JP5211585B2 - アクティブマトリックス型表示装置 - Google Patents

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Description

本発明は、アクティブマトリックス型表示装置に関する。
近年、スイッチング素子として薄膜トランジスタ(TFT)を用いたアクティブマトリックス型表示装置が開発されている。
アクティブマトリックス型表示装置は、その表示領域に、マトリックス状に配置された複数の画素と、各画素を行毎に順次走査するための複数の走査信号ライン、各画素に書込むデータを供給するための複数のデータ信号ラインとが形成されている。各画素は、ゲート電極が走査信号ラインに接続されドレイン電極がデータ信号ラインに接続されたスイッチング素子としてのTFTと、TFTのソース電極に接続された画素電極と、各画素で共通の電位に設定される共通電極と、画素電極と共通電極との電位差を所定の電位差に保つための電荷を蓄積する補助容量と、を備えている。ここで、画素電極と共通電極との間には、例えば、画素電極と共通電極との間の電位差に応じてその配向状態が変化する液晶が配されている。
表示領域の周囲には、各走査信号ラインに接続され、この各走査信号ラインを介して前記各TFTを走査するための(オン/オフ制御するための)ゲートドライバや、各データ信号ラインに接続され、この各データ信号ラインを介して各画素(各補助容量や液晶)に所定のデータ電圧を出力するデータドライバが形成されている。
ところで、アクティブマトリックス型表示装置は、携帯電話やデジタルカメラ等の小型携帯機器のモニター部として組み込まれることがある。このようなときには、表示領域の外周部としての額縁を狭額縁化できることが好ましく、比較的その占有面積が広くなってしまうゲートドライバやソースドライバを額縁の何れか一辺側に集約配置している。また、ゲートドライバやソースドライバを集約配置することによりこれらの実装工程を簡略化することもできるようになっている。しかし、このようなときには、ゲートドライバやソースドライバの配置位置に応じて、走査信号ラインまたはデータ信号ラインが表示領域の周囲(額縁)を長い距離に亘って引き回されることになるが、この引き回し領域を更に少なくするために、走査信号ラインの数を2倍にする代わりに、データ信号ラインの数を半分にした画素結線の構成が考えられている。(例えば、特許文献1の図5)
図15は、そのような狭額縁化を達成するための一手法として考えられた表示画面内における画素結線例の概略図である。これは、1本のデータ信号ラインS(i)を隣接する2つの画素P(i,j)で共用するものである。この場合、それら2つの画素P(i,j)に対応するTFTは、それぞれ異なる走査信号ラインG(j)に接続されている。
例えば、図15において、左上の画素P(1,1)に対応するTFTは、走査信号ラインG(1)とデータ信号ラインS(1)に接続され、その右隣の画素P(1,2)に対応するTFTは、走査信号ラインG(2)とデータ信号ラインS(1)に接続されている。
図16は、このようなアクティブマトリクス型表示装置における各画素P(i,j)に映像信号Vsigを書き込むときの走査信号ラインG(j)の走査方向(各走査信号波形)と、データ信号ラインS(i)を共用した隣接画素P(i,j)間での書き込み順位を示している。例えば、データ信号ラインS(1)に接続された各画素P(1,j)は、画素P(1,1)、画素P(1,2)、画素P(1,3)、画素P(1,4)の順に書き込まれていく。
特開2004−185006号公報
上述したようなデータ信号ラインの数を半分にするための画素結線において、走査信号ラインの延伸方向に隣接した画素間にはデータ信号ラインがある箇所とない箇所とがある。そして、画素間にデータ信号ラインのない隣接画素間には、画素間にデータ信号ラインのある隣接画素間と比較して、隣接画素間に発生する画素間寄生容量Cppが非常に大きくなる。図17は、このときの等価回路を示す図である。画素間にデータ信号ラインのない隣接画素間では、画素間寄生容量Cppの影響により電圧リークが発生する。このため、互いの隣接画素は、一方の画素にデータが書き込まれる際に、他方の画素にその影響を与えてしまう。
このとき、上述の隣接画素のうち、各フレームにおいて後にデータが書き込まれる画素(「後書込画素Pr」と称す)は、先にデータが書き込まれる画素(「先書込画素Pf」と称す)がデータを書き込まれる際にその電位の影響を受けた後、1走査期間の間に、新たなデータが書き込まれることとなる。しかし、先書込画素Pfは、後書込画素Prがデータを書き込まれる際にその電位の影響を受けた後、次フレームに新たなデータが書き込まれるまで、その影響を留めることとなる。つまり、2つの隣接画素は、画素間寄生容量Cppによって与えられるその影響度合いが異なるため、それが画面上に表示ムラとして現れてしまう。特に、前フレームと現フレームとで液晶に印加する電圧の極性を反転するようなとき(例えばフレーム反転駆動)では、後書込画素Prに新たなデータ電位を書き込む際に、先書込画素Pfに新たに書き込まれたデータ電位(現フレームのデータ電位)と後書込画素Prにこれまで書き込まれていたデータ電位(前フレームのデータ電位)との差が大きくなるため、画素間寄生容量Cppによる先書込画素Pfへの電位変動も大きくなり、表示ムラも顕著なものとなる。また、図16に示したように画素の書き込み順位は変化することがないため、画素間寄生容量Cppを起因とした表示ムラは、例えば図18に示すように、データ信号ラインに沿った方向の縞模様状の表示ムラとなる。
