JP2006171022A - 表示装置およびその駆動方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 充電時間を短くすることなく、ゲート電圧の入力端近傍と遠方で引き込み電圧ΔＶの差分をより少なくし、左右面内フリッカーを低減する。
【解決手段】 ゲートＯＦＦ電位ＶＧＬを、まず、本来のオフ電位よりも高い第１オフ信号Ｖ１の電位に設定し、任意の一定期間後に、それよりも低い本来のオフ電位である第１オフ信号Ｖ２の電位に切り替える。これにより、ゲート入力端近傍におけるゲートＯＦＦ時のゲート信号変化量が”ΔＶＧＨ−Ｖ１”となり、ゲート入力端遠方におけるゲートＯＦＦ時のゲート信号変化量が”ΔＶｔｈ−Ｖ２”となって、両者を近似させることができる。
【選択図】 図２

Description

本発明は、例えばテレビジョン装置やグラフィックスディスプレイ装置などに用いられ、２次元状に配置された複数の画素部にそれぞれ表示信号を供給して画像表示を行う液晶表示装置などの表示装置およびその駆動方法に関する。

従来より、液晶表示装置は、テレビジョン装置やグラフィックスディスプレイ装置などの表示装置に盛んに用いられている。その中でも、アクティブマトリクス駆動方式の液晶表示装置（ＴＦＴ−ＬＣＤ）は、表示画素数が増大しても隣接表示画素部間でのクロストークの無い良好な表示画像が得られることから、特に注目を集めている。

このアクティブマトリクス駆動方式の液晶表示装置では、表示画素部毎にＴＦＴなどのスイッチ素子が設けられており、各走査信号線を介してスイッチ素子に、このスイッチ素子のオン（ＯＮ）状態およびオフ（ＯＦＦ）状態を選択するための走査信号を供給して選択的に駆動し、各画素電極にそれぞれ、各映像信号線から表示信号（データ信号）を各スイッチ素子をそれぞれ介して供給することによって表示画面上に画像表示が行われる。

図５は、従来のアクティブマトリクス駆動方式の液晶表示装置における１画素部分の要部構成例を示す等価回路図である。

図５において、従来の液晶表示装置の画素部２０は、映像信号線（ソースバスライン）２１と走査信号線（ゲートバスライン）２２とが互いに交差して設けられており、両信号線の交差部近傍のゲートバスライン２２にゲートが接続され、その交差部近傍のソースバスライン２１にソースが接続され、ドレインが画素電極２４に接続されたスイッチ素子としての薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）２３が設けられている。この画素電極２４は、対向電極２５との間に表示媒体として液晶材料が挟持されて液晶容量Ｃｌｃが構成されている。また、この液晶容量Ｃｌｃと並列に補助容量Ｃｃｓが設けられている。この補助容量Ｃｃｓの一方の補助容量電極は画素電極２４と接続され、他方の対向電極には対向電圧電位ＶＣＯＭが印加されている。さらに、ＴＦＴ２３のゲートとドレイン間には寄生容量Ｃｇｄが生じる。

図５では、１画素部分のみを示しているが、ソースバスライン２１およびゲートバスライン２２はそれぞれ複数本が設けられており、両信号線で囲まれた領域毎に各画素部２０がそれぞれ設けられている。また、各ソースバスライン２１には図示しない映像信号線駆動手段（ソースドライバ）から各画素部の表示状態に応じた表示信号（データ信号）が供給され、各ゲートバスライン２２には図示しない走査線駆動手段（ゲートドライバ）からＴＦＴ２１をオン・オフさせる走査信号（ゲート信号）が供給されるようになっている。これによって、表示画面上にマトリクス状に複数配列された画素部全体によって画像表示が為される。

図６（ａ）は、図５のＴＦＴ２３のゲートに供給されるゲートドライバ出力電圧信号（走査信号）を示す信号波形図、図６（ｂ）は、図５の画素電極２４に供給される液晶印加電圧（データ信号）を示す信号波形図である。

図６（ａ）に示すように、各ゲートバスライン２２には、そのラインに接続された全ＴＦＴ２１をオン状態にする選択期間に、ゲートドライバからＴＦＴ２３をオン状態にするゲートＯＮ電圧（ゲートハイ電圧ＶＧＨ）が供給される。さらに、そのラインに接続された全ＴＦＴ２１をオフ状態にする次の非選択期間には、ゲートドライバからＴＦＴ２３をオフ状態にするゲートＯＦＦ電圧（ゲートロー電圧ＶＧＬ）とが供給される。このように、ゲートドライバ出力電圧信号（走査信号）はゲートハイ電圧ＶＧＨとゲートロー電圧ＶＧＬとが繰り返されて構成されている。

ＴＦＴ２３を介して各表示画素部（画素電極２４）に印加される表示電圧（液晶印加電位；データ信号電圧）は、図６（ｂ）に示すように、ＴＦＴ２３がオフ状態になるとき（非選択期間；ゲートロー電圧ＶＧＬの出力期間）に、下記式（１）に示すように、引き込み電圧ΔＶ分だけ下方にずれることになる。これは、ＴＦＴ２３のゲートとドレイン間に寄生容量Ｃｇｄが存在しているためである。

