JP5629439B2 - 液晶表示装置 - Google Patents
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Description
少なくともN(ただし、NはN≧2の偶数)の画素行毎に前記階調電圧の極性が反転されると共に、
Mを0(ゼロ)以上の整数、前記画素列への出力をY4M+1,Y4M+2,Y4M+3,Y4M+4とした場合、前記出力Y4M+1と前記出力Y4M+2とに接続される第1の画素列と、前記出力Y4M+3と前記出力Y4M+4とに接続される第2の画素列との画素列毎にも前記階調電圧の極性を反転させ、前記第1の画素列と前記第2の画素列とにおける前記画素行毎の極性が反転される極性反転ラインが、N/2ラインずつずれる1×Nのドット反転駆動方式であり、
前記ショート回路は、前記第1の画素列に対応する第1のショート回路と、前記第2の画素列に対応する第2のショート回路とからなり、
前記第1のショート回路は、前記出力Y4M+1,Y4M+2の極性反転の第1のタイミングで出力される信号に同期して、前記第1の画素列に出力する電圧をGND(接地電圧)にプリチャージした後に、極性の反転したVCC(正極側の電源電圧)又は−VCC(負極側の電源電圧)にプリチャージし、その後に前記データドライバ回路から出力される階調電圧を出力する第1スイッチ群を有し、
前記第2のショート回路は、前記第1のタイミングとは異なる、前記出力Y4M+3,Y4M+4の極性反転の第2のタイミングで出力される信号に同期して、前記第2の画素列に出力する電圧をGNDにプリチャージした後に、極性の反転したVCC又は−VCCにプリチャージし、その後に前記データドライバ回路から出力される階調電圧を出力する第2スイッチ群を有し、
前記第1のショート回路及び前記第2のショート回路における前記第1スイッチ群及び前記第2スイッチ群のプリチャージ動作が、それぞれ異なるN水平周期毎に行われると共に、
各画素における前記階調電圧の極性が、Nフレーム期間毎に反転される液晶表示装置である。
前記極性反転ラインは、各カラムで異なる極性交流ライン分散型の1×Nドット反転駆動であり、
極性交流ライン分散型1×Nドット反転駆動方式の極性パターンは、前記データドライバ回路の出力数4M+4(Mは0(ゼロ)以上の整数)の内、出力Y4M+1と出力4YM+2のペアの極性反転ラインは同じであり、
出力Y4M+3と出力Y4M+4のペアの極性反転ラインは同じであり、
前記出力Y4M+1と前記出力Y4M+2とのペアの極性反転ラインと、前記出力Y4M+3と前記出力Y4M+4のペアの極性反転ラインとが、N/2ライン分ずれており、
前記ショート回路は、前記出力Y4M+1と前記出力Y4M+2のペアに対応する第1のショート回路と、前記出力Y4M+3と前記出力Y4M+4のペアに対応する第2のショート回路とからなり、
前記第1のショート回路は、前記出力Y4M+1及び前記Y4M+2の極性反転の第1のタイミングで出力される信号に同期して、前記出力Y4M+1と前記出力Y4M+2のペアに出力する電圧をGND(接地電圧)にプリチャージした後に、極性の反転したVCC(正極側の電源電圧)又は−VCC(負極側の電源電圧)にプリチャージし、その後に極性反転後の階調電圧を出力する第1スイッチ群を有し、
前記第2のショート回路は、前記第1のタイミングとは異なる、前記出力Y4M+3及び前記Y4M+4の極性反転の第2のタイミングで出力される信号に同期して、前記出力Y4M+3と前記出力Y4M+4のペアに出力する電圧をGNDにプリチャージした後に、極性の反転したVCC又は−VCCにプリチャージし、その後に極性反転後の階調電圧を出力する第2スイッチ群を有し、
前記第1のショート回路及び前記第2のショート回路における前記第1スイッチ群及び前記第2スイッチ群のプリチャージ動作が、それぞれ異なるN水平周期毎に行われると共に、
各画素における前記階調電圧の極性が、Nフレーム期間毎に反転される液晶表示装置である。
〈全体構成〉