本発明は、かかる従来の課題に鑑みてなされたものであり、画素間寄生容量が存在する場合であっても画質を向上することができるアクティブマトリックス型表示装置を提供することを目的とする。
上述の目的を達成するため、請求項1に記載の発明にかかるアクティブマトリックス型表示装置は、所定方向に沿って第一の画素と第二の画素が隣接して配置され、前記第一の画素に対し、前記所定方向に沿って、前記第二の画素が配置されている側とは逆の側に、第三の画素が、第一のデータ信号ラインを挟んで隣接して配置され、前記第の画素に対し、前記所定方向に沿って、前記第一の画素が配置されている側とは逆の側に、第四の画素が第二のデータ信号ラインを挟んで隣接して配置され、前記第一の画素と前記第三の画素が前記第一のデータ信号ラインを共用し、前記第二の画素と前記第四の画素が前記第二のデータ信号ラインを共用し、前記第一の画素と前記第四の画素が第一の走査信号ラインに接続され、前記第二の画素と前記第三の画素が第二の走査信号ラインに接続されているアクティブマトリックス型表示装置であって、前記第一の走査信号ラインと前記第二の走査信号ラインの選択を同時に開始して、前記第一の走査信号ラインと前記第二の走査信号ラインを第一の期間だけ同時に選択するとともに、前記第二の走査信号ラインの選択を解除した後に前記第一の走査信号ラインの選択を解除し、前記第一の走査信号ラインの選択を解除している間に前記第二の走査信号ラインを第二の期間だけ選択する走査線駆動回路を備えたことを特徴とする。
また、請求項2に記載の発明にかかるアクティブマトリックス型表示装は、所定方向に沿って第一の後書込画素と第一の先書込画素が隣接して配置され、前記第一の後書込画素に対し、前記所定方向に沿って、前記第一の先書込画素が配置されている側とは逆の側に、第二の先書込画素が、第一のデータ信号ラインを挟んで隣接して配置され、前記第一の先書込画素に対し、前記所定方向に沿って、前記第一の後書込画素が配置されている側とは逆の側に、第二の後書込画素が、第二のデータ信号ラインを挟んで隣接して配置され、前記第一の後書込画素と前記第二の先書込画素が前記第一のデータ信号ラインを共用し、前記第一の先書込画素と前記第二の後書込画素が前記第二のデータ信号ラインを共用し、前記各先書込画素が第一の走査信号ラインに接続され、前記各後書込画素が第二の走査信号ラインに接続されているアクティブマトリックス型表示装置であって、前記第の走査ラインを介して、書き込み調整期間を介して設けられた第1の選択期間と第2の選択期間に前記各後書込画素を選択し、前記書き込み調整期間に前記各後書込画素の選択を解除し、前記第の走査ラインを介して、前記第1の選択期間の開始タイミングから前記各先書込画素の選択を開始して、前記各先書込画素を前記第1の選択期間だけ前記各後書込画素と同時に選択し、前記書き込み調整期間中に、前記各先書込画素の選択を解除し、該選択を解除した後から前記第2の選択期間中に亘って、前記各先書込画素の選択を解除した状態とする走査線駆動回路を備えたことを特徴とする。
本発明によれば、画素間寄生容量が存在する場合であっても画質を向上することができる。
以下、本発明を実施するための形態を、図面を参照して説明する。
本発明に係るアクティブマトリックス型表示装置1の概略全体構成は、図1、図2に示すように後述する複数の画素が配置された液晶表示部10と、該液晶表示部10の各画素を駆動制御するドライバ回路11と、液晶表示部10に共通電圧Vcomを供給するVcom回路12と、から構成されている。
液晶表示部10は、対向配置され、シール材10cにより接着された2枚の基板間10a、10bに液晶LCが挟持された構成となっている。そして、一方の基板10bの対向面側には、図3及び図4に示すように、マトリックス状に配置された複数の画素P(i、j)と、各画素P(i,j)を行毎に順次走査するための複数の走査信号ラインG(j)と、各画素P(i,j)に書き込むデータを供給するための複数のデータ信号ラインS(i)とが形成されている。各画素P(i,j)は、ゲート電極が走査信号ラインG(j)に接続されドレイン電極がデータ信号ラインS(i)に接続されたスイッチング素子としてのTFTと、TFTのソース電極に接続された画素電極pixと、画素電極pixと他方の基板10aに形成された共通電極GNDとの間の電位差を所定の電位差に保つための電荷を蓄積する補助容量Ccsと、を備えている。なお、i=1,2,3,・・・,x。j=1,2,3,・・・,y。また、共通電極GNDは、各画素で同電位となるように構成されている。つまり、共通電極GNDは、例えば他方の基板10aの対向面側に、一面に亘って形成されている。