ΔＶ＝（ＶＧＨ-ＶＧＬ）×Ｃｇｄ／（Ｃｇｄ＋Ｃｌｃ＋Ｃｃｓ） ・・・（１）
ＶＧＨ：ゲートＨｉｇｈ電圧
ＶＧＬ：ゲートＬｏｗ電圧
Ｃｇｄ：ゲート−ドレイン間寄生容量
Ｃｌｃ：液晶容量
Ｃｃｓ：補助容量
実際には、ゲートバスライン２２には複数の画素電極２４および液晶容量Ｃｌｃがそれぞれ各ＴＦＴ２３をそれぞれ介して接続されており、図７に示すように、ゲートバスライン２２の抵抗成分２２ａや寄生容量成分２２ｂによって、ゲート入力端近傍から遠方に対して入力ゲート電圧（入力走査信号電圧）に遅延が生じる。このため、ゲートバスライン２２におけるゲート信号入力端の近傍と遠方とでは、各ＴＦＴ２３に供給されるゲート電圧（走査信号電圧）が大きく異なることになる。

図８に示すように、ゲート信号（走査信号；ゲートドライバ出力電圧信号）の走査線入力端から遠くなるほど、ゲート電圧の遅延が大きくなり、ゲートＯＦＦ時のゲート電圧変化量が小さくなるため、上記式（１）から引き込み電圧ΔＶは小さくなる。したがって、任意のＶＣＯＭ共通電圧にて対向電位を調整して引き込み電圧ΔＶが小さくなるように調整しても、表示画面の左右位置で面内フリッカーが発生する。さらに、スイッチ素子としてＴＦＴ２３を用いた液晶表示装置（ＴＦＴ−ＬＣＤ）のパネルサイズが大型化すると、画面左右位置においてフリッカーが顕著に目立つ傾向がある。

この問題を解決するため、例えば特許文献１では、ゲート信号のゲート入力端近傍（走査線入力端近傍）から遠方では図８に示すようにゲート入力波形（ゲート電圧波形）が鈍ることが避けられないため、以下のような方法により面内フリッカーの低減が図られている。

図９に示すように、ゲート電圧（走査信号電圧）をハイ状態にして表示画素部を充電する充電期間中において、ゲートＯＦＦタイミングの直前から、ゲート波形制御信号によってゲート信号波形を強制的に鈍らせて、ゲート信号波形が徐々にＯＦＦレベルになるように滑らかに傾斜させる。これによって、ゲート信号入力端近傍（ゲート入力端近傍）と遠方のいずれにおいても、上記式（１）によるゲートＯＦＦ時のゲート電圧変化量をほぼ同量にして、引き込み電圧ΔＶの差を少なくし、面内フリッカーの低減を図ることができるようにしている。

また、他の従来技術として、例えば特許文献２では、ＴＦＴ−ＬＣＤを駆動する上で画面表示品位向上を妨げる原因は上記引き込み電圧ΔＶであるため、その引き込み電圧ΔＶを低減することによって表示品位向上が図られている。引き込み電圧ΔＶ値を低減するために上記式（１）の補助容量Ｃｃｓをプロセス上大きく設計するという従来手法の代わりに、ここでは、具体的には以下のような二つの手法が開示されている。

まず、一つ目の手法としては、ＴＦＴのゲート電圧波形を強制的に鈍らせることにより全体的に引き込み電圧ΔＶを低減させる手法である。これは、上記特許文献１とも重複する部分があるが、（１）特許文献１ではゲート波形を強制的に鈍らせてゲート信号入力端近傍と遠方とで引き込み電圧ΔＶの値を近似させることによって、左右面内フリッカーの低減が図られているという点、および（２）特許文献１では特許文献２のようにゲート信号電圧の立下り波形を滑らかに傾斜させている訳ではなく、オン状態からオフ状態に切り替える当初一部のみ傾斜を鈍らせており、以降は正常なオフ波形を維持させているという点が特許文献２と異なっている。

次に、二つ目の手法は、ゲートオフ時にゲートオン電圧を一旦中間電位に固定した後、本来のゲートオフ電位に切り替えるという手法である。

特許文献２では、これらの方法によって、上記式（１）の補助容量Ｃｃｓを増大させることなく、全体的にΔＶ値が低減されて、表示品位向上につながるとしている。
特許第３４０６５０８号公報 特開平６-３６４７号公報

しかしながら、特許文献１では、図７に示すように、本来はゲートＯＮ電圧期間（走査線選択期間）であるゲートオフ直前のタイミングから強制的にゲート波形をゲートオフ電圧に傾斜させ始めるため、ゲートオン電圧による充電時間（走査線選択期間）が短くなるという問題がある。また、ＴＦＴに寄生容量Ｃｇｄが存在する以上、引き込み電圧ΔＶの根絶はできない構造である。

特許文献２では、走査線選択期間から非選択期間に移行する直前、即ち、ゲートＯＮ電圧期間（走査線選択期間）内でゲート電圧を一旦中間レベルまで立ち下げることにより、書き込まれた映像信号の引き込み電圧ΔＶを抑制する。この場合も、特許文献１と同様に、ゲートオン電圧による充電時間（走査線選択期間）が短くなるという問題がある。しかも、特許文献２では、引き込み電圧ΔＶのばらつきは、各表示画素部の寄生容量Ｃｇｄにばらつきがあるためであるとされており、ゲート信号入力端近傍と遠方という概念は特に考慮されていない。

本発明は、上記従来の問題を解決するもので、充電時間（走査線選択期間）を短くすることなく、ゲート信号の入力端から近いところと遠いところとで引き込み電圧ΔＶの差分をより少なくし、左右面内フリッカーを低減できる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。

