JP2008257117A - 液晶表示装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】液晶表示装置において極性反転駆動に起因した横クロストーク等の表示不良を防止して画質を向上させることを課題とする。
【解決手段】
信号線Xの並び方向で隣り合う画素電極には異なる正負極性の映像信号を印加する一方で、信号線Xが6本の信号線毎に分類されたグループGP1・・・の端部の信号線X6・・・に接続された画素電極と、その画素電極に隣接し且つ隣接するグループGP2・・・に属する信号線X7・・・に接続された画素電極に同じ極性の映像信号を印加する。これにより、通常画面で使用される市松パターンなどを表示した場合に走査線毎の1水平走査期間では中間調を表示する画素の正極性と負極性の数を偏り無くほぼ均等にすることができるので、極性反転に起因した横クロストークの発生を防止することができる。
【選択図】図2
【解決手段】
信号線Xの並び方向で隣り合う画素電極には異なる正負極性の映像信号を印加する一方で、信号線Xが6本の信号線毎に分類されたグループGP1・・・の端部の信号線X6・・・に接続された画素電極と、その画素電極に隣接し且つ隣接するグループGP2・・・に属する信号線X7・・・に接続された画素電極に同じ極性の映像信号を印加する。これにより、通常画面で使用される市松パターンなどを表示した場合に走査線毎の1水平走査期間では中間調を表示する画素の正極性と負極性の数を偏り無くほぼ均等にすることができるので、極性反転に起因した横クロストークの発生を防止することができる。
【選択図】図2
Description
本発明は、液晶表示装置に関し、特に、複数の走査線及び複数の信号線の各交差部において走査線と信号線に接続された画素トランジスタを備えたアクティブマトリクス型の液晶表示装置に関する。
液晶表示装置に代表される液晶表示装置は、その薄型、軽量、低消費電力の特徴を生かして各種分野で利用されるようになってきた。一般に液晶表示装置は、交差して配線された複数の信号線及び複数の走査線の各交差部に画素電極がマトリクス状に配置された表示領域を備えており、各画素電極に対応する液晶層に映像信号に相当する電圧を印加して、光透過率を制御することにより画像を表示している。しかし長時間直流電圧を印加すると、液晶層中の液晶分子が分極を起こし、抵抗率が減少するなどの特性劣化が生じる。このため、映像信号を出力する信号線駆動回路では、映像信号の極性を一定周期毎に反転し、交流駆動を行うことで分極を防止している。例えば、図10に示すように信号線に対応した垂直ライン毎に画素電極に印加する映像信号の極性を反転させる方法(Vライン反転駆動)、更には、図11に示すように隣接する画素電極毎に極性を反転させる方法(HV反転駆動)等が知られている(例えば、特許文献1参照)。
特開2004−264476号公報
しかしながら、従