ここで、データ信号ラインS(i)と走査信号ラインG(j)とは、互いに交差するように配置されている。そして、各画素P(i,j)は、それぞれスイッチング素子としてのTFTを介して、上述のようにデータ信号ラインS(i)の何れか及び走査信号ラインG(j)の何れかと互いの交点近傍で接続されている。また、2画素毎に、1本のデータ信号ラインS(i)を隣接する2つの画素P(i,j)で共用するよう接続されている。さらに、それら2つの画素P(i,j)に対応するTFTは、それぞれ異なる走査信号ラインG(j)に接続されている。
例えば、図3や図4において、左上の画素P(1,1)に対応するTFTは、走査信号ラインG(1)とデータ信号ラインS(1)に接続され、その右隣の画素P(1,2)に対応するTFTは、走査信号ラインG(2)とデータ信号ラインS(1)に接続されている。
また、画素P(1,2)は、画素P(1,1)とはデータ信号ラインS(1)を挟んで隣接して配置されているが、画素P(1,1)の方向とは逆の方向に隣接する画素P(2,1)とはデータ信号ラインS(i)を挟むことなく隣接配置されている。画素P(2,1)は、データ信号ラインS(2)を挟んで画素P(2,2)と隣接して配置されている。
なお、各画素P(i,j)の構造についての詳細は後述するが、奇数番目の走査信号ラインG(j)に接続される各画素P(i,j)は、TFTや補助容量の構造、そして、それらに対応する走査信号ラインG(j)やデータ信号ラインS(i)との配置関係は、等しくなるように構成されている。また偶数番目の走査信号ラインG(j)に接続される各画素P(i,j)は、TFTや補助容量の構造、そして、それらに対応する走査信号ラインG(j)やデータ信号ラインS(i)との配置関係は、等しくなるように構成されている。
ここで、図5及び図6に基づいて各画素P(i,j)の具体的な構成について説明する。一方の基板10bにはゲート電極51を含む走査信号ラインG(j)が設けられている。この走査信号ラインG(j)と同一層に補助容量ライン48が設けられている。つまり、走査信号ラインG(j)と補助容量ライン48とは一括形成される。そして、その上面全体にはゲート絶縁膜52が設けられている。ゲート絶縁膜52の上面には真性アモルファスシリコンからなる半導体薄膜53が設けられている。半導体薄膜53の上面ほぼ中央部にはチャネル保護膜54が設けられている。チャネル保護膜54の上面両側およびその両側における半導体薄膜53の上面にはn型アモルファスシリコンからなるコンタクト層55、56が設けられている。
一方のコンタクト層55の上面にはソース電極57が設けられている。他方のコンタクト層56の上面およびゲート絶縁膜52の上面にはドレイン電極58を含むデータ信号ラインS(i)が設けられている。
そして、ゲート電極51、ゲート絶縁膜52、半導体薄膜53、チャネル保護膜54、コンタクト層55、56、ソース電極57およびドレイン電極58により、TFTが構成されている。
TFT等を含むゲート絶縁膜52の上面全体には平坦化膜59が設けられている。平坦化膜59のソース電極57の所定の箇所に対応する部分にはコンタクトホール60が設けられている。平坦化膜59の上面の所定の個所にはITOからなる画素電極pixが設けられている。画素電極pixはコンタクトホール60を介してソース電極57に接続されている。
ここで、補助容量ライン48のうちの画素電極pixと重ね合わされた部分は補助容量電極となっている。そして、この重ね合わされた部分によって補助容量Ccsが形成されている。なお、各画素P(i,j)における補助容量Ccsの大きさは、それぞれ等しくなるように構成されている。また、補助容量ライン48は、共通電極GNDと電気的に接続されている(同電位となっている)。
そして、各画素P(i,j)では、画素電極pixと共通電極GNDとの間に配されることとなる液晶の配向状態を、画素電極pixと共通電極GNDとの間の電位差に基づいて変化させることによって、その表示状態の制御が可能となるように構成されている。
なお、液晶LCは、画素電極pixと共通電極GNDによって挟持されることとなるため、これらによって液晶容量Clcが形成される。そして、各画素間で、液晶容量Clcが等しくなるように構成されている。つまり、各画素P(i,j)間で、例えば、対応する領域の液晶層の厚さや画素電極pixの面積が等しくなるように構成されている。
また、共通電極GNDは、一方の基板10bにも備えられる構成となっていてもよい。つまり、本実施の形態においては、基板面内方向に電位差を発生させてそれを液晶に印加する横電界方式や、2枚の基板間で電位差を発生させてそれを液晶に印加する縦電界方式の何れにも適用可能である。
