JP4904550B2 - 表示装置およびその駆動方法 - Google Patents

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Description

本発明は、映像信号線を時分割で駆動してカラー表示を行う表示装置、および、その駆動方法に関する。
近年の表示装置では、表示画像の高精細化が進行している。また、アクティブマトリクス型の表示装置（例えば、アクティブマトリクス型の液晶表示装置）では、表示パネルに表示画像の解像度に応じた本数の信号線（走査信号線と映像信号線）が設けられる。このため、アクティブマトリクス型の表示装置では、表示画像の高精細化に伴い、駆動回路と表示パネル上の信号線を接続する信号線の本数が増加し、これらの信号線を狭いピッチで配置する必要が生じる。特にカラー表示を行う表示装置では、一般に走査信号線よりも映像信号線のほうが多いので、映像信号線駆動回路と映像信号線を接続する信号線をより狭いピッチで配置する必要が生じる。
この問題を解決するために、映像信号線を配置順に従いａ本（ａは２以上の整数）ずつグループ化し、各グループに映像信号線駆動回路の出力端子を１個ずつ割り当て、１水平走査期間内にグループ内の映像信号線を時分割で駆動する方法（以下、映像信号線時分割駆動という）が、従来から知られている（例えば、特許文献１）。映像信号線時分割駆動を行う表示装置では、映像信号線駆動回路と映像信号線の間に、映像信号線駆動回路から出力された電圧をいずれの映像信号線に与えるかを切り替える映像信号線選択回路が設けられる。これにより、映像信号線駆動回路と映像信号線を接続する信号線の本数をａ分の１に削減することができる。
ところが、映像信号線時分割駆動を行う表示装置では、表示画面に映像信号線ａ本分の周期で映像信号線方向のスジ（以下、縦スジという）が発生することがある。図７は、液晶表示装置の映像信号線間に発生する寄生容量を示す図である。図７に示すように、２本の映像信号線ＳＬｊ、ＳＬｊ＋１は、２個の寄生容量Ｃｓｄ１、Ｃｓｄ２を介して容量結合されている。このため、映像信号線ＳＬｊにある電圧を印加した後に、隣接する映像信号線ＳＬｊ＋１に電圧を印加した場合、映像信号線ＳＬｊの電圧はその影響を受けて変動する（以下、この現象を「突き上げ」という）。
映像信号線が突き上げの影響を受けるのは、隣接する映像信号線の電圧が変化したときである。グループ内の映像信号線を常に左から順に駆動する場合、グループ内で最も左に配置された映像信号線は１水平走査期間内に２回突き上げの影響を受け、当該映像信号線に接続された画素回路も２回突き上げの影響を受ける。これに対して、グループ内で最も右に配置された映像信号線は突き上げの影響を受けず、当該映像信号線に接続された画素回路も突き上げの影響を受けない。このように突き上げの影響を受けやすい画素回路が映像信号線方向に並び、突き上げの影響を受けない画素回路も映像信号線方向に並ぶために、表示画面に縦スジが発生する。この縦スジは、中間調のベタ画面（輝度が一定の画面）を表示したときに顕著に現れる。
そこで、映像信号線時分割駆動を行う表示装置における縦スジを防止するために、グループ内の映像信号線の駆動順序を工夫する方法が考えられる。例えば、グループ内の映像信号線の駆動順序を偶数フレームと奇数フレームで逆にする方法がある（後述する図５を参照）。この方法によれば、グループ内の映像信号線はいずれも、偶数フレームと奇数フレームで合わせて１水平走査期間内に２回突き上げの影響を受ける。このように突き上げの影響を受ける回数を映像信号線間で等しくすることにより、縦スジをある程度防止することができる。
また、特許文献２には、映像信号線時分割駆動を行う表示装置における縦スジを防止するために、グループ内の映像信号線の駆動順序を可変にすることが開示されている。この文献には、４本の映像信号線Ｓｉ〜Ｓｉ＋３の駆動順序を図８Ａや図８Ｂに示すように切り替えることが開示されている。
日本国特開平６−１３８８５１号公報 日本国特開２００３−５８１３３号公報
しかしながら、グループ内の映像信号線の駆動順序を偶数フレームと奇数フレームで逆にする方法では、動作条件が厳しいときに表示画面に縦スジが発生することがある。例えば液晶表示装置では、低温時には液晶の応答速度が遅くなるために、縦スジが発生しやすくなる。このため、グループ内の映像信号線の駆動順序を偶数フレームと奇数フレームで逆にする液晶表示装置では、常温時には発生しない縦スジが低温時には発生することがある。
また、映像信号線時分割駆動を行う表示装置では、グループ内で最初と最後に駆動される映像信号線で充電不足が生じやすい。このためカラー表示装置の場合には、カラー表示を行うことを考慮してグループ内の映像信号線の駆動順序を決定しなければ、複数の色に対応した映像信号線で充電不足が生じ、表示画面の画質が低下する。特許文献２では、グループ内の映像信号線の駆動順序を決定するときに、カラー表示を行うことは考慮されていない。
それ故に、本発明は、映像信号線を時分割で駆動してカラー表示を行う表示装置における、縦スジと充電不足による画質低下を防止することを目的とする。