本発明の表示装置は、表示画面上に２次元状に複数配列された各画素部毎に、走査信号に基づいてオンまたはオフ制御されるスイッチ素子を介して表示信号を供給することにより画面表示を行う表示装置において、該走査信号として、該スイッチ素子のオフ制御時に、第１オフ電位とこれに続きかつこれよりも低い本来のオフ電位である第２オフ電位とを各スイッチ素子に出力するスイッチ素子駆動手段を有し、そのことにより上記目的が達成される。

また、好ましくは、本発明の表示装置におけるスイッチ素子駆動手段は、前記第１オフ電位および前記第２オフ電位を発生する電圧発生手段と、該第１オフ電位と該第２オフ電位の切替タイミングを制御するタイミング制御手段とを有し、該第１オフ電位を所定期間だけ前記スイッチ素子に供給する。

本発明の表示装置は、複数の走査信号線と複数の映像信号線とが交差し、その交差点近傍の該走査信号線に制御端が接続され、該交差点近傍の該映像信号線に一方駆動端が接続されたスイッチ素子と、該スイッチ素子の他方駆動端に接続された画素電極とを有する画素部がマトリクス状に複数配列され、該複数の映像信号線に映像信号を選択的に供給する映像信号線駆動手段が設けられ、該複数の走査信号線に走査信号を選択的に供給する走査信号線駆動手段を有し、該走査信号線の非選択期間に、該走査信号の本来のオフ電位よりも高い電位に設定された第１オフ電位を該走査信号線に供給し、所定期間経過後に、該本来のオフ電位に設定された第２オフ電位を、該走査信号線駆動手段を介して該走査信号線に供給するスイッチ素子駆動手段が設けられ、そのことにより上記目的が達成される。

さらに、好ましくは、本発明の表示装置におけるスイッチ素子駆動手段は、前記第１オフ電位および前記第２オフ電位を発生する電圧発生手段と、該第１オフ電位と該第２オフ電位の切替タイミングを制御するタイミング制御手段とを有し、該第１オフ電位を所定期間だけ前記走査信号線駆動手段を介して前記走査信号線に供給する。

さらに、好ましくは、本発明の表示装置におけるスイッチ素子駆動手段は、前記タイミング制御手段からの切替タイミング制御信号に基づいて、前記第１オフ電位および前記第２オフ電位のいずれかに切り替える信号選択手段を更に有する。

さらに、好ましくは、本発明の表示装置におけるスイッチ素子駆動手段は、前記タイミング制御手段からの切替タイミング制御信号に基づいて、前記第１オフ電位および前記第２オフ電位のいずれかに切り替える信号選択手段が前記走査信号線駆動手段の内部または外部に設けられており、該信号選択手段からの選択出力を走査信号ロー電圧とする。

さらに、好ましくは、本発明の表示装置におけるタイミング制御手段は、垂直期間を規定するスタート信号および、前記走査信号の１水平オン期間を規定するクロック信号を前記走査信号線駆動手段に出力し、前記電圧発生手段は走査信号ハイ電圧を該走査信号線駆動手段に出力し、前記走査信号線駆動手段は、該スタート信号、該クロック信号、該走査信号ハイ電圧および前記走査信号ロー電圧を用いて該走査信号を生成する。

さらに、好ましくは、本発明の表示装置におけるタイミング制御手段は、前記切替タイミングを任意の値に設定可能とされている。

さらに、好ましくは、本発明の表示装置におけるタイミング制御手段は、前記走査信号が供給される走査信号線の入力端近傍位置から遠方位置に前記スイッチ素子が複数接続されており、該走査信号線の入力端近傍位置と遠方位置とで、前記スイッチ素子のオフ時に走査信号電圧の変化量が同じになるように前記切替タイミングが設定されている。

さらに、好ましくは、本発明の表示装置におけるタイミング制御手段は、前記切替タイミングを、内部または外部に設けられたルックアップテーブルのデータを選択することにより、表示解像度および画面サイズの少なくともいずれかに応じて設定可能とする。

さらに、好ましくは、本発明の表示装置における電圧発生手段は、前記第１オフ電位を、前記各走査信号線の入力端近傍位置とその遠方位置とで、前記スイッチ素子がオフした時に走査信号電圧の変化量がほぼ同じになるように設定している。

さらに、好ましくは、本発明の表示装置における電圧発生手段は、前記第１オフ電位を任意の値に設定可能としている。

さらに、好ましくは、本発明の表示装置における電圧発生手段は、前記第１オフ電位を、表示解像度および画面サイズの少なくともいずれかに応じて設定している。

さらに、好ましくは、本発明の表示装置におけるスイッチ素子は寄生容量を持っている。

さらに、好ましくは、本発明の表示装置におけるスイッチ素子は薄膜トランジスタである。

さらに、好ましくは、本発明の表示装置における本来のオフ電位は、前記スイッチ素子をオフ制御する電圧である。

さらに、好ましくは、本発明の表示装置における走査信号電圧の変化量は、前記スイッチ素子をオンにする走査信号ハイ電圧と、該スイッチ素子をオフにする走査信号ロー電圧との差に、該スイッチ素子の寄生容量に起因する引き込み電圧ΔＶを加えた電圧値に関して、前記走査信号線の入力端近傍位置とその遠方位置とにおいて変化する変化量である。このスイッチ素子の寄生容量について説明する。走査信号線の入力端近傍位置から遠方位置に複数のスイッチ素子が接続されているため、走査信号線の長さが長いほど、走査信号線の抵抗および容量と共に、接続されるスイッチ素子の数も多くなってその容量が大きくなる。