図1、図2に戻り、各データ信号ラインS(i)及び各走査信号ラインG(j)は、液晶表示部10の周辺領域における一方の基板10b上を引き回された配線群20S,20Gによって、液晶表示部10の右側に集約配置されたドライバ回路11に電気的に接続されている。また、共通電極GNDは、Vcom回路12に電気的に接続されている。
なお、液晶表示部10内では、データ信号ラインS(i)は、ドライバ回路11と平行となる方向に延伸されて形成され、また、走査信号ラインG(j)は、その延伸方向側にドライバ回路11がくるように形成されている。そして、上述したような配線構成とすることにより、走査信号ライン方向に配列される画素毎にそれぞれ異なるデータ信号線を対応付ける構成のものと比較して、配線群20Sの幅を半減させることが可能な構成となっている。
ドライバ回路11は、図7に示すように、ゲートドライバブロック22、ソースドライバブロック24、レベルシフタ回路26、タイミングジェネレータ(以下、TGと略記する)部ロジック回路28、ガンマ(以下、γと略記する)回路ブロック30、チャージポンプ/レギュレータブロック32、アナログブロック34、その他のブロックから構成されている。
ここで、ゲートドライバブロック22は、各走査信号ラインG(j)を順次選択するものであり、ソースドライバブロック24は、各データ信号ラインS(i)に、表示すべき情報に従った映像信号Vsigを出力するものである。
レベルシフタ回路26は、外部から供給される信号のレベルを所定レベルにシフトするものである。TG部ロジック回路28は、このレベルシフタ回路26によって所定レベルにシフトされた信号及び外部から供給された信号に基づいて必要なタイミング信号や制御信号を生成して、該ドライバ回路11内の各部に供給するものである。
γ回路ブロック30は、上記ソースドライバブロック24から出力する映像信号Vsigを良好な階調特性とするようにγ補正をかけるためのものである。
チャージポンプ/レギュレータブロック32は、外部電源から必要な論理レベルの各種電圧を発生するものであり、アナログブロック34は、このチャージポンプ/レギュレータブロック32で発生された電圧から更に各種の電圧を発生するものである。上記Vcom回路12は、このアナログブロック34で発生した電圧VVCOMから共通電位Vcomを発生して、共通電極GNDに供給する。
図8は、ゲートドライバブロック22の構成例を示す図である。ここでは、説明及び図示の簡単化のため、走査信号ラインG(j)の数を8本として説明する。この場合、該ゲートドライバブロック22は、3ビットカウンタ36と、9個のANDゲートと、2個のORゲートと、3個のNOTゲートと、1個のNANDゲートとで構成される。
即ち、3ビットカウンタ36には、TG部ロジック回路28からゲートクロックとアップ/ダウン(以下、U/Dと略記する)信号とが供給される。U/D信号は、通常表示である非反転シフト駆動時には「1」、表示画像の上下が反転した表示を行う上下反転シフト駆動時には「0」となるものである。これは、非反転シフト駆動時と上下反転シフト駆動時では、走査信号ラインによる走査方向が上下逆になり、その結果、先にデータが書き込まれる画素(先書込画素Pf)と後にデータが書き込まれる画素(後書込画素Pr)とが逆転するため、それに応じて動作を切り替える必要があるからである。
この3ビットカウンタ36のQ1出力は、ORゲートを介して、偶数番目の走査信号ラインG(2),G(4),G(6),G(8)用のANDゲートに与えられる。ORゲートには、上記U/D信号と上記TG部ロジック回路28から与えられたゲートダブル(以下、GDOUBLEと記す)信号との論理演算を行うANDゲートの出力信号が与えられる。ここで、GDOUBLE信号は、通常の表示状態であるノーマルモードでは「0」、本実施形態の表示ムラ低減用の駆動(以下、ゲート2度書き駆動と称する)を行うゲート2度書きモードでは「1」となるものである。また、上記3ビットカウンタ36の上記Q1出力は更に、NANDゲートを介して、奇数数番目の走査信号ラインG(1),G(3),G(5),G(7)用のANDゲートに与えられる。NANDゲートには、上記U/D信号と上記GDOUBLE信号をNOTゲートで反転した信号との論理演算を行うORゲートゲートの出力信号が与えられ、NANDゲートの出力が奇数番目の走査信号ラインG(1),G(3),G(5),G(7)用のANDゲートに与えられる。
また、上記3ビットカウンタ36のQ2出力は、上記走査信号ラインG(3),G(4),G(7),G(8)用のANDゲートに与えられると共に、NOTゲートを介して、上記走査信号ラインG(1),G(2),G(5),G(6)用のANDゲートに与えられる。
そして、上記3ビットカウンタ36のQ3出力は、上記走査信号ラインG(5),G(6),G(7),G(8)用のANDゲートに与えられると共に、NOTゲートを介して、上記走査信号ラインG(1),G(2),G(3),G(4)用のANDゲートに与えられる。