本発明の第１の局面は、映像信号線を時分割で駆動してカラー表示を行う表示装置であって、
第１および第２の方向に並べて配置され、前記第２の方向の並びがカラー表示に用いる色のうちいずれかに対応する複数の画素回路と、
前記第１の方向に並んだ画素回路に共通して接続される複数の走査信号線と、
前記第２の方向に並んだ画素回路に共通して接続され、配置順に従い所定本数ずつグループ化された複数の映像信号線と、
前記走査信号線を選択する走査信号線駆動回路と、
前記映像信号線の各グループに対して、グループ内の映像信号線に印加すべき電圧を１水平走査期間内に時分割で出力する映像信号線駆動回路と、
各グループから１本の映像信号線を選択し、選択した映像信号線に前記映像信号線駆動回路から出力された電圧を与える映像信号線選択回路とを備え、
グループ内の映像信号線の駆動順序が偶数フレームと奇数フレームで異なり、各ラインについて、一方のフレームではグループ内で偶数番目の映像信号線が奇数番目の映像信号線よりも先に駆動され、他方のフレームではグループ内で奇数番目の映像信号線が偶数番目の映像信号線よりも先に駆動され、かつ、グループ内で最後に駆動される映像信号線が特定色に対応した映像信号線であることを特徴とする。
本発明の第２の局面は、本発明の第１の局面において、
グループ内で最後に駆動される映像信号線に加えて、グループ内で最初に駆動される映像信号線が前記特定色に対応した映像信号線であることを特徴とする。
本発明の第３の局面は、本発明の第１の局面において、
グループ内の映像信号線の駆動順序が偶数フレームと奇数フレームで逆であることを特徴とする。
本発明の第４の局面は、本発明の第１の局面において、
グループ内の映像信号線の駆動順序が偶数ラインと奇数ラインで異なることを特徴とする。
本発明の第５の局面は、本発明の第４の局面において、
グループ内の映像信号線の駆動順序が偶数フレームと奇数フレームで逆であることを特徴とする。
本発明の第６の局面は、本発明の第４の局面において、
グループ内の各映像信号線について、偶数フレームの偶数ラインのときの駆動順序、偶数フレームの奇数ラインのときの駆動順序、奇数フレームの偶数ラインのときの駆動順序、および、奇数フレームの奇数ラインのときの駆動順序を加算した結果が同じであることを特徴とする。
本発明の第７の局面は、本発明の第４の局面において、
グループ内で最後に駆動される映像信号線が、偶数フレームの偶数ラインのとき、偶数フレームの奇数ラインのとき、奇数フレームの偶数ラインのとき、および、奇数フレームの奇数ラインのときで互いに異なることを特徴とする。
本発明の第８の局面は、本発明の第７の局面において、
グループ内で最後に駆動される映像信号線に加えて、グループ内で最初に駆動される映像信号線が、偶数フレームの偶数ラインのとき、偶数フレームの奇数ラインのとき、奇数フレームの偶数ラインのとき、および、奇数フレームの奇数ラインのときで互いに異なることを特徴とする。
本発明の第９の局面は、本発明の第１の局面において、
前記特定色は、カラー表示に用いる色のうち人間が輝度の変化を最も認識しにくい色であることを特徴とする。
本発明の第１０の局面は、本発明の第９の局面において、
前記画素回路として、赤色、緑色および青色に対応した画素回路を備え、
前記特定色が青色であることを特徴とする。
本発明の第１１の局面は、本発明の第１の局面において、
前記画素回路として、赤色、緑色および青色に対応した画素回路を備え、
前記映像信号線は、赤色に対応した映像信号線Ｒ１〜Ｒ４と緑色に対応した映像信号線Ｇ１〜Ｇ４と青色に対応した映像信号線Ｂ１〜Ｂ４とからなり、Ｒ１、Ｇ１、Ｂ１、Ｒ２、Ｇ２、Ｂ２、Ｒ３、Ｇ３、Ｂ３、Ｒ４、Ｇ４、Ｂ４の順に配置された１２本ずつにグループ化され、
各グループ内の１２本の映像信号線は、偶数フレームの偶数ラインのときにはＢ１、Ｒ１、Ｇ２、Ｒ３、Ｂ３、Ｇ４、Ｇ１、Ｒ２、Ｂ２、Ｇ３、Ｒ４、Ｂ４の順序で、偶数フレームの奇数ラインのときにはＢ２、Ｒ２、Ｇ１、Ｂ４、Ｒ４、Ｇ３、Ｇ２、Ｂ１、Ｒ１、Ｇ４、Ｒ３、Ｂ３の順序で、奇数フレームのときには偶数のフレームのときとは逆の順序で駆動されることを特徴とする。
本発明の第１２の局面は、本発明の第１の局面において、
前記画素回路が液晶容量を含むことを特徴とする。
本発明の第１３の局面は、第１および第２の方向に並べて配置され、前記第２の方向の並びがカラー表示に用いる色のうちいずれかに対応する複数の画素回路と、前記第１の方向に並んだ画素回路に共通して接続される複数の走査信号線と、前記第２の方向に並んだ画素回路に共通して接続され、配置順に従い所定本数ずつグループ化された複数の映像信号線とを備えた表示装置の駆動方法であって、
前記走査信号線を選択するステップと、
前記映像信号線の各グループに対して、グループ内の映像信号線に印加すべき電圧を１水平走査期間内に時分割で出力するステップと、
各グループから１本の映像信号線を選択し、選択した映像信号線に時分割で出力された電圧を与えるステップとを備え、