本発明の表示装置の駆動方法は、マトリクス状に複数配列された各画素部毎のスイッチ素子に、該スイッチ素子をオンにする走査信号ハイ電圧が走査信号線を介して供給される該走査信号線の選択期間に、映像信号線から該スイッチ素子を介して該画素部毎の画素電極に映像信号を供給することにより表示画面上に画像表示する表示装置の駆動方法において、該スイッチ素子をオフにする走査信号ロー電圧を該走査信号線に供給する該走査信号線の非選択期間に、まず、本来のオフ電位よりも高い電位に設定された第１オフ電位を供給し、その所定期間経過後に、該本来のオフ電位に設定された第２オフ電位を供給し、そのことにより上記目的が達成される。

また、好ましくは、本発明の表示装置の駆動方法において、前記第１オフ電位と前記第２オフ電位との切替タイミングおよび、該第１オフ電位の少なくともいずれかを、前記走査信号線の入力端に近いところと遠いところとで、前記スイッチ素子のオフ時に走査信号電圧の変化量がほぼ同じになるように設定する。

さらに、好ましくは、本発明の表示装置の駆動方法における本来のオフ電位は、前記スイッチ素子をオフ制御する電圧である。

さらに、好ましくは、本発明の表示装置の駆動方法における走査信号電圧の変化量は、前記スイッチ素子をオンにする走査信号ハイ電圧と、該スイッチ素子をオフにする走査信号ロー電圧との差に、該スイッチ素子の寄生容量に起因する引き込み電圧ΔＶを加えた電圧値に関して、前記走査信号線の入力端近傍位置とその遠方位置とにおいて変化する変化量である。

上記構成により、以下に、本発明の作用を説明する。

従来、ＴＦＴなどのスイッチ素子を用いた表示装置において、各画素部毎に印加される表示電圧は、走査信号電圧がＯＦＦ状態になる際に引き込み電圧ΔＶ分だけ下方にずれる。また、実際のゲート電圧（走査信号電圧）は、入力端近傍と遠方とで、走査信号線（ゲートバスライン）の抵抗や寄生容量成分によって大きく異なり、それぞれの場所でΔＶ値が異なるため、表示パネルが大型化すると、画面左右においてフリッカーが顕著に目立つという傾向がある。

本発明においては、非選択期間に、まず、走査信号オフ電圧（ゲートロー電圧ＶＧＬ）を、本来のオフ電位よりも高めの第１オフ電位に設定し、第１オフ電位が出力される任意の一定期間後に、その電位よりも低い本来のオフ電位である第２オフ電位に切り替える。これによって、走査信号の入力端から近いところと遠いところとで引き込み電圧ΔＶの差分をより少なくし、左右面内フリッカーを低減することが可能となる。走査信号線の非選択期間に、走査信号オフ電圧（ゲートロー電圧ＶＧＬ）を変化させているため、特許文献１のように充電時間が短くなることはない。

これらの第１オフ電位と第２オフ電位との切り替えタイミングは、例えばタイミングコントローラなどのタイミング制御手段からの専用の切り替えタイミング制御信号によって制御することができる。また、このタイミングは、例えばＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）内またはＡＳＩＣ外に設けられたＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ Ｅｒａｓａｂｌｅ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ＲＯＭ）などのルックアップテーブル（ＬＵＴ）を参照することによって、任意の値に設定することが可能となる。さらに、第１オフ電位は、例えばＤＣ／ＤＣコンバータなどの電圧供給手段によって任意の値に設定することが可能である。

これらの第１オフ電位と第２オフ電位との切り替えタイミングおよび第１オフ電位の少なくともいずれかは、表示装置の各解像度や表示パネルの画面サイズなどに応じて最適に調整し、走査信号（ゲート信号）の入力端から近いところと遠いところとで、走査信号線の非選択期間（ゲートＯＦＦ時）に、走査信号電圧（ゲート電圧）の変化量（ゲートハイ電圧ＶＧＨ−ゲートロー電圧ＶＧＬ）がほぼ同じになるように設定することによって、画面左右の面内フリッカーを低減することが可能となる。

以上により、本発明によれば、走査信号線の入力端（ゲート入力端）から近いところと遠いところとで走査信号線の非選択期間（ゲートＯＦＦ時）の走査信号電圧（ゲート電圧）の変化量を近似させて、画面左右の面内フリッカーを低減させることができる。特に、大型化・高精細化されたＴＦＴ−ＬＣＤなどの表示装置において、表示品位を向上させることができる。

以下に、本発明の表示装置の実施形態１，２をアクティブマトリクス駆動方式の液晶表示装置（ＴＦＴ−ＬＣＤ）に適用した場合について、図面を参照しながら詳細に説明する。
（実施形態１）
図１は、本発明の実施形態１に係るアクティブマトリクス駆動方式の液晶表示装置の要部構成例を示すブロック図である。

図１においては、アクティブマトリクス駆動方式の液晶表示装置におけるスイッチ素子駆動手段１Ａは、走査信号線であるゲートバスライン１１１に走査信号（ゲート電圧信号）を選択的に供給する走査信号線駆動手段としてのゲートドライバ１１と、このゲートドライバ１１をタイミング駆動するドライバ駆動回路１２が設けられた液晶駆動回路基板とを有しており、ゲートバスライン１１１の非選択期間（ゲートオフ期間）に、走査信号の本来のオフ電位よりも高い電位に設定された第１オフ電位をゲートバスライン１１１に選択的に供給し、第１オフ電位が供給される所定期間経過後に、本来のオフ電位に設定された第２オフ電位をゲートドライバ１１を介してゲートバスライン１１１に供給する。

