このカップリングが奇数列と偶数列とで打ち消し合えず、それが原因となってゲートライン、コモンライン共に揺れが乗ってしまう。この揺れがウィンドウ帯と同じく他の画素に映像信号を書き込む時に入ってしまうので、ウィンドウの横尾引きが発生する。
【００３７】
この様なドットライン反転駆動における「横尾引き」を防ぐ為、図８に示す様な一括プリチャージを行なうことが効果的である。この一括プリチャージではグレーレベルのプリチャージ信号を、２ステップの点順次プリチャージに先立って行なっている。前述した様に、１ステップ目の点順次プリチャージではブラック信号を書き込んで「縦クロストーク」を抑制し、２ステップ目の点順次プリチャージではグレー信号を書き込んで「縦スジ」対策とする。一例として、点順次プリチャージグレー信号のＨレベルを１０Ｖ、Ｌレベルを５Ｖ、点順次プリチャージブラック信号のＨレベルを１３Ｖ、Ｌレベルを２Ｖに、又一括プリチャージグレー信号のＨレベルを１０Ｖ、Ｌレベルを５Ｖにそれぞれ設定している。尚、通常の映像信号としては、グレー信号のＨレベルが９Ｖ、Ｌレベルが６Ｖ、ブラック信号のＨレベルが１３Ｖ、Ｌレベルが２Ｖとなっている。
【００３８】
図８に示した信号ラインの電位変化からも明らかな様に、各画素に対して映像信号が書き込まれない水平ブランキング期間において、一括プリチャージによって各信号ラインに対して、一定レベル（本例では、Ｈレベルが１０Ｖ、Ｌレベルが５Ｖ）のプリチャージグレー信号を書き込むことにより、対向電圧ＶＣＯＭに対する信号ラインの電位振幅を、奇数列と偶数列とで等しくすることができる。
【００３９】
これにより、その後点順次プリチャージブラック信号を書き込む時の信号ラインの電位変化が、奇数列で＋８Ｖ、偶数列で−８Ｖとなり、それらの絶対値が等しくなる為、信号ラインからコモンラインやゲートラインへのカップリングを完全にキャンセルすることができる。その結果、コモンライン／ゲートライン共に揺れが入らない為、その揺れに起因する横尾引きが発生することもない。尚、図８の例では、一括プリチャージの際のプリチャージ信号として、前段画素電位と同極性のプリチャージグレー信号（５Ｖ）を用いているが、そのレベルは任意であり、又必ずしも前段画素電位と同極性である必要はない。但し、水平ブランキング期間内の極めて短い期間で一括プリチャージが行なわれることから、その直後に実行される点順次プリチャージブラック信号の書き込みを確実に行なう為には、前段画素電位と同極性である方が好ましい。
【００４０】
ところで、本発明では、一括／順次プリチャージ駆動を採用しており、従来の点順次で黒レベルのプリチャージ信号を書き込んでいた方式に代え、一括で黒レベルのプリチャージ信号を書き込む様にしており、点順次プリチャージ信号の書き込みはグレーレベルのみとしている。この方式を上述したドットライン反転駆動においても応用することができる。即ち、従来ドットライン反転駆動においては、その駆動方法に特有の「横尾引き」を取り除く為に、水平ブランキング期間にグレーレベルの一括プリチャージを行ない、その後２ステップ点順次プリチャージ駆動を行なっている。これは、図８に示した通りである。一括プリチャージでは、全信号ラインにグレーレベルのプリチャージ信号を書き込んでいる。本発明では、この一括プリチャージグレー信号をブラック信号とすることにより、「横尾引き」と「縦クロストーク」共に対処することができる。これにより、ドットライン反転駆動においても、一括＋１ステップ点順次プリチャージ駆動を行なうことができ、狭画素ピッチに対応したプリチャージ駆動回路のレイアウトが可能になる。
【００４１】
【発明の効果】
以上説明した様に、本発明によれば一括＋１ステップ点順次プリチャージ駆動を採用することで、プリチャージ駆動回路周りのプリチャージ用スイッチの個数を従来の２ステッププリチャージ駆動に比べ半減することが可能であり、レイアウト面積も半分にすることができる様になった。これにより、高精細化による狭画素ピッチ化にも対応可能となる。又、１Ｈ反転駆動、ドットライン反転駆動どちらにも対応可能である。特に、本発明に係る一括＋１ステップ点順次プリチャージ駆動は、ドットライン反転駆動特有の「横尾引き」も同時に除去することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る表示装置の基本的な構成を示す回路図である。
【図２】図１に示した表示装置の動作説明に供するタイミングチャートである。
【図３】図１に示した表示装置の動作説明に供する波形図である。
【図４】ドットライン駆動方式の説明図である。
【図５】ドットライン駆動方式で現われる表示不良を示す模式図である。
【図６】ドットライン駆動方式における画素電位の分布を示す模式図である。
【図７】２ステップ点順次プリチャージ駆動を示す模式図である。
【図８】一括＋２ステップ点順次プリチャージ駆動を示す模式図である。
【図９】従来の表示装置の一例を示す模式的な平面図である。
【図１０】従来のプリチャージ回路の一例を示す回路図である。
【図１１】図１０に示したプリチャージ駆動回路の動作説明に供するタイミングチャートである。
【図１２】図１０に示したプリチャージ駆動回路の動作説明に供する波形図である。