グループ内の映像信号線の駆動順序が偶数フレームと奇数フレームで異なり、各ラインについて、一方のフレームではグループ内で偶数番目の映像信号線が奇数番目の映像信号線よりも先に駆動され、他方のフレームではグループ内で奇数番目の映像信号線が偶数番目の映像信号線よりも先に駆動され、かつ、グループ内で最後に駆動される映像信号線が特定色に対応した映像信号線であることを特徴とする。
本発明の第１または第１３の局面によれば、偶数番目の映像信号線が先に駆動されるフレームでは、偶数番目の映像信号線が１水平走査期間内に２回突き上げの影響を受け、奇数番目の映像信号線が先に駆動されるフレームでは、奇数番目の映像信号線が１水平走査期間内に２回突き上げの影響を受ける。このように突き上げの影響を受ける回数を偶数フレーム２回と奇数フレーム０回、および、偶数フレーム０回と奇数フレーム２回に限定することにより、低温時など動作条件が厳しいときでも縦スジの発生を防止することができる。また、グループ内で最後に駆動される映像信号線を特定色に対応した映像信号線とすることにより、充電不足が特に生じやすい映像信号線を１つの色に対応した映像信号線に限定し、充電不足による画質低下を防止することができる。
本発明の第２の局面によれば、グループ内で最初および最後に駆動される映像信号線を特定色に対応した映像信号線とすることにより、充電不足が生じる映像信号線を１つの色に対応した映像信号線に限定し、充電不足による画質低下を防止することができる。
本発明の第３の局面によれば、グループ内の映像信号線の駆動順序を偶数フレームと奇数フレームで逆にすることにより、映像信号線が受ける突き上げの影響はグループ内で第１の方向に対称となる。これにより、縦スジの発生をより効果的に防止することができる。
本発明の第４の局面によれば、グループ内の映像信号線の駆動順序を偶数ラインと奇数ラインで切り替えることにより、映像信号線が受ける突き上げの影響をライン間で平均化し、縦スジの発生をより効果的に防止することができる。
本発明の第５の局面によれば、グループ内の映像信号線の駆動順序を偶数フレームと奇数フレームで逆にすると共に、偶数ラインと奇数ラインで切り替えることにより、映像信号線が受ける突き上げの影響はグループ内で第１の方向に対称となり、ライン間で平均化される。これにより、縦スジの発生をより効果的に防止することができる。
本発明の第６の局面によれば、グループ内の各映像信号線の駆動順序を加算した結果を同じにすることにより、グループ内の映像信号線が受ける突き上げの影響を平均化し、縦スジの発生をより効果的に防止することができる。
本発明の第７の局面によれば、グループ内で最後に駆動される映像信号線をフレームごとおよびラインごとに切り替えることにより、充電不足が生じる映像信号線を切り替え、充電不足による画質低下をより効果的に防止することができる。
本発明の第８の局面によれば、グループ内で最初および最後に駆動される映像信号線をフレームごとおよびラインごとに切り替えることにより、充電不足が生じる映像信号線を切り替え、充電不足による画質低下をより効果的に防止することができる。
本発明の第９の局面によれば、グループ内で最後に駆動される映像信号線は人間が輝度の変化を認識しにくい色に対応するので、充電不足が特に生じやすい映像信号線は人間が輝度の変化を認識しにくい色に対応した映像信号線に限定される。これにより、充電不足による画質低下を人間にとって認識しにくくすることができる。
本発明の第１０の局面によれば、赤色、緑色および青色のうち人間が輝度の変化を最も認識しにくい色は青色であり、グループ内で最後に駆動される映像信号線は青色に対応するので、充電不足が特に生じやすい映像信号線は人間が輝度の変化を認識しにくい青色に対応した映像信号線に限定される。これにより、映像信号線を時分割で駆動してＲＧＢ方式のカラー表示を行う表示装置において、充電不足による画質低下を人間にとって認識しにくくすることができる。
本発明の第１１の局面によれば、１２本ずつグループ化した映像信号線を時分割で駆動してＲＧＢ方式のカラー表示を行う表示装置において、縦スジと充電不足による画質低下を防止することができる。
本発明の第１２の局面によれば、映像信号線を時分割で駆動してカラー表示を行う液晶表示装置において、縦スジと充電不足による画質低下を防止することができる。
本発明の実施形態に係る液晶表示装置の構成を示すブロック図である。 図１に示す液晶表示装置の画素回路の等価回路図である。 図１に示す液晶表示装置におけるグループ内の映像信号線の駆動順序を示す図である。 図１に示す液晶表示装置のタイミングチャートである。 第１の比較例に係る液晶表示装置におけるグループ内の映像信号線の駆動順序を示す図である。 第２の比較例に係る液晶表示装置におけるグループ内の映像信号線の駆動順序を示す図である。 液晶表示装置の映像信号線間に発生する寄生容量を示す図である。 従来の液晶表示装置におけるグループ内の映像信号線の駆動順序の切り替えの例を示す図である。 従来の液晶表示装置におけるグループ内の映像信号線の駆動順序の切り替えの他の例を示す図である。
符号の説明
１…液晶表示装置
２…画素アレイ
３…走査信号線駆動回路
４…映像信号線駆動回路
５、ＸＲ１〜ＸＲ４、ＸＧ１〜ＸＧ４、ＸＢ１〜ＸＢ４…アナログスイッチ