ドライバ駆動回路１２は、１画面の垂直期間を規定するゲートスタートパルスおよび、走査信号ハイ電圧期間（１水平期間）を規定するゲートクロックをゲートドライバ１１に出力するタイミング制御手段としてのタイミングコントローラ１２１と、タイミングコントローラ１２１で用いるタイミングデータが記憶された記憶手段としてのＥＥＰＲＯＭ１２２と、ゲートドライバ１１にＴＦＴをオン状態にする走査信号ハイ電圧としてのゲートハイ電圧ＶＧＨおよび、ＴＦＴをオフ状態にする２種類の走査信号ロー電圧としてのゲートロー電圧ＶＧＬ（第１オフ信号Ｖ１と第２オフ信号Ｖ２）を出力する電圧発生手段としてのＤＣ／ＤＣコンバータ１２３と、制御入力端がタイミングコントローラ１２１に接続され、信号選択用の信号入力端がＤＣ／ＤＣコンバータ１２３からの二つのＶＧＬ電圧出力端（ゲートロー電圧ＶＧＬ）に接続された信号選択手段としてのセレクタ１２４とを有している。

タイミングコントローラ１２１は、第１オフ信号Ｖ１と第２オフ信号Ｖ２との切り替えタイミングを制御するＶＧＬ切り替えタイミング制御信号がセレクタ１２４の制御端子に出力される。この切り替えタイミング（ＶＧＬ切り替えタイミング制御信号の出力タイミング）は、タイミングコントローラ１２１によってＥＥＰＲＯＭ１２内に設定されたルックアップテーブル（ＬＵＴ）や他の記憶手段（ＲＯＭ）のデータを製品出荷時に適宜選択し、その選択したデータを参照させることにより、任意に設定可能である。

ＤＣ／ＤＣコンバータ１２３では、ゲートロー電圧ＶＧＬとして、本来のオフ電位よりも高い電位に設定された第１オフ信号Ｖ１と、第１オフ信号Ｖ１よりも低い本来のオフ電位に設定された第２オフ信号Ｖ２と、ゲートハイ電圧ＶＧＨとが生成されてそれぞれ出力される。第１オフ信号Ｖ１および第２オフ信号Ｖ２は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１２３によって任意の値に設定可能とされている。即ち、ＤＣ／ＤＣコンバータ１２３内に、ＤＣ／ＤＣコンバータを二つ設ければ二つの電圧を生成できる。

セレクタ１２４は、タイミングコントローラ１２１からのＶＧＬ切り替えタイミング制御信号に基づいて、ＤＣ／ＤＣコンバータ１２３からの第１オフ信号Ｖ１および第２オフ信号Ｖ２のいずれか一方を選択（切り替え制御）してゲートロー電圧ＶＧＬとしてゲートドライバ１１に出力する。

上記構成により、以下に、本実施形態１の液晶表示装置におけるスイッチ素子駆動手段１Ａの駆動方法について説明する。

ゲート電圧信号（走査信号）の走査信号線入力端近傍では、ゲート電圧波形の鈍りがほとんど生じず、上記式（１）に示すゲートＯＦＦ時の電圧変化量（ＶＧＨ−ＶＧＬ）が多くなるため、図２（ａ）に示すように、まず、ゲートロー電圧ＶＧＬを高めの第１オフ信号Ｖ１に設定し、次に、任意の一定時間後に、それよりも低めの本来のオフ電位である第２オフ信号Ｖ２に切り替える。この切り替えタイミングは、図２（ａ）に示すように、タイミングコントローラ１２１から出力されるＶＧＬ切り替えタイミング制御信号の出力タイミングによって制御される。

これにより、図２（ｂ）に示すように、ゲート電圧信号（走査信号）の入力端近傍位置では、ゲートオフ時のゲート信号変化量が”ＶＧＨ-Ｖ１”の値に近似される。

これに対して、図２（ｃ）に示すように、ゲート電圧信号（走査信号）の入力端遠方位置では、ゲート電圧波形は鈍りながらオフ電位（第２オフ信号Ｖ２）に近づいていくが、すぐには第１オフ信号Ｖ１の電位に到達しない。まだ、第１オフ信号Ｖ１の電位に到達していない間にゲートロー電圧ＶＧＬがより低い電位（第２オフ信号Ｖ２）に切り替わるため、ゲート電圧波形は第２オフ信号Ｖ２を到達点としてより急峻にドロップしていくことになる。これにより、第１オフ信号Ｖ１の電位でゲートロー電位ＶＧＬが一旦固定されていても、ゲート電圧信号の走査信号線入力端遠方では、その影響がほとんど現れないまま、第２オフ信号Ｖ２の電位に向かってドロップしていく。

この結果、ゲート電圧信号の走査信号線入力端遠方では、本来であれば図２（ｃ）に示すようにゲート電圧波形が鈍って、ゲート電圧信号の走査信号線入力端近傍に比べてゲート電圧信号の変化量が少なくなる分、ゲートＬｏｗ電圧ＶＧＬを高い電位（第１オフ信号Ｖ１）から低い電位（第２オフ信号Ｖ２）に途中で切り替えることによって、ゲート電圧信号の走査信号線入力端近傍とほぼ同等に調整することが可能となる。