図9は、このような構成のゲートドライバブロック22により実行されるゲート2度書きモードでの、非反転シフト駆動時のタイミングチャートを示す図である。また、図10は、同じく上下反転シフト駆動時のタイミングチャートを示す図である。
非反転シフト駆動時には、図9に示すように、奇数番目の走査信号ラインG(1),G(3),G(5),G(7)に、ゲートクロック1発分に相当する期間、偶数番目の走査信号ラインG(2),G(4),G(6),G(8)に、ゲートクロック2発分に相当する期間、それぞれ順番にHiレベル信号が出力されることとなる。即ち、タイミング的には、走査信号ラインG(1)及び走査信号ラインG(2)のみが選択状態 → 走査信号ラインG(2)のみが選択状態 → 走査信号ラインG(3)及び走査信号ラインG(4)のみが選択状態 →走査信号ラインG(4)のみが選択状態 → 走査信号ラインG(5)及び走査信号ラインG(6)のみが選択状態 → 走査信号ラインG(6)のみが選択状態 → 走査信号ラインG(7)及び走査信号ラインG(8)のみが選択状態 → 走査信号ラインG(8)のみが選択状態、となっていく。そして、奇数番目の走査信号ラインG(1),G(3),G(5),G(7)に対応して接続されている画素、つまり、画素P(i,1),P(i,3),P(i,5),P(i,7)が先書込画素Pfとなり、偶数番目の走査信号ラインG(2),G(4),G(6),G(8)に対応して接続されている画素、つまり、画素P(i,2),P(i,4),P(i,6),P(i,8)が後書込画素Prとなる。
また、上下反転シフト駆動時には、図10に示すように、偶数番目の走査信号ラインG(2),G(4),G(6),G(8)に、ゲートクロック1発分に相当する期間が、奇数番目の走査信号ラインG(1),G(3),G(5),G(7)に、ゲートクロック2発分に相当する期間、それぞれ逆方向に順番にHiレベル信号が出力されることとなる。即ち、タイミング的には、走査信号ラインG(8)及び走査信号ラインG(7)のみが選択状態 →走査信号ラインG(7)のみが選択状態 → 走査信号ラインG(6)及び走査信号ラインG(5)のみが選択状態 → 走査信号ラインG(5)のみが選択状態 → 走査信号ラインG(4)及び走査信号ラインG(3)のみが選択状態 → 走査信号ラインG(3)のみが選択状態 → 走査信号ラインG(2)及び走査信号ラインG(1)のみが選択状態 → 走査信号ラインG(1)のみが選択状態、となっていく。そして、偶数番目の走査信号ラインG(2),G(4),G(6),G(8)に対応して接続されている画素、即ち、画素P(i,2),P(i,4),P(i,6),P(i,8)が先書込画素Pfとなり、奇数番目の走査信号ラインG(1),G(3),G(5),G(7)に対応して接続されている画素、即ち、画素P(i,1),P(i,3),P(i,5),P(i,7)が後書込画素Prとなる。
そして、ドライバ回路11は、非反転シフト駆動時においては、先書込画素Pfとしての画素P(i,1),P(i,3),P(i,5),P(i,7)にデータ信号ラインS(i)を介して新たなデータを書き込む際に、当該画素に隣接する後書込画素Prにも、当該画素と同一のデータを書き込む。また、上下反転シフト駆動時においては、先書込画素Pfとしての画素P(i,2),P(i,4),P(i,6),P(i,8)に、データ信号ラインS(i)を介して新たなデータを書き込む際に、当該画素に隣接する後書込画素Prにも、当該画素と同一のデータを書き込む。
つまり、ドライバ回路11は、先書込画素Pfへの本書き込み時に後書込画素Prの仮書き込みを実行するとともに、先書込画素Pfへの本書き込み後に後書込画素Prの本書き込みを実行する。
従って、本実施の形態におけるアクティブマトリックス表示装置1では、非反転シフト駆動時、上下反転シフト駆動時のともに、現フレームにおける先書込画素Pfのデータと同極性のデータを後書込画素Prに前もって書き込んでおくことが可能となるため、後書込画素Prに本来のデータを書き込む際の先書込画素Pfのデータ電位と後書込画素Prのデータ電位との差を小さくすることができ、結果として、画素間寄生容量Cppにより発生する表示ムラを低減することができる。
ところで、本実施の形態のアクティブマトリックス表示装置1では、図4に示すように、走査信号ラインG(j)と画素電極pixとの間、或いは、TFTにおけるゲート電極51とソース電極57との間に、寄生容量Cgsが発生する。
このため、図11に示すように、先書込画素Pfに対応するTFTがオフされるタイミングT1,T3では、先書込画素Pfには、当該画素の寄生容量Cgsによって引き込み電圧ΔVFaが発生する。このとき、後書込画素Prに対応するTFTはオン状態が継続されているため、後書込画素Prは、この時点では、当該画素への書き込み電位を維持している。