６…スイッチ制御回路
１１…ＴＦＴ
１２…液晶容量
１３…補助容量
Ｐｉｊ…画素回路
ＧＬ１〜ＧＬｍ…走査信号線
ＳＬ１〜ＳＬｎ、Ｒ１〜Ｒ４、Ｇ１〜Ｇ４、Ｂ１〜Ｂ４…映像信号線
ＣＲ１〜ＣＲ４、ＣＧ１〜ＣＧ４、ＣＢ１〜ＣＢ４…スイッチ制御信号
Ｖ１〜Ｖｔ…アナログ電圧
図１は、本発明の実施形態に係る液晶表示装置の構成を示すブロック図である。図１に示す液晶表示装置１は、画素アレイ２、走査信号線駆動回路３、映像信号線駆動回路４、ｎ個のアナログスイッチ５、および、スイッチ制御回路６を備え、映像信号線時分割駆動によりＲＧＢ方式のカラー表示を行う。以下、ｍは２以上の整数、ｎは１２の倍数、ｔはｎ／１２、ｉは１以上ｍ以下の整数、ｊは１以上ｎ以下の整数、ｋは１以上ｔ以下の整数であるとする。
画素アレイ２は、ｍ本の走査信号線ＧＬ１〜ＧＬｍ、ｎ本の映像信号線ＳＬ１〜ＳＬｎ、および、２次元状に配置された（ｍ×ｎ）個の画素回路Ｐｉｊを含んでいる。走査信号線ＧＬ１〜ＧＬｍは互いに平行に配置され、映像信号線ＳＬ１〜ＳＬｎは走査信号線ＧＬ１〜ＧＬｍと直交するように互いに平行に配置される。走査信号線ＧＬｉと映像信号線ＳＬｊの交点近傍には、画素回路Ｐｉｊが配置される。各画素回路Ｐｉｊは、１個の画素あるいは表示素子に相当する。走査信号線ＧＬ１〜ＧＬｍは同じ行に配置された画素回路Ｐｉｊに共通して接続され、映像信号線ＳＬ１〜ＳＬｎは同じ列に配置された画素回路Ｐｉｊに共通して接続される。
図２は、画素回路Ｐｉｊの等価回路図である。画素回路Ｐｉｊは、図２に示すように、ＴＦＴ（Thin Film Transistor）１１、液晶容量１２および補助容量１３を含んでいる。ＴＦＴ１１のゲート端子は走査信号線ＧＬｉに接続され、ソース端子は映像信号線ＳＬｊに接続され、ドレイン端子は液晶容量１２と補助容量１３の一方の電極に接続される。液晶容量１２と補助容量１３の他方の電極には、それぞれ、共通電極電圧ＶＣＯＭと補助容量電圧ＶＣＳが印加される。
画素回路Ｐｉｊは、列ごとに、カラー表示に用いる赤色、緑色および青色のいずれかに対応する。１列目、４列目、７列目、…の画素回路（Ｒと記載）は赤色に対応し、２列目、５列目、８列目、…の画素回路（Ｇと記載）は緑色に対応し、３列目、６列目、９列目…の画素回路（Ｂと記載）は青色に対応する。このように画素回路Ｐｉｊは第１の方向（行方向）および第２の方向（列方向）に並べて配置され、第２の方向の並び（画素回路の列）がカラー表示に用いる色のうちいずれかに対応する。
走査信号線駆動回路３は、走査信号線ＧＬ１〜ＧＬｍを選択する。より詳細には、走査信号線駆動回路３は、１水平走査期間ごとに走査信号線ＧＬ１〜ＧＬｍの中から１本の走査信号線を順に選択し、選択した走査信号線に選択電圧（例えば、ハイレベル）を与え、残りの走査信号線に非選択電圧（例えば、ローレベル）を与える。これにより、同じ行に配置された画素回路Ｐｉｊが一括して選択される。
映像信号線ＳＬ１〜ＳＬｎは配置順に従い１２本ずつグループ化され、これによりｔ個（＝ｎ／１２個）のグループが形成される。以下、各グループに属する１２本の映像信号線を配置順に、Ｒ１、Ｇ１、Ｂ１、Ｒ２、Ｇ２、Ｂ２、Ｒ３、Ｇ３、Ｂ３、Ｒ４、Ｇ４、Ｂ４という。映像信号線Ｒ１〜Ｒ４は赤色に対応した映像信号線であり、映像信号線Ｇ１〜Ｇ４は緑色に対応した映像信号線であり、映像信号線Ｂ１〜Ｂ４は青色に対応した映像信号線である。
映像信号線駆動回路４は、映像信号線ＳＬ１〜ＳＬｎの各グループに対して、グループ内の映像信号線に印加すべき電圧を１水平走査期間内に時分割で出力する。より詳細には、映像信号線駆動回路４は、ｔ個（映像信号線のグループ数に等しい）の出力端子を有し、少なくともｎ個の映像データを蓄積するレジスタ、データ選択回路、および、ｔ個のＤ／Ａ変換器（いずれも図示せず）を含んでいる。映像信号線駆動回路４には外部から１水平走査期間あたりｎ個の映像データＤｉｎが供給され、ｎ個の映像データはレジスタに蓄積される。データ選択回路は、レジスタに蓄積されたｎ個の映像データの中からｔ個の映像データを所定の順序で選択する処理を、１水平走査期間内に１２回行う。ｔ個のＤ／Ａ変換器は、それぞれ、データ選択回路から出力された１個の映像データをアナログ電圧に変換する。ｋ番目のＤ／Ａ変換器で得られたアナログ電圧は、アナログ電圧Ｖｋとして映像信号線駆動回路４のｋ番目の出力端子から出力される。
アナログスイッチ５とスイッチ制御回路６は、以下に示すように、各グループから１本の映像信号線を選択し、選択した映像信号線に映像信号線駆動回路４から出力された電圧を与える映像信号線選択回路として機能する。
ｋ番目のグループに属する１２本の映像信号線Ｒ１〜Ｒ４、Ｇ１〜Ｇ４、Ｂ１〜Ｂ４は、映像信号線駆動回路４のｋ番目の出力端子に対応づけられ、両者の間には１２個のアナログスイッチ５が設けられる。より詳細には、映像信号線Ｒ１〜Ｒ４、Ｇ１〜Ｇ４、Ｂ１〜Ｂ４の一端は、それぞれ、アナログスイッチＸＲ１〜ＸＲ４、ＸＧ１〜ＸＧ４、ＸＢ１〜ＸＢ４に接続され、１２個のアナログスイッチの他端はいずれも映像信号線駆動回路４のｋ番目の出力端子に接続される。１２個のアナログスイッチのいずれかが導通状態となり、アナログ電圧Ｖｋはｋ番目のグループに属する１２本の映像信号線のいずれかに与えられる。なお、アナログスイッチ５は、例えば、画素アレイ２が形成された液晶パネル上にＴＦＴを用いて形成される。