即ち、下記式（２）のような近似式が成り立つことになる。

ゲートＯＦＦ時のゲート電圧信号の変化量ΔＶＧ（入力端近傍）（ＶＧＨ-Ｖ１）
≒ΔＶＧ（入力端遠方）（Ｖｔｈ-Ｖ２） ・・・（２）
上記式（２）において、ＶｔｈはＴＦＴの実際のしきい値電位（Ｖｔｈ値以下でＴＦＴがオフ状態になる）を示し、ＶＧＨ＞Ｖｔｈ、Ｖ１＞Ｖ２に設定されている。

図３は、図７に示したゲートバスラインの等価回路に対してゲート電圧波形をシミュレーションした結果を示す波形図である。図２（ａ）に示すようなゲート電圧波形をゲートドライバ１１から出力させることによって、ゲート入力端近傍位置では図２（ｂ）に示すようなゲート電圧波形がＴＦＴのゲートに供給され、ゲート入力端遠方位置では図２（ｃ）に示すような鈍ったゲート電圧波形がＴＦＴのゲートに供給される。

本実施形態１の液晶表示装置におけるスイッチ素子駆動手段１Ａにおいて、第１オフ信号Ｖ１の電位値、および第１オフ信号Ｖ１から第２オフ信号Ｖ２に切り替えるタイミングは、各液晶表示装置の解像度および表示パネルの画面サイズに応じて微調整することにより、更なる左右面内フリッカーの低減を図ることができる。

第１オフ信号Ｖ１から第２オフ信号Ｖ２への切り替えタイミングは、タイミングコントローラ１１に接続されたＥＥＰＲＯＭ１２に予め設定されたＬＵＴを参照することによって自由に可変可能である。
（実施形態２）
図４は、本発明の実施形態２に係るアクティブマトリクス駆動方式の液晶表示装置の要部構成例を示すブロック図である。

図４においては、アクティブマトリクス駆動方式の液晶表示装置におけるスイッチ素子駆動手段１Ｂにおいては、液晶駆動回路基板のドライバ駆動回路１２Ｂ側のＥＥＰＲＯＭ１２２は、タイミングコントローラ１２１Ｂに内蔵されている。また、第１オフ信号Ｖ１と第２オフ信号Ｖ２とを選択するセレクタ１２４は、ゲートドライバ１１Ｂに内蔵されていている。これによって、上記実施形態１の場合の回路構成に比べて回路構成をさらに簡易化して製造コスト削減を図ることができる。

一方、ＤＣ／ＤＣコンバータ１２３は、少なくとも第１オフ信号Ｖ１の電位を任意に設定可能とする。これによって、様々なサイズおよび解像度の表示パネルに柔軟に対応することが可能となる。

以上により、本実施形態１，２によれば、ゲートオフ電位ＶＧＬ（走査信号ロー電圧）を、まず、本来のオフ電位よりも高い第１オフ信号Ｖ１の電位に設定し、第１オフ信号Ｖ１が供給される任意の一定期間経過後に、それよりも低い本来のオフ電位である第２オフ信号Ｖ２の電位に切り替える。これにより、ゲート入力端近傍におけるゲートオフ時のゲート信号変化量が”ΔＶＧＨ−Ｖ１”となって少なくなり、ゲート入力端遠方におけるゲートオフ時のゲート信号変化量が”ΔＶｔｈ−Ｖ２”となって、両者を近似させることができる。これによって、従来のように充電時間自体を短くすることなく、ゲート電圧の入力端近傍と遠方とで発生していた引き込み電圧ΔＶの差分をより少なくし、表示画面の左右面内フリッカーを低減させることができる。

なお、本実施形態１，２では、特許文献２に開示されている従来技術のように、ゲートＯＦＦ時の引き込み電圧ΔＶをＬＣＤ画面全体で低減することが目的ではなく、ＴＦＴ ＬＣＤでは引き込み電圧ΔＶが発生するものとして扱って、ゲートバスラインの配線遅延の影響によって画面の左右にて均一化することができないゲート信号の変化量ΔＶＧを、ゲートオフ電位切り替えによって左右ほぼ均一化して、左右面内フリッカーを低減することを目的としている。したがって、補助容量Ｃｃｓの値を増加させる代わりにゲートオフ電位を切り替えることにより画面全体のΔＶ値自体を低減することが目的である特許文献２の技術と、本発明とは、異なる技術である。

また、特許文献１に開示されている従来技術では、ゲート電圧波形を充電期間中に強制的に鈍らせて徐々にオフさせているため、充電時間が削られてしまうことになる。このため、高精細ＬＣＤのように高周波駆動が必要とされる場合には、表示画素を充分に充電させることができず、適用が困難となる場合が多々ある。これに対して、本発明によれば、特許文献１のように充電時間を削ることなく、従来と同様の効果を得ることが可能であり、高精細化にも対応可能である。

さらに、上記実施形態１，２では、第１オフ信号Ｖ１の電位と第２オフ信号Ｖ２の電位との切替タイミングおよび、第１オフ信号Ｖ１の電位を、走査信号線１１１の入力端に近いところと遠いところとで、スイッチ素子としてのＴＦＴのオフ制御時にゲート信号電圧の変化量がほぼ同じになるように設定したが、これに限らず、第１オフ信号Ｖ１の電位と第２オフ信号Ｖ２の電位との切替タイミングまたは、第１オフ信号Ｖ１の電位を、走査信号線１１１の入力端に近いところと遠いところとで、スイッチ素子としてのＴＦＴのオフ制御時にゲート信号電圧の変化量がほぼ同じになるように設定するようにしてもよい。