また、後書込画素Prに対応するTFTがオフされるタイミングT2,T4では、後書込画素Prは、当該画素における寄生容量Cgsによって引き込み電圧ΔVRが発生する。このとき、先書込画素Pfに対応するTFTはオフ状態となっているため、先書込画素Pfでは、先書込画素Pfと後書込画素Prとの間の画素間寄生容量Cppにより、後書込画素Prでの引き込み電圧ΔVRの影響を受け、引き込み電圧ΔVFbが発生する。
このため、画素電位の保持期間中(TFTがオフ状態の期間中)の多くは、書き込まれるべき電位に対して、先書込画素PfではΔVFc(ΔVFc=ΔVFa+ΔVFb)の電位シフトが発生しているとともに、後書込画素PrではΔVRの電位シフトが発生している。
寄生容量Cgsの影響による上述したような画素電極pixの電位シフトは、液晶LCに印加される実行電圧に影響を与え、フリッカ現象として表示に現れる。本実施の形態では、共通電極GNDの電位シフトを行うことで、画素電極pixの電位シフトにより発生する液晶LCに印加される実行電圧の変化に対する補正を行うものとする。ところで、アクティブマトリックス型表示装置をより簡易な構成とするためには、共通電極GNDの電位は、各画素間で共通とすることが好ましい。そして、共通電極GNDの電位を各画素間で共通としながらも、先書込画素Pfと後書込画素Prとに発生するフリッカ現象をともに解消するためには、先書込画素Pfに発生する引き込み電圧ΔVFcと後書込画素Prに発生する引き込み電圧ΔVRとが等しいことが好ましい。
ここで、先書込画素Pfと後書込画素Prとの関係は、例えば画素P(1,2)が先書込画素Pfであれば、画素P(2,1)をそれに対応する後書込画素Prとすることができる。そして、Cppは、画素P(2,1)と画素P(1,2)との間の画素間寄生容量となる。また例えば画素P(1,4)が先書込画素Pfであれば、画素P(2,3)をそれに対応する後書込画素Prとすることができる。そして、Cppは、画素P(2,3)と画素P(1,4)との間の画素間寄生容量となる。
以下、ΔVFc及びΔVRについて図12に基づいて詳述する。なお、図12は、図4に示した等価回路図を部分的に抽出して拡大した等価回路図である。また、先書込画素Pf及び後書込画素Prに対応して発生する寄生容量Cgsの容量値は等しいものとする。即ち、各画素間で、それらに対応するTFTの構造や、画素電極pixと走査信号ラインとの距離関係が等しくなるように構成されているものとする。また、先書込画素Pfに対応する補助容量Ccsと、後書込画素Prに対応する補助容量Ccsとは、それらの容量値は等しいものとする。即ち、当該補助容量を構成する補助容量電極の面積Aや、補助容量電極と画素電極pixとの間に挟持される誘電体(ゲート絶縁膜52や平坦化膜59)の誘電率、厚さを適宜調整することにより、各画素間で補助容量が等しくなるように構成されているものとする。
図12に示す等価回路では、走査信号ラインG(q)の電位変動ΔVg1に伴って発生するノードNaにおける電位変動をΔVna1、同じくノードNbにおける電位変動をΔVnb1とすると(数1)が成り立つ。なお、ここでは、共通電極GNDは、所定の電位に固定され、その電位が変化しない場合について示す。
(数1)
Cgs・(ΔVna1−ΔVg1)+ΔVna1(Ccs+Clc)+Cpp(ΔVna1−ΔVnb1)= 0
また、走査信号ラインG(q+1)の電位変動ΔVg2に伴って発生するノードNbにおける電位変動をΔVnb2、同じくノードNaにおける電位変動をΔVna2とすると(数2)が成り立つ。なお、ここにおいても、共通電極GNDは、所定の電位に固定され、その電位が変化しない場合について示す。
(数2)
Cgs・(ΔVnb2−ΔVg2)+ΔVnb2(Ccs+Clc)+Cpp(ΔVnb2−ΔVna2)= 0
ここで、各走査信号ラインG(q),G(q+1)の電位変動幅(オン時のゲート電位Hとオフ時のゲート電位Lとの差)は等しくなるように駆動するものとすれば、ΔVg1=ΔVg2=Vgと書き換えることができ、(数1)及び(数2)は、それぞれ(数3)及び(数4)のように書き換えることができる。
(数3)
Cgs・(ΔVna1−Vg)+ΔVna1(Ccs+Clc)+Cpp(ΔVna1−ΔVnb1)= 0
(数4)
Cgs・(ΔVnb2−Vg)+ΔVnb2(Ccs+Clc)+Cpp(ΔVnb2−ΔVna2)= 0
そして、(数3)及び(数4)に基づけば、図11に示すタイミングT1,T3で先書込画素Pfに発生する引き込み電圧ΔVFaは、(数5)のように表すことができる。
Figure 0005211585
また、図11に示すタイミングT2,T4で先書込画素Pfに発生する引き込み電圧ΔVFbは、(数6)のように表すことができる。
Figure 0005211585
よって、先書込画素Prに発生する最終的な引き込み電圧ΔVFcは、(数7)のように表すことができる。
Figure 0005211585
一方、図11に示すタイミングT2,T4で後書込画素Prに発生する引き込み電圧ΔVRは、(数8)のように表すことができる。