スイッチ制御回路６は、２本の制御信号ＦＰ、ＬＰに基づき、１２本のスイッチ制御信号ＣＲ１〜ＣＲ４、ＣＧ１〜ＣＧ４、ＣＢ１〜ＣＢ４を出力する。制御信号ＦＰは、偶数フレームか奇数フレームかを示す信号であり、１フレーム期間ごとにハイレベルとローレベルに変化する。制御信号ＬＰは、偶数ラインか奇数ラインかを示す信号であり、１水平走査期間ごとにハイレベルとローレベルに変化する。スイッチ制御信号ＣＲ１〜ＣＲ４、ＣＧ１〜ＣＧ４、ＣＢ１〜ＣＢ４は、各グループに設けられた１２個のアナログスイッチＸＲ１〜ＸＲ４、ＸＧ１〜ＸＧ４、ＸＢ１〜ＸＢ４の制御端子に供給される。以下、アナログスイッチ５は、スイッチ制御信号がハイレベルのときに導通状態となり、スイッチ制御信号がローレベルのときに非導通状態となるものとする。
液晶表示装置１では、１水平走査期間は、１２個（グループ内の映像信号線の本数に等しい）の小期間に分割される。スイッチ制御回路６は、１水平走査期間内に、１２本のスイッチ制御信号ＣＲ１〜ＣＲ４、ＣＧ１〜ＣＧ４、ＣＢ１〜ＣＢ４を、それぞれ１小期間だけハイレベルに制御する。例えばスイッチ制御信号ＣＲ１がハイレベルのときには、各グループに設けられたアナログスイッチＸＲ１が導通状態となり、映像信号線駆動回路４のｔ個の出力端子は、各グループに属する映像信号線Ｒ１に電気的に接続される。このとき、ｋ番目のグループに属する映像信号線Ｒ１には、アナログ電圧Ｖｋが与えられる。このようにスイッチ制御信号ＣＲ１がハイレベルのときには、各グループに属する映像信号線Ｒ１（全部でｔ本）は、映像信号線駆動回路４のｔ個の出力端子に接続され、映像信号線駆動回路４によって一括して駆動される。同様に、各グループに属する映像信号線Ｒ２〜Ｒ４、Ｇ１〜Ｇ４、Ｂ１〜Ｂ４は、それぞれ、スイッチ制御信号ＣＲ２〜ＣＲ４、ＣＧ１〜ＣＧ４、ＣＢ１〜ＣＢ４がハイレベルのときに、映像信号線駆動回路４によって一括して駆動される。
スイッチ制御回路６は、制御信号ＦＰ、ＬＰに基づき、スイッチ制御信号ＣＲ１〜ＣＲ４、ＣＧ１〜ＣＧ４、ＣＢ１〜ＣＢ４をハイレベルにする順序を切り替える。このため、グループ内の１２本の映像信号線の駆動順序は、偶数フレームの偶数ラインのとき、偶数フレームの奇数ラインのとき、奇数フレームの偶数ラインのとき、および、奇数フレームの奇数ラインのときで異なる（後述する図３を参照）。
制御信号ＦＰ、ＬＰは、スイッチ制御回路６だけでなく、映像信号線駆動回路４にも供給される。映像信号線駆動回路４に含まれるデータ選択回路は、制御信号ＦＰ、ＬＰに基づき、グループ内の１２本の映像信号線の駆動順序に従い、ｎ個の映像データの中からｔ個の映像データを選択する。
このように液晶表示装置１は、映像信号線ＳＬ１〜ＳＬｎを配置順に従い１２本ずつグループ化し、各グループに映像信号線駆動回路４の出力端子を１個ずつ割り当て、１水平走査期間内にグループ内の映像信号線を時分割で駆動すると共に、制御信号ＦＰ、ＬＰに基づきグループ内の映像信号線の駆動順序を４とおりに切り替える。
図３は、液晶表示装置１におけるグループ内の映像信号線の駆動順序を示す図である。図３に示すように、グループ内の１２本の映像信号線は、偶数フレームの偶数ラインのときには、Ｂ１、Ｒ１、Ｇ２、Ｒ３、Ｂ３、Ｇ４、Ｇ１、Ｒ２、Ｂ２、Ｇ３、Ｒ４、Ｂ４の順序で駆動され、偶数フレームの奇数ラインのときには、Ｂ２、Ｒ２、Ｇ１、Ｂ４、Ｒ４、Ｇ３、Ｇ２、Ｂ１、Ｒ１、Ｇ４、Ｒ３、Ｂ３の順序で駆動され、奇数フレームの偶数ラインのときには、偶数フレームの偶数ラインのときと逆の順序で駆動され、奇数フレームの奇数ラインのときには、偶数フレームの奇数ラインのときと逆の順序で駆動される。なお、映像信号線の駆動順序と画素回路に対する電圧書き込み順序は同じであるので、図３は画素回路に対する電圧書き込み順序を表しているとも言える。
図４は、液晶表示装置１の偶数フレームの偶数ラインのときのタイミングチャートである。図４に示すように、走査信号線ＧＬｉの電圧は１水平走査期間に亘って選択電圧（ハイレベル）となり、走査信号線ＧＬｉの選択期間は長さＴの小期間に１２分割される。
最初の小期間では、スイッチ制御信号ＣＢ１がハイレベルとなり、各グループに設けられた１２個のアナログスイッチのうち、アナログスイッチＸＢ１が導通状態となる。このとき、映像信号線駆動回路４のｋ番目の出力端子からは、ｋ番目のグループに属する映像信号線Ｂ１と走査信号線ＧＬｉとに接続された画素回路Ｐｉｊに書き込むべきアナログ電圧Ｖｋが出力される。アナログ電圧Ｖｋは、ｋ番目のグループに設けられたアナログスイッチＸＢ１経由で、ｋ番目のグループに属する映像信号線Ｂ１に印加される。同様に２〜１２番目の小期間では、アナログ電圧Ｖｋは、ｋ番目のグループに属する映像信号線Ｒ１、Ｇ２、Ｒ３、Ｂ３、Ｇ４、Ｇ１、Ｒ２、Ｂ２、Ｇ３、Ｒ４、Ｂ４に順に印加される。