さらに、上記実施形態１，２では、複数の走査信号線１１１と複数の映像信号線とが交差し、その交差点近傍の走査信号線１１１に制御端が接続され、その交差点近傍の映像信号線に一方駆動端が接続されたＴＦＴと、このＴＦＴの他方駆動端であるドレイン端に接続された画素電極とを有する画素部がマトリクス状に複数配列されたアクティブマトリクス駆動方式の液晶表示装置に適用した場合について説明したが、これに限らない。

前述したが、アクティブマトリクス駆動方式の液晶表示装置の場合には、複数の映像信号線に映像信号を選択的に供給する映像信号線駆動手段としてのソースドライバが設けられ、複数の走査信号線１１１に走査信号を選択的に供給する走査信号線駆動手段としてのゲートドライバ１１を有し、走査信号線１１１の非選択期間に、走査信号の本来のオフ電位よりも高い電位に設定された第１オフ電位を走査信号線１１１に供給し、その所定期間経過後に、本来のオフ電位に設定された第２オフ電位を、ゲートドライバ１１を介して走査信号線１１１に供給するスイッチ素子駆動手段１Ａ，１Ｂが設けられている。

以上のように、本発明の好ましい実施形態１，２を用いて本発明を例示してきたが、本発明は、この実施形態１，２に限定して解釈されるべきものではない。本発明は、特許請求の範囲によってのみその範囲が解釈されるべきであることが理解される。当業者は、本発明の具体的な好ましい実施形態１，２の記載から、本発明の記載および技術常識に基づいて等価な範囲を実施することができることが理解される。本明細書において引用した特許、特許出願および文献は、その内容自体が具体的に本明細書に記載されているのと同様にその内容が本明細書に対する参考として援用されるべきであることが理解される。

本発明は、例えばテレビジョン装置やグラフィックスディスプレイ装置などに用いられ、２次元状に配置された複数の画素部にそれぞれ表示用のデータ信号を供給して画像表示を行う液晶表示装置などの表示装置およびその駆動方法の分野において、ゲート電圧入力端から近いところと遠いところとでゲートＯＦＦ時のゲート電圧の変化量を近似させて、表示画面左右の面内フリッカーを低減させることができる。特に、大型化・高精細化されたアクティブマトリクス駆動方式の液晶表示装置（ＴＦＴ−ＬＣＤ）などの表示装置において、表示品位を向上させることができる。

本発明の実施形態１に係るアクティブマトリクス駆動方式の液晶表示装置の要部構成例を示すブロック図である。 本発明の実施形態１に係る表示装置の駆動方法について説明するための信号波形図であり、（ａ）はドライバ出力端のゲート電圧波形図、（ｂ）はゲート入力端近傍のゲート電圧波形図、（ｃ）はゲート入力端遠方のゲート電圧波形図である。 図７に示したゲートバスラインの等価回路に対してゲート電圧波形をシミュレーションした結果を示す信号波形図である。 本発明の実施形態２に係るアクティブマトリクス駆動方式の液晶表示装置の要部構成例を示すブロック図である。 従来のアクティブマトリクス駆動方式の液晶表示装置における１画素部分の要部構成例を示す等価回路図である。 （ａ）は、図５のＴＦＴのゲートに供給されるゲートドライバ出力電圧信号（走査信号）を示す信号波形図、（ｂ）は、図５の画素電極に供給される液晶印加電圧（データ信号）を示す信号波形図である。 従来のＴＦＴ−ＬＣＤにおけるゲートバスラインの等価回路図である。 図７のゲートバスラインにおけるゲート電圧信号の入力端近傍と遠方とのゲート電圧波形を比較して示す信号波形図である。 特許文献１に開示されている従来の面内フリッカー低減手法を説明するための信号波形図である。

符号の説明

１Ａ，１Ｂ スイッチ素子駆動手段
１２，１２Ｂ ドライバ駆動回路
１２１，１２１Ｂ タイミングコントローラ
１２２ ＥＥＰＲＯＭ
１２３，１２３Ｂ ＤＣ／ＤＣコンバータ
１２４ セレクタ
１１，１１Ｂ ゲートドライバ

Claims (21)