Figure 0005211585
従って、例えば図11に示したような、走査信号で各走査信号ラインを駆動したような場合には、先書込画素Pfで発生する最終的な引き込み電圧ΔVFcは、後書込画素Prで発生する最終的な引き込み電圧ΔVよりも、Γ×Cpp/(Clc+Ccs)だけ大きくなってしまう。
そこで、現フレームにおける先書込画素Pfのデータと同極性のデータを後書込画素Prに前もって書き込んでおくことが可能となりながらも、さらに、先書込画素Pfで発生する最終的な引き込み電圧と、後書込画素Prで発生する最終的な引き込み電圧とを等しくすることができる走査信号の例を図13に示す。
図13に示す走査信号では、後書込画素Prに対する走査信号に対して、仮書き込み期間Dsrと本書き込み期間Dmrとの間に、一旦TFTをオフ状態にする書き込み調整期間Ddが設けられている。そして、書き込み調整期間Ddは、先書込画素Pfに対する走査信号の本書き込み期間Dmf中に開始され、先書込画素Pfに対する走査信号の本書き込み期間Dmf終了後に終了する。
つまり、後書込画素Prに対する走査信号の書き込み調整期間Dd中に、先書込画素Pfに対する走査信号の本書き込み期間Dmfを終了させる。
以下、図13に示す走査信号で駆動した場合の引き込み電圧について詳述する。後書込画素Prに対応するTFTがオフされるタイミングTa,Te(仮書き込み期間Ddの終了時)では、後書込画素Prには、当該画素の寄生容量Cgsによって引き込み電圧ΔVR1が発生する。このとき、先書込画素Pfに対応するTFTはオン状態が継続されているため、先書込画素Pfは、この時点では、当該画素への書き込み電位を維持している。そして、引き込み電圧ΔVR1は、(数9)のように表すことができる。
Figure 0005211585
また、先書込画素Pfに対応するTFTがオフされるタイミングTb,Tf(本書き込み期間Dmfの終了時)では、先書込画素Pfには、当該画素の寄生容量Cgsによって引き込み電圧ΔVF2が発生する。このとき、後書込画素Prに対応するTFTはオフ状態となっているため、後書込画素Prでは、先書込画素Pfと後書込画素Prとの間の画素間寄生容量Cppにより、先書込画素Pfでの引き込み電圧ΔVF2の影響を受け、引き込み電圧ΔVR2が発生する。そして、引き込み電圧ΔVF2及びΔVR2は、それぞれ(数10)、(数11)のように表すことができる。
Figure 0005211585
Figure 0005211585
また、後書込画素Prに対応するTFTがオンされるタイミングTc,Tg(本書き込み期間Dmrの開始時)では、後書込画素Prには、目的とする電位が書き込まれることにより、本来書き込まれるべき電位まで回復する。つまり、タイミングTc,Tgまでに後書込画素Prに発生していた引き込み電圧ΔVR1+ΔVR2が解消される。一方、このとき、先書込画素Pfでは、先書込画素Pfに対応するTFTはオフ状態となっているため、先書込画素Pfと後書込画素Prとの間の画素間寄生容量Cppにより、後書込画素Prでの電位変動の影響を受け、引き込み解消電圧ΔVF3が発生する。そして、引き込み解消電圧ΔVF3は、(数12)のように表すことができる。
Figure 0005211585
また、後書込画素Prに対応するTFTがオフされるタイミングTd,Th(本書き込み期間Dmrの終了時)では、後書込画素Prには、当該画素の寄生容量Cgsによって引き込み電圧ΔVR4が発生する。このとき、先書込画素Pfに対応するTFTはオフ状態となっているため、先書込画素Pfでは、先書込画素Pfと後書込画素Prとの間の画素間寄生容量Cppにより、後書込画素Prでの引き込み電圧ΔVR4の影響を受け、引き込み電圧ΔVF4が発生する。そして、引き込み電圧ΔVR4及びΔVF4は、それぞれ(数13)、(数14)のように表すことができる。
Figure 0005211585
Figure 0005211585
つまり、先書込画素Pfに発生する最終的な引き込み電圧ΔVF5は、(数15)に示すように、後書込画素Prに発生する最終的な引き込み電圧ΔVR4と等しくなることがわかる。
Figure 0005211585
このように、後書込画素Prに対する走査信号の書き込み調整期間Dd中に、先書込画素Pfに対する走査信号の本書き込み期間Dsfを終了させれば、現フレームにおける先書込画素Pfのデータと同極性のデータを後書込画素Prに前もって書き込んでおくことが可能となりながらも、さらに、先書込画素Pfで発生する最終的な引き込み電圧と、後書込画素Prで発生する最終的な引き込み電圧とを等しくすることができる。そして、これにより、共通電極GNDの電位シフトを行うことで、先書込画素Pfと後書込画素Prとに発生するフリッカ現象をともに解消することができ、結果として、画質を向上することができる。
なお、上述の実施形態においては、各画素がストライプ状に配列されるストライプ配列の場合について説明したが、例えば図14に示すようなデルタ配列の場合にも適用することができる。