映像信号線Ｒ１〜Ｒ４、Ｇ１〜Ｇ４、Ｂ１〜Ｂ４に印加されたアナログ電圧は、走査信号線ＧＬｉの電圧がハイレベルである間に、各映像信号線と走査信号線ＧＬｉとに接続された画素回路Ｐｉｊに書き込まれる。このように、偶数フレームの偶数ラインのときには、グループ内の１２本の映像信号線は図３に示す順序で駆動され、１２本の映像信号線に印加されたアナログ電圧は１２個の画素回路Ｐｉｊにそれぞれ書き込まれる。
液晶表示装置１は、偶数フレームの奇数ラインのとき、奇数フレームの偶数ラインのとき、および、奇数フレームの奇数ラインのときにも、上記と同様に動作する。ただし、グループ内の１２本の映像信号線は、図３に示す順序で駆動される。
以下、図３、図５および図６を参照して、本実施形態に係る液晶表示装置１の効果を説明する。ここでは、グループ内の１２本の映像信号線を図３に示す順序で駆動する場合（液晶表示装置１）、図５に示す順序で駆動する場合（第１の比較例）、および、図６に示す順序で駆動する場合（第２の比較例）について、映像信号線が突き上げの影響を受ける回数を比較する。これらの図面および以下の説明では、偶数フレームでＡ回、奇数フレームでＢ回突き上げの影響を受けることを「Ａ／Ｂ」と表す。
上述したように、映像信号線が突き上げの影響を受けるのは、隣接する映像信号線（左隣または右隣の映像信号線）の電圧が変化したときである。なお、グループ内で最も左に配置された映像信号線は、左隣のグループ内で最も右に配置された映像信号線の電圧が変化したときに突き上げの影響を受け、グループ内で最も右に配置された映像信号線は、右隣のグループ内で最も左に配置された映像信号線の電圧が変化したときに突き上げの影響を受ける。
図５に示す第１の比較例では、グループ内の１２本の映像信号線は、偶数フレームのときには左から順に、奇数フレームのときには右から順に駆動される。この場合、映像信号線が突き上げの影響を受ける回数は、図５の下段に示すようになる。すなわち、映像信号線Ｒ１が突き上げの影響を受ける回数は２／０回（偶数フレーム２回と奇数フレーム０回）、映像信号線Ｂ４が突き上げの影響を受ける回数は０／２回（偶数フレーム０回と奇数フレーム２回）、残り１０本の映像信号線が突き上げの影響を受ける回数は１／１回（偶数フレーム１回と奇数フレーム１回）である。
第１の比較例では、映像信号線が突き上げの影響を受ける回数は、２／０回、１／１回または０／２回のいずれかになる。このように突き上げの影響を受ける回数を映像信号線間で等しくすることにより、縦スジをある程度防止することができる。しかしながら、液晶表示装置では、低温時には画素回路に対する充電が不足し、液晶の粘度が上昇する。このため、２／０回突き上げの影響を受けた映像信号線に接続された画素回路と、１／１回突き上げの影響を受けた映像信号線に接続された画素回路とでは、見かけ上、液晶印加電圧に差が生じる。この差が表示画面では画素の輝度の差となって現れ、表示画面に縦スジが発生する。このように第１の比較例では、常温時の縦スジを防止できるが、低温時の縦スジを防止することができない。
液晶表示装置１では、グループ内の１２本の映像信号線は、図３に示す順序で駆動される。この場合、１２本の映像信号線が突き上げの影響を受ける回数は、図３の下段に示すようになる。すなわち、偶数ラインのときには、グループ内で奇数番目の映像信号線（映像信号線Ｒ１、Ｂ１、Ｇ２、Ｒ３、Ｂ３、Ｇ４）が突き上げの影響を受ける回数は２／０回、グループ内で偶数番目の映像信号線（映像信号線Ｇ１、Ｒ２、Ｂ２、Ｇ３、Ｒ４、Ｂ４）が突き上げの影響を受ける回数は０／２回となる。また、奇数ラインのときには、グループ内で奇数番目の映像信号線が突き上げの影響を受ける回数は０／２回、グループ内で偶数番目の映像信号線が突き上げの影響を受ける回数は２／０回となる。
このように液晶表示装置１では、グループ内の映像信号線の駆動順序が偶数フレームと奇数フレームで異なり、偶数ラインについては、奇数フレームではグループ内で偶数番目の映像信号線が奇数番目の映像信号線よりも先に駆動され、偶数フレームではグループ内で奇数番目の映像信号線が偶数番目の映像信号線よりも先に駆動され、奇数ラインについては、偶数フレームではグループ内で偶数番目の映像信号線が奇数番目の映像信号線よりも先に駆動され、奇数フレームではグループ内で奇数番目の映像信号線が偶数番目の映像信号線よりも先に駆動される。
このため、偶数番目の映像信号線が先に駆動されたフレームでは、偶数番目の映像信号線が１水平走査期間内に２回突き上げの影響を受け、奇数番目の映像信号線が先に駆動されたフレームでは、奇数番目の映像信号線が１水平走査期間内に２回突き上げの影響を受けるので、映像信号線が突き上げの影響を受ける回数は２／０回と０／２回に限定される。したがって、第１の比較例とは異なり、低温時など動作条件が厳しいときでも、液晶印加電圧に見かけ上の差が生じないので、縦スジの発生を防止することができる。
また、図３に示すように、グループ内の映像信号線の駆動順序は偶数フレームと奇数フレームで逆であり、偶数ラインと奇数ラインで異なるので、映像信号線が受ける突き上げの影響はグループ内で行方向に対称となり、ライン間で平均化される。これにより、縦スジの発生をより効果的に防止することができる。