図1は本発明の実施形態1の液晶表示装置の概略構成を説明するための図であり、以下、図1に基づいて、実施形態1のアクティブ・マトリクス方式(Active Matrix Scheme)の液晶表示装置の全体構成を説明する。ただし、図1に示す液晶表示装置においては、データドライバ102を除く他の構成は、従来の液晶表示装置と同様の構成となる。従って、以下の説明では、本願発明に特徴的なデータドライバについて詳細に説明する。また、実施形態1の液晶表示装置においては、ノーマリ・ブラック方式で画像を表示する液晶表示装置に本願発明を適用した場合について説明するが、その画素構造を変更することにより、ノーマリ・ホワイト方式で画像を表示する液晶表示装置にも適用可能である。なお、本明細書中においては、液晶アレイに配置される画素の内で、同一タイミングにおいて極性反転を行う画素の内で隣接する隣接配置される画素群をカラムと記す。
図2は本発明の実施形態1の液晶表示装置におけるデータドライバの内部構成を説明するための図であり、以下、図2に基づいて、本発明に特徴的なデータドライバの構成を説明する。ただし、以下の説明では、実施形態1の液晶表示装置に表示データや画像表示用の制御信号を入力する外部システムとして、MPU200を用いた場合について説明するが、外部システムはMPU200に限定されることはない。
図3は本発明の実施形態1の液晶表示装置におけるショート回路の内部構成を説明するための図であり、以下、図3に基づいて、本発明に特徴的な実施形態1のショート回路の構成を説明する。ただし、以下の説明では、VCCショート信号1、3は正極側のVCCレベル(+VCC)の信号を示し、VCCショート信号24は負極側のVCCレベル(−VCC)の信号を示す。また、GNDショート信号1、2はGNDレベルすなわち0(ゼロ)Vの信号を示すものである。
次に、図4に本発明の実施形態1の液晶表示装置における1×4ドット反転駆動時の極性分布図を示し、図5に本発明の実施形態1の液晶表示装置における1×4ドット反転駆動時のショート回路の信号線のタイミングチャートを示し、以下、図4及び図5に基づいて、実施形態1のショート回路の動作を説明する。ただし、図4は液晶パネル101の一部領域を拡大した図であり、図中の「+」、「−」が極性を示し、それぞれがRGBの何れかの画素(副画素、サブピクセル)に対応する。また、図4に示すG1ライン、G2ライン、G3ライン、・・・のスキャンタイミングは、図5に示すG1期間、G2期間、G3期間、・・・、すなわち各1水平周期(1H周期)に対応する。
このように、実施形態1のショート回路206では、出力Y4M+1および出力Y4M+2と、出力Y4M+3および出力Y4M+4とで、独立にショート動作を行うことにより、出力Y4M+1および出力Y4M+2と、出力Y4M+3および出力Y4M+4との何れか一方の極性を変化させるために出力電圧を変化させた場合であっても、他方の出力電圧を変化させる必要がないので、液晶表示装置の低消費電力化が可能となる。すなわち、低電力効果の高いプリチャージ・ショート駆動を実現することが可能となる。
次に、図6に本発明の実施形態1の液晶表示装置におけるフレーム毎の電圧極性の分布を示す図を示し、以下、図6に基づいて、極性反転ライン分散型1×4ドット反転駆動におけるフレーム毎の電圧極性の分布について説明する。
このように構成した液晶表示装置では、極性交流ライン分散型1×N(N≧2)ドット反転駆動において、極性が反転する時のみ、短絡(ショート)駆動することが可能となるので、液晶表示装置の低消費電力化が可能となる。すなわち、低電力効果の高いプリチャージ・ショート駆動を実現することが可能となる。
次に、図7に本発明の実施形態2の液晶表示装置におけるフレーム毎の電圧極性の分布を示す図を示し、以下、図7に基づいて、極性反転ライン分散型1×2ドット反転駆動におけるフレーム毎の電圧極性の分布について説明する。
次に、図8に本発明の実施形態3の液晶表示装置におけるフレーム毎の電圧極性の分布を示す図を示し、以下、図8に基づいて、極性反転ライン分散型1×8ドット反転駆動におけるフレーム毎の電圧極性の分布について説明する。