また、上述の実施形態においては、各画素間で寄生容量Cgsや補助容量Ccsなどが等しくなるように各画素を形成するとともに、先書込画素Pfと後書込画素Prとの間でオン時のゲート電位とオフ時のゲート電位との差が異なるように構成した場合について説明したが、これに限定するものではなく、先書込画素Pfと後書込画素Prとの間で、引き込み電圧が等しくなるように構成されていればよい。つまり、上述の実施形態では、引き込み電圧ΔVF5と引き込み電圧ΔVR4とが等しくなるように構成されていればよい。
本発明に係るアクティブマトリックス型表示装置の概略平面構成図 本発明に係るアクティブマトリックス型表示装置の概略断面構成図 液晶表示部における各画素の配置図 液晶表示部における等価回路図 画素の平面構成図 画素の断面構成図 ドライバ回路のブロック構成図 ゲートドライバブロックの構成例 ゲート2度書きモードでの非反転シフト駆動時のタイミングチャート ゲート2度書きモードでの上下反転シフト駆動時のタイミングチャート 各引き込み電圧の発生量及び発生タイミングの説明図 等価回路図 各引き込み電圧の発生量及び発生タイミングの説明図 デルタ配列の説明図 画素結線例の概略図 従来技術における走査方法 画素間寄生容量の説明図 表示ムラの例
符号の説明
1:アクティブマトリクス型表示装置
10:液晶表示部
11:ドライバ回路
12:Vcom回路
S(i):データ信号ライン(i=1,2,3,・・・,x)
G(j):走査信号ライン(j=1,2,3,・・・,y)
P(i,j):画素
pix:画素電極
Clc:液晶容量
Ccs:補助容量
Cgs:寄生容量
Cpp:画素間寄生容量
Dmf:先書込画素に対する走査信号の本書き込み期間
Dsr:後書込画素に対する走査信号の仮書き込み期間
Dmr:後書込画素に対する走査信号の本書き込み期間
Dd:後書込画素に対する走査信号の書き込み調整期間

Claims (2)

  1. 所定方向に沿って第一の画素と第二の画素が隣接して配置され、
    前記第一の画素に対し、前記所定方向に沿って、前記第二の画素が配置されている側とは逆の側に、第三の画素が、第一のデータ信号ラインを挟んで隣接して配置され、
    前記第の画素に対し、前記所定方向に沿って、前記第一の画素が配置されている側とは逆の側に、第四の画素が第二のデータ信号ラインを挟んで隣接して配置され、
    前記第一の画素と前記第三の画素が前記第一のデータ信号ラインを共用し、
    前記第二の画素と前記第四の画素が前記第二のデータ信号ラインを共用し、
    前記第一の画素と前記第四の画素が第一の走査信号ラインに接続され、
    前記第二の画素と前記第三の画素が第二の走査信号ラインに接続されているアクティブマトリックス型表示装置であって、
    前記第一の走査信号ラインと前記第二の走査信号ラインの選択を同時に開始して、前記第一の走査信号ラインと前記第二の走査信号ラインを第一の期間だけ同時に選択するとともに、前記第二の走査信号ラインの選択を解除した後に前記第一の走査信号ラインの選択を解除し、前記第一の走査信号ラインの選択を解除している間に前記第二の走査信号ラインを第二の期間だけ選択する走査線駆動回路を備えたことを特徴とするアクティブマトリックス型表示装置。
  2. 所定方向に沿って第一の後書込画素と第一の先書込画素が隣接して配置され、
    前記第一の後書込画素に対し、前記所定方向に沿って、前記第一の先書込画素が配置されている側とは逆の側に、第二の先書込画素が、第一のデータ信号ラインを挟んで隣接して配置され、
    前記第一の先書込画素に対し、前記所定方向に沿って、前記第一の後書込画素が配置されている側とは逆の側に、第二の後書込画素が、第二のデータ信号ラインを挟んで隣接して配置され、
    前記第一の後書込画素と前記第二の先書込画素が前記第一のデータ信号ラインを共用し、
    前記第一の先書込画素と前記第二の後書込画素が前記第二のデータ信号ラインを共用し、
    前記各先書込画素が第一の走査信号ラインに接続され、前記各後書込画素が第二の走査信号ラインに接続されているアクティブマトリックス型表示装置であって、
    前記第の走査ラインを介して、書き込み調整期間を介して設けられた第1の選択期間と第2の選択期間に前記各後書込画素を選択し、前記書き込み調整期間に前記各後書込画素の選択を解除し、前記第の走査ラインを介して、前記第1の選択期間の開始タイミングから前記各先書込画素の選択を開始して、前記各先書込画素を前記第1の選択期間だけ前記各後書込画素と同時に選択し、前記書き込み調整期間中に、前記各先書込画素の選択を解除し、該選択を解除した後から前記第2の選択期間中に亘って、前記各先書込画素の選択を解除した状態とする走査線駆動回路を備えたことを特徴とするアクティブマトリックス型表示装置。
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