また、図３において、偶数フレームの偶数ラインのときの駆動順序、偶数フレームの奇数ラインのときの駆動順序、奇数フレームの偶数ラインのときの駆動順序、および、奇数フレームの奇数ラインのときの駆動順序を加算した結果は同じである。例えば、映像信号線Ｒ１について駆動順序を加算すると、２＋９＋１１＋４＝２６となり、この結果は、映像信号線Ｒ２〜Ｒ４、Ｇ１〜Ｇ４、Ｂ１〜Ｂ４について駆動順序を加算した結果に一致する。このようにグループ内の映像信号線の駆動順序を加算した結果を同じにすることにより、グループ内の映像信号線が受ける突き上げの影響を平均化し、縦スジの発生をより効果的に防止することができる。
また、図３では、最初および最後に駆動される映像信号線は、偶数フレームの偶数ラインのときにはＢ１とＢ４、偶数フレームの奇数ラインのときにはＢ２とＢ３、奇数フレームの偶数ラインのときにはＢ４とＢ１、奇数フレームの奇数ラインのときにはＢ３とＢ２である。このように、グループ内で最初および最後に駆動される映像信号線は、青色に対応した映像信号線Ｂ１〜Ｂ４のいずれかである。
一般に、映像信号線時分割駆動を行う表示装置では、グループ内で最初と最後に駆動される映像信号線で充電不足が生じやすく、グループ内で最後に駆動される映像信号線で特に充電不足が生じやすい。また、赤色、緑色および青色のうちで、人間が輝度の変化を最も認識しにくい色は青色である。これらの点を考慮して、液晶表示装置１では、グループ内で最初および最後に駆動される映像信号線は、青色に対応した映像信号線Ｂ１〜Ｂ４のいずれかに決定されている。これにより、映像信号線を時分割で駆動してＲＧＢ方式のカラー表示を行う液晶表示装置において、充電不足による画質低下を人間にとって認識しにくくすることができる。
また、図３では、グループ内で最初に駆動される映像信号線は、偶数フレームの偶数ラインのとき、偶数フレームの奇数ラインのとき、奇数フレームの偶数ラインのとき、および、奇数フレームの奇数ラインのときで互いに異なる。グループ内で最後に駆動される映像信号線も、これと同様である。このようにグループ内で最初および最後に駆動される映像信号線をフレームごとおよびラインごとに切り替えることにより、充電不足が生じる映像信号線を切り替え、充電不足による画質低下をより効果的に防止することができる。
なお、図６に示す第２の比較例では、映像信号線が突き上げの影響を受ける回数は液晶表示装置１の場合（図３）と同じになる。しかしながら、映像信号線Ｒ１がグループ内で最後に駆動されることがあるので、映像信号線Ｒ１で充電不足が特に生じやすくなる。人間が輝度の変化を認識しやすい赤色に対応した映像信号線Ｒ１で充電不足が特に生じやすいために、人間は表示画面の画質低下を認識しやすくなる。そこで、グループ内で最後に駆動される映像信号線が特定色（ここでは青色）に対応した映像信号線でない表示装置は、本発明の対象外とする。
ここまで、映像信号線時分割駆動によりカラー表示を行う表示装置の例として、図３に示す順序で映像信号線を駆動する液晶表示装置について説明してきたが、同様の方法で各種の表示装置を構成することができる。まず、グループ内の１２本の映像信号線の駆動順序は、映像信号線が突き上げの影響を受ける回数が２／０回または０／２回となり、最後に駆動される映像信号線が青色に対応した映像信号線である限り、任意でよい。本発明の表示装置では、グループ内で最後に駆動される映像信号線が特定色（例えば、青色）に対応した映像信号線であればよく、グループ内で最初に駆動される映像信号線は特定色に対応した映像信号線であることが好ましいが、必ずしもその必要はない。また、映像信号線を１２本ずつグループ化することに代えて、映像信号線をｓ本（ｓは２以上の整数）ずつグループ化してもよい。
また、赤色、緑色および青色に対応した画素回路に加えて、例えば白色やシアン色やマゼンタ色などに対応した画素回路を備えるなどして、ＲＧＢ方式以外のカラー表示を行ってもよい。この場合、グループ内で最後（あるいは、最初および最後）に駆動する映像信号線は、カラー表示に用いる色のうち人間が輝度の変化を最も認識しにくい色に対応した映像信号線とすればよい。また、画素回路は、第２の方向の並びがカラー表示に用いる色のうちいずれかに対応する限り、ストライプ状に配置されていてもよく、ハニカム状に配置されていてもよい。また、同様の方法で、液晶表示装置以外の表示装置を構成することもできる。
以上に示すように、本実施形態に係る液晶表示装置およびその変形例に係る各種の表示装置によれば、映像信号線を時分割で駆動してカラー表示を行うときに、縦スジと充電不足による画質低下を防止することができる。
本発明の表示装置は、縦スジと充電不足による画質低下を防止するという効果を奏するので、液晶表示装置など各種の表示装置に利用することができる。

Claims (13)

  1. 映像信号線を時分割で駆動してカラー表示を行う表示装置であって、
    第１および第２の方向に並べて配置され、前記第２の方向の並びがカラー表示に用いる色のうちいずれかに対応する複数の画素回路と、
    前記第１の方向に並んだ画素回路に共通して接続される複数の走査信号線と、