図9は本発明の実施形態4の液晶表示装置におけるショート回路の内部構成を説明するための図であり、以下、図9に基づいて、本発明に特徴的な実施形態4のショート回路の構成を説明する。ただし、実施形態4の液晶表示装置では、ショート回路の入力X1、X2、・・・、Xm(ただし、Xは自然数)と、出力Y1、Y2、・・・、Ymとを接続する入力SW701が、出力制御信号1で制御される入力SW701と、出力制御信号2で制御される入力SW701とからなる構成が異なるのみで、他の構成は実施形態1と同様の構成である。従って、以下の説明では、入力SW701と該入力SW701を制御する出力制御信号1、2について、詳細に説明する。
104…ドレイン線、105…ゲート線、106…コモン線、107…画素
108…TFT、109…液晶容量、200…MPU(マイクロ・プロセッサ・ユニット)
201…システムインターフェースブロック、202…制御レジスタブロック
203…表示メモリブロック、204…階調電圧生成回路ブロック
205…デコード回路ブロック、206…ショート回路ブロック、207…電源回路
208…入力SW、209…GNDショートSW、210…VCCショートSW
211…−VCCショートSW、701…入力SW
Claims (12)
- マトリックス状に配置された画素行及び画素列を形成すると共に、赤,緑,青のカラー表示用の単位画素を構成する複数の画素を有する画素アレイと、表示データに応じた階調電圧を前記画素へ供給するデータドライバ回路と、前記データドライバ回路の出力毎に配置され、前記各出力を前記階調電圧とは異なるプリチャージ用電圧に接続するスイッチ素子を有するショート回路と、前記画素を画素行毎のライン単位で選択する走査信号を水平周期毎に供給する走査回路とを備える液晶表示装置であって、
少なくともN(ただし、NはN≧2の偶数)の画素行毎に前記階調電圧の極性が反転されると共に、
Mを0(ゼロ)以上の整数、前記画素列への出力をY4M+1,Y4M+2,Y4M+3,Y4M+4とした場合、前記出力Y4M+1と前記出力Y4M+2とに接続される第1の画素列と、前記出力Y4M+3と前記出力Y4M+4とに接続される第2の画素列との画素列毎にも前記階調電圧の極性を反転させ、前記第1の画素列と前記第2の画素列とにおける前記画素行毎の極性が反転される極性反転ラインが、N/2ラインずつずれる1×Nのドット反転駆動方式であり、
前記ショート回路は、前記第1の画素列に対応する第1のショート回路と、前記第2の画素列に対応する第2のショート回路とからなり、
前記第1のショート回路は、前記出力Y4M+1,Y4M+2の極性反転の第1のタイミングで出力される信号に同期して、前記第1の画素列に出力する電圧をGND(接地電圧)にプリチャージした後に、極性の反転したVCC(正極側の電源電圧)又は−VCC(負極側の電源電圧)にプリチャージし、その後に前記データドライバ回路から出力される階調電圧を出力する第1スイッチ群を有し、
前記第2のショート回路は、前記第1のタイミングとは異なる、前記出力Y4M+3,Y4M+4の極性反転の第2のタイミングで出力される信号に同期して、前記第2の画素列に出力する電圧をGNDにプリチャージした後に、極性の反転したVCC又は−VCCにプリチャージし、その後に前記データドライバ回路から出力される階調電圧を出力する第2スイッチ群を有し、
前記第1のショート回路及び前記第2のショート回路における前記第1スイッチ群及び前記第2スイッチ群のプリチャージ動作が、それぞれ異なるN水平周期毎に行われると共に、
各画素における前記階調電圧の極性が、Nフレーム期間毎に反転される
ことを特徴とする液晶表示装置。 - 請求項1に記載の液晶表示装置において、
前記第1のスイッチ群は、前記出力Y4M+1,Y4M+2の極性反転の前記第1のタイミングに同期し、前記データドライバから当該出力Y4M+1,Y4M+2に入力される前記階調電圧のみをオフする第1の入力スイッチ素子を有し、