【図１３】プリチャージ駆動回路の参考例を示す回路図である。
【符号の説明】
０・・・表示装置、１・・・ゲートライン、２・・・信号ライン、３・・・画素、４・・・垂直駆動回路、６・・・水平駆動回路、８・・・プリチャージ駆動回路

Claims

行方向に配されたゲートライン、列方向に配された信号ライン及び各ゲートラインと各信号ラインが交差する部分に配された行列状の画素からなる画素アレイ部と、
各ゲートラインに接続し所定の垂直走査期間で各画素を行毎に順次選択する垂直駆動回路と、
映像信号を供給する映像ラインと、
前記映像ラインと各信号ラインとの間に接続されたサンプリングスイッチ群と、
所定の水平走査期間で該サンプリングスイッチ群の各スイッチを順次駆動し、選択された行の画素に点順次で映像信号を書き込む水平駆動回路と、
プリチャージ信号を供給するプリチャージラインと、
前記プリチャージラインと各信号ラインとの間に接続されたプリチャージスイッチ群と、
該水平走査期間に先立つ水平ブランキング期間で該プリチャージスイッチ群の各スイッチを一斉に駆動し、各信号ラインに一斉に第１のレベルのプリチャージ信号を印加する一括プリチャージと、該水平走査期間で該プリチャージスイッチ群の各スイッチを順次駆動し各信号ラインに順次第２のレベルのプリチャージ信号を印加する順次プリチャージとを行なうプリチャージ駆動回路とを備えており、
前記プリチャージ駆動回路は、該一括プリチャージで黒レベルのプリチャージ信号を印加し、該順次プリチャージでグレーレベルのプリチャージ信号を印加するとともに、
該一括プリチャージと該順次プリチャージで該プリチャージスイッチ群を共用する表示装置。
行方向に配されたゲートライン、列方向に配された信号ライン及び各ゲートラインと各信号ラインが交差する部分に配された行列状の画素からなる画素アレイ部と、
各ゲートラインに接続し所定の垂直走査期間で各画素を行毎に順次選択する垂直駆動回路と、
映像信号を供給する映像ラインと、
前記映像ラインと各信号ラインとの間に接続されたサンプリングスイッチ群と、
所定の水平走査期間で該サンプリングスイッチ群の各スイッチを順次駆動し、選択された行の画素に点順次で映像信号を書き込む水平駆動回路と、
プリチャージ信号を供給するプリチャージラインと、
前記プリチャージラインと各信号ラインとの間に接続されたプリチャージスイッチ群と、
該水平走査期間に先立つ水平ブランキング期間で該プリチャージスイッチ群の各スイッチを一斉に駆動し、各信号ラインに一斉に第１のレベルのプリチャージ信号を印加する一括プリチャージと、該水平走査期間で該プリチャージスイッチ群の各スイッチを順次駆動し各信号ラインに順次第２のレベルのプリチャージ信号を印加する順次プリチャージとを行なうプリチャージ駆動回路とを備えており、
前記プリチャージ駆動回路は、該一括プリチャージで黒レベルのプリチャージ信号を印加し、該順次プリチャージでグレーレベルのプリチャージ信号を印加するとともに、
前記プリチャージ駆動回路は、前行の画素に書き込まれた映像信号と同極性のプリチャージ信号を該一括プリチャージで印加する表示装置。
行方向に配されたゲートライン、列方向に配された信号ライン及び各ゲートラインと各信号ラインが交差する部分に配された行列状の画素からなる画素アレイ部と、
各ゲートラインに接続し所定の垂直走査期間で各画素を行毎に順次選択する垂直駆動回路と、
映像信号を供給する映像ラインと、
前記映像ラインと各信号ラインとの間に接続されたサンプリングスイッチ群と、
所定の水平走査期間で該サンプリングスイッチ群の各スイッチを順次駆動し、選択された行の画素に点順次で映像信号を書き込む水平駆動回路と、
プリチャージ信号を供給するプリチャージラインと、
前記プリチャージラインと各信号ラインとの間に接続されたプリチャージスイッチ群と、
該水平走査期間に先立つ水平ブランキング期間で該プリチャージスイッチ群の各スイッチを一斉に駆動し、各信号ラインに一斉に第１のレベルのプリチャージ信号を印加する一括プリチャージと、該水平走査期間で該プリチャージスイッチ群の各スイッチを順次駆動し各信号ラインに順次第２のレベルのプリチャージ信号を印加する順次プリチャージとを行なうプリチャージ駆動回路とを備えており、
前記画素アレイ部は、隣り合う画素列の間で奇数行離れた２行を単位として該ゲートラインが配線されており、
前記水平駆動回路は、同一のゲートラインに接続し且つ隣り合う画素に対して各信号ラインを通し互いに逆極性の映像信号を順次書き込み、
前記プリチャージ駆動回路は、該映像信号の書き込みに先立って該一括プリチャージを行なうとともに、
２本のプリチャージラインから供給された互いに逆極性のプリチャージ信号を互いに隣り合う信号ラインに印加して該順次プリチャージを行ない、
更に前記プリチャージ駆動回路は、該一括プリチャージで黒レベルのプリチャージ信号を印加し、該順次プリチャージでグレーレベルのプリチャージ信号を印加するとともに、
該一括プリチャージと該順次プリチャージで該プリチャージスイッチ群を共用する表示装置。
前記水平駆動回路は、水平走査期間毎に極性が反転する映像信号を各画素に書き込む請求項３記載の表示装置。