    前記第２の方向に並んだ画素回路に共通して接続され、配置順に従い所定本数ずつグループ化された複数の映像信号線と、
    前記走査信号線を選択する走査信号線駆動回路と、
    前記映像信号線の各グループに対して、グループ内の映像信号線に印加すべき電圧を１水平走査期間内に時分割で出力する映像信号線駆動回路と、
    各グループから１本の映像信号線を選択し、選択した映像信号線に前記映像信号線駆動回路から出力された電圧を与える映像信号線選択回路とを備え、
    グループ内の映像信号線の駆動順序が偶数フレームと奇数フレームで異なり、各ラインについて、一方のフレームではグループ内で偶数番目の映像信号線が奇数番目の映像信号線よりも先に駆動され、他方のフレームではグループ内で奇数番目の映像信号線が偶数番目の映像信号線よりも先に駆動され、かつ、グループ内で最後に駆動される映像信号線が特定色に対応した映像信号線であることを特徴とする、表示装置。
  2. グループ内で最後に駆動される映像信号線に加えて、グループ内で最初に駆動される映像信号線が前記特定色に対応した映像信号線であることを特徴とする、請求項１に記載の表示装置。
  3. グループ内の映像信号線の駆動順序が偶数フレームと奇数フレームで逆であることを特徴とする、請求項１に記載の表示装置。
  4. グループ内の映像信号線の駆動順序が偶数ラインと奇数ラインで異なることを特徴とする、請求項１に記載の表示装置。
  5. グループ内の映像信号線の駆動順序が偶数フレームと奇数フレームで逆であることを特徴とする、請求項４に記載の表示装置。
  6. グループ内の各映像信号線について、偶数フレームの偶数ラインのときの駆動順序、偶数フレームの奇数ラインのときの駆動順序、奇数フレームの偶数ラインのときの駆動順序、および、奇数フレームの奇数ラインのときの駆動順序を加算した結果が同じであることを特徴とする、請求項４に記載の表示装置。
  7. グループ内で最後に駆動される映像信号線が、偶数フレームの偶数ラインのとき、偶数フレームの奇数ラインのとき、奇数フレームの偶数ラインのとき、および、奇数フレームの奇数ラインのときで互いに異なることを特徴とする、請求項４に記載の表示装置。
  8. グループ内で最後に駆動される映像信号線に加えて、グループ内で最初に駆動される映像信号線が、偶数フレームの偶数ラインのとき、偶数フレームの奇数ラインのとき、奇数フレームの偶数ラインのとき、および、奇数フレームの奇数ラインのときで互いに異なることを特徴とする、請求項７に記載の表示装置。
  9. 前記特定色は、カラー表示に用いる色のうち人間が輝度の変化を最も認識しにくい色であることを特徴とする、請求項１に記載の表示装置。
  10. 前記画素回路として、赤色、緑色および青色に対応した画素回路を備え、
    前記特定色が青色であることを特徴とする、請求項９に記載の表示装置。
  11. 前記画素回路として、赤色、緑色および青色に対応した画素回路を備え、
    前記映像信号線は、赤色に対応した映像信号線Ｒ１〜Ｒ４と緑色に対応した映像信号線Ｇ１〜Ｇ４と青色に対応した映像信号線Ｂ１〜Ｂ４とからなり、Ｒ１、Ｇ１、Ｂ１、Ｒ２、Ｇ２、Ｂ２、Ｒ３、Ｇ３、Ｂ３、Ｒ４、Ｇ４、Ｂ４の順に配置された１２本ずつにグループ化され、
    各グループ内の１２本の映像信号線は、偶数フレームの偶数ラインのときにはＢ１、Ｒ１、Ｇ２、Ｒ３、Ｂ３、Ｇ４、Ｇ１、Ｒ２、Ｂ２、Ｇ３、Ｒ４、Ｂ４の順序で、偶数フレームの奇数ラインのときにはＢ２、Ｒ２、Ｇ１、Ｂ４、Ｒ４、Ｇ３、Ｇ２、Ｂ１、Ｒ１、Ｇ４、Ｒ３、Ｂ３の順序で、奇数フレームのときには偶数のフレームのときとは逆の順序で駆動されることを特徴とする、請求項１に記載の表示装置。
  12. 前記画素回路が液晶容量を含むことを特徴とする、請求項１に記載の表示装置。
  13. 第１および第２の方向に並べて配置され、前記第２の方向の並びがカラー表示に用いる色のうちいずれかに対応する複数の画素回路と、前記第１の方向に並んだ画素回路に共通して接続される複数の走査信号線と、前記第２の方向に並んだ画素回路に共通して接続され、配置順に従い所定本数ずつグループ化された複数の映像信号線とを備えた表示装置の駆動方法であって、
    前記走査信号線を選択するステップと、
    前記映像信号線の各グループに対して、グループ内の映像信号線に印加すべき電圧を１水平走査期間内に時分割で出力するステップと、
    各グループから１本の映像信号線を選択し、選択した映像信号線に時分割で出力された電圧を与えるステップとを備え、
    グループ内の映像信号線の駆動順序が偶数フレームと奇数フレームで異なり、各ラインについて、一方のフレームではグループ内で偶数番目の映像信号線が奇数番目の映像信号線よりも先に駆動され、他方のフレームではグループ内で奇数番目の映像信号線が偶数番目の映像信号線よりも先に駆動され、かつ、グループ内で最後に駆動される映像信号線が特定色に対応した映像信号線であることを特徴とする、表示装置の駆動方法。
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