前記第2のスイッチ群は、前記出力Y4M+3,Y4M+4の極性反転の前記第2のタイミングに同期し、前記データドライバから当該出力Y4M+3,Y4M+4に入力される前記階調電圧のみをオフする第2の入力スイッチ素子を有し、
前記第1のショート回路及び前記第2のショート回路は、それぞれが出力する前記階調電圧の極性反転のタイミングを除く他の期間においては、前記データドライバ回路から入力される階調電圧を出力し続けることを特徴とする液晶表示装置。 - 請求項1に記載の液晶表示装置において、
前記画素アレイにゲート信号を供給する周期は前記水平周期となっており、
第一期間に前記第1のショート回路は前記出力Y4M+1と前記出力Y4M+2のペアに出力する電圧をGNDにプリチャージした後、極性の反転したVCC又は−VCCにプリチャージし、その後に極性反転後の階調電圧を出力し、
前記第一期間よりも2倍の前記水平周期後の第二期間に前記第2のショート回路は前記出力Y4M+3と前記出力Y4M+4のペアに出力する電圧をGNDにプリチャージした後、極性の反転したVCC又は−VCCにプリチャージし、その後に極性反転後の階調電圧を出力することを特徴とする液晶表示装置。 - 請求項1に記載の液晶表示装置において、
列方向に隣接する前記出力Y4M+1,Y4M+2に接続されると共に、行方向に隣接するN行分の画素からなり、前記出力Y4M+1に接続される画素の極性がプラスであり、且つ前記出力Y4M+2に接続される画素の極性がマイナスである第1の画素グループと、
前記出力Y4M+1,Y4M+2に接続されると共に、前記第1の画素グループに行方向に隣接するN行分の画素からなり、前記出力Y4M+1に接続される画素の極性がマイナスであり、且つ前記出力Y4M+2に接続される画素の極性がプラスである第1’の画素グループと、
列方向に隣接する前記出力Y4M+3,Y4M+4に接続され、前記第1の画素グループよりもN/2ライン分だけ行方向にずれて隣接するN行分の画素からなり、前記出力Y4M+3に接続される画素の極性がプラスであり、且つ前記出力Y4M+4に接続される画素の極性がマイナスである第2の画素グループと、
前記出力Y4M+3,Y4M+4に接続されると共に、前記第2の画素グループに行方向に隣接するN行分の画素からなり、前記出力Y4M+3に接続される画素の極性がマイナスであり、且つ前記出力Y4M+4に接続される画素の極性がプラスである第2’の画素グループと、
からなる4つの画素グループから画素群が形成され、前記画素群が前記画素アレイ内にマトリクス状に配列され、
前記画素アレイ内での前記画素群の位置が、1フレーム期間に同期して、行方向に1ライン分ずつずれるようにシフトされると共に、前記各画素群内の極性は同一極性のままでシフトされることを特徴とする液晶表示装置。 - 請求項1乃至4の内の何れかに記載の液晶表示装置において、
前記極性反転ラインは、1フレーム期間毎に行方向にシフトすることを特徴とする液晶表示装置。 - 請求項1乃至5の内の何れかに記載の液晶表示装置において、
前記極性反転ラインのずれが、N=2、4、8、16であることを特徴とする液晶表示装置。 - 赤,緑,青のカラー表示用の単位画素を構成する複数の画素がマトリックス状に配置される画素アレイと、表示データに応じた階調電圧を前記画素へ供給するデータドライバ回路と、前記データドライバ回路の各出力を出力電圧とは異なるプリチャージ用電圧にショートするショート回路と、前記階調電圧を供給すべき前記画素を行単位で選択するための走査信号を水平周期毎に前記画素へ供給する走査回路とを備え、前記画素アレイの階調電圧極性を複数ライン毎に反転する1×N(ただし、NはN≧2の偶数)ドット反転駆動方式で駆動する液晶表示装置であって、
前記極性反転ラインは、各カラムで異なる極性交流ライン分散型の1×Nドット反転駆動であり、
極性交流ライン分散型1×Nドット反転駆動方式の極性パターンは、前記データドライバ回路の出力数4M+4(Mは0(ゼロ)以上の整数)の内、出力Y4M+1と出力4YM+2のペアの極性反転ラインは同じであり、
出力Y4M+3と出力Y4M+4のペアの極性反転ラインは同じであり、