1. 表示画面上に２次元状に複数配列された各画素部毎に、走査信号に基づいてオンまたはオフ制御されるスイッチ素子を介して表示信号を供給することにより画面表示を行う表示装置において、
   該走査信号として、該スイッチ素子のオフ制御時に、第１オフ電位とこれに続きかつこれよりも低い本来のオフ電位である第２オフ電位とを各スイッチ素子に出力するスイッチ素子駆動手段を有する表示装置。
2. 前記スイッチ素子駆動手段は、
   前記第１オフ電位および前記第２オフ電位を発生する電圧発生手段と、
   該第１オフ電位と該第２オフ電位の切替タイミングを制御するタイミング制御手段とを有し、
   該第１オフ電位を所定期間だけ前記スイッチ素子に供給する請求項１に記載の表示装置。
3. 複数の走査信号線と複数の映像信号線とが交差し、交差点近傍の該走査信号線に制御端が接続され、該交差点近傍の該映像信号線に一方駆動端が接続されたスイッチ素子と、該スイッチ素子の他方駆動端に接続された画素電極とを有する画素部がマトリクス状に複数配列され、
   該複数の映像信号線に映像信号を選択的に供給する映像信号線駆動手段が設けられ、
   該複数の走査信号線に走査信号を選択的に供給する走査信号線駆動手段を有し、該走査信号線の非選択期間に、該走査信号の本来のオフ電位よりも高い電位に設定された第１オフ電位を該走査信号線に供給し、所定期間経過後に、該本来のオフ電位に設定された第２オフ電位を、該走査信号線駆動手段を介して該走査信号線に供給するスイッチ素子駆動手段が設けられた表示装置。
4. 前記スイッチ素子駆動手段は、
   前記第１オフ電位および前記第２オフ電位を発生する電圧発生手段と、
   該第１オフ電位と該第２オフ電位の切替タイミングを制御するタイミング制御手段とを有し、
   該第１オフ電位を所定期間だけ前記走査信号線駆動手段を介して前記走査信号線に供給する請求項３に記載の表示装置。
5. 前記スイッチ素子駆動手段は、前記タイミング制御手段からの切替タイミング制御信号に基づいて、前記第１オフ電位および前記第２オフ電位のいずれかに切り替える信号選択手段を更に有する請求項２または４に記載の表示装置。
6. 前記スイッチ素子駆動手段は、前記タイミング制御手段からの切替タイミング制御信号に基づいて、前記第１オフ電位および前記第２オフ電位のいずれかに切り替える信号選択手段が前記走査信号線駆動手段の内部または外部に設けられており、該信号選択手段からの選択出力を走査信号ロー電圧とする請求項４に記載の表示装置。
7. 前記タイミング制御手段は、１垂直期間を規定するスタート信号および、前記走査信号の１水平オン期間を規定するクロック信号を前記走査信号線駆動手段に出力し、
   前記電圧発生手段は走査信号ハイ電圧を該走査信号線駆動手段に出力し、
   前記走査信号線駆動手段は、該スタート信号、該クロック信号、該走査信号ハイ電圧および前記走査信号ロー電圧を用いて該走査信号を生成する請求項６に記載の表示装置。
8. 前記タイミング制御手段は、前記切替タイミングを任意の値に設定可能とされている請求項２または４に記載の表示装置。
9. 前記タイミング制御手段は、前記走査信号が供給される走査信号線の入力端近傍位置から遠方位置に前記スイッチ素子が複数接続されており、該走査信号線の入力端近傍位置と遠方位置とで、前記スイッチ素子のオフ時に走査信号電圧の変化量が同じになるように前記切替タイミングが設定されている請求項２、４および８のいずれかに記載の表示装置。
10. 前記タイミング制御手段は、前記切替タイミングを、内部または外部に設けられたルックアップテーブルのデータを選択することにより、表示解像度および画面サイズの少なくともいずれかに応じて設定可能とする請求項２または４に記載の表示装置。
11. 前記電圧発生手段は、前記第１オフ電位を任意の値に設定可能としている請求項２または４に記載の表示装置。
12. 前記電圧発生手段は、前記第１オフ電位を、前記各走査信号線の入力端近傍位置とその遠方位置とで、前記スイッチ素子がオフした時に走査信号電圧の変化量がほぼ同じになるように設定している請求項２、４および１１のいずれかに記載の表示装置。
13. 前記電圧発生手段は、前記第１オフ電位を、表示解像度および画面サイズの少なくともいずれかに応じて設定している請求項２、４、１１および１２のいずれかに記載の表示装置。
14. 前記スイッチ素子は寄生容量を持っている請求項１または３に記載の表示装置。
15. 前記スイッチ素子は薄膜トランジスタである請求項１、３および１４のいずれかに記載の表示装置。
16. 前記本来のオフ電位は、前記スイッチ素子をオフ制御する電圧である請求項１または３に記載の表示装置。
17. 前記走査信号電圧の変化量は、前記スイッチ素子をオンにする走査信号ハイ電圧と、該スイッチ素子をオフにする走査信号ロー電圧との差に、該スイッチ素子の寄生容量に起因する引き込み電圧ΔＶを加えた電圧値に関して、前記走査信号線の入力端近傍位置とその遠方位置とにおいて変化する変化量である請求項９または１２に記載の表示装置。
18. マトリクス状に複数配列された各画素部毎のスイッチ素子に、該スイッチ素子をオンにする走査信号ハイ電圧が走査信号線を介して供給される該走査信号線の選択期間に、映像信号線から該スイッチ素子を介して該画素部毎の画素電極に映像信号を供給することにより表示画面上に画像表示する表示装置の駆動方法において、
    該スイッチ素子をオフにする走査信号ロー電圧を該走査信号線に供給する該走査信号線の非選択期間に、まず、本来のオフ電位よりも高い電位に設定された第１オフ電位を供給し、その所定期間経過後に、該本来のオフ電位に設定された第２オフ電位を供給する表示装置の駆動方法。
19. 前記第１オフ電位と前記第２オフ電位との切替タイミングおよび、該第１オフ電位の少なくともいずれかを、前記走査信号線の入力端に近いところと遠いところとで、前記スイッチ素子のオフ時に走査信号電圧の変化量がほぼ同じになるように設定する請求項１５に記載の表示装置の駆動方法。
20. 前記本来のオフ電位は、前記スイッチ素子をオフ制御する電圧である請求項１８に記載の表示装置の駆動方法。
21. 前記走査信号電圧の変化量は、前記スイッチ素子をオンにする走査信号ハイ電圧と、該スイッチ素子をオフにする走査信号ロー電圧との差に、該スイッチ素子の寄生容量に起因する引き込み電圧ΔＶを加えた電圧値に関して、前記走査信号線の入力端近傍位置とその遠方位置とにおいて変化する変化量である請求項１９に記載の表示装置の駆動方法。

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