前記出力Y4M+1と前記出力Y4M+2とのペアの極性反転ラインと、前記出力Y4M+3と前記出力Y4M+4のペアの極性反転ラインとが、N/2ライン分ずれており、
前記ショート回路は、前記出力Y4M+1と前記出力Y4M+2のペアに対応する第1のショート回路と、前記出力Y4M+3と前記出力Y4M+4のペアに対応する第2のショート回路とからなり、
前記第1のショート回路は、前記出力Y4M+1及び前記Y4M+2の極性反転の第1のタイミングで出力される信号に同期して、前記出力Y4M+1と前記出力Y4M+2のペアに出力する電圧をGND(接地電圧)にプリチャージした後に、極性の反転したVCC(正極側の電源電圧)又は−VCC(負極側の電源電圧)にプリチャージし、その後に極性反転後の階調電圧を出力する第1スイッチ群を有し、
前記第2のショート回路は、前記第1のタイミングとは異なる、前記出力Y4M+3及び前記Y4M+4の極性反転の第2のタイミングで出力される信号に同期して、前記出力Y4M+3と前記出力Y4M+4のペアに出力する電圧をGNDにプリチャージした後に、極性の反転したVCC又は−VCCにプリチャージし、その後に極性反転後の階調電圧を出力する第2スイッチ群を有し、
前記第1のショート回路及び前記第2のショート回路における前記第1スイッチ群及び前記第2スイッチ群のプリチャージ動作が、それぞれ異なるN水平周期毎に行われると共に、
各画素における前記階調電圧の極性が、Nフレーム期間毎に反転される
ことを特徴とする液晶表示装置。 - 請求項7に記載の液晶表示装置において、
前記第1のスイッチ群は、前記出力Y4M+1,Y4M+2の極性反転の前記第1のタイミングに同期し、当該出力Y4M+1,Y4M+2の階調電圧の出力のみをオフする第1の入力スイッチ素子を有し、
前記第2のスイッチ群は、前記出力Y4M+3,Y4M+4の極性反転の前記第2のタイミングに同期し、当該出力Y4M+3,Y4M+4の階調電圧の出力のみをオフする第2の入力スイッチ素子を有し、
前記第1のショート回路及び前記第2のショート回路は、それぞれが出力する前記階調電圧の極性反転のタイミングを除く他の期間においては、前記出力Y4M+1,Y4M+2,Y4M+3,Y4M+4の階調電圧を出力し続けることを特徴とする液晶表示装置。 - 請求項7に記載の液晶表示装置において、
前記画素アレイにゲート信号を供給する周期は前記水平周期となっており、
第一期間に前記第1のショート回路は前記出力Y4M+1と前記Y出力4M+2のペアに出力する電圧をGNDにプリチャージした後、極性の反転したVCC又は−VCCにプリチャージし、その後に極性反転後の階調電圧を出力し、
前記第一期間よりも2倍の前記水平周期後の第二期間に前記第2のショート回路は前記出力Y4M+3と前記出力Y4M+4のペアに出力する電圧をGNDにプリチャージした後、極性の反転したVCC又は−VCCにプリチャージし、その後に極性反転後の階調電圧を出力することを特徴とする液晶表示装置。 - 請求項7乃至9の内の何れかに記載の液晶表示装置において、
前記極性反転ラインのずれが、N=2、4、8、16であることを特徴とする液晶表示装置。 - 請求項7乃至10の内の何れかに記載の液晶表示装置において、
前記ショート回路を介した前記データドライバ回路の出力をY1〜Y4k(k≧1)とした場合、
前記極性反転ラインは、出力Y4M+1(ただし、M=0、1、・・・k−1)と出力Y4M+2(M=0、1、・・・k−1)とで同じであり且つ極性が逆となり、
出力Y4M+3(M=0、1、・・・k−1)と出力Y4M+4(M=0、1、・・・k−1)とで同じであり且つ極性が逆であり、
前記出力Y4M+1及び前記出力Y4M+2と、前記出力Y4M+3及び前記出力Y4M+4とで極性反転ラインが異なることを特徴とする液晶表示装置。 - 請求項7乃至11の内の何れかに記載の液晶表示装置において、
前記画素アレイの各カラムの極性反転ラインは、1フレーム期間毎に行方向にシフトすることを特徴とする液晶表示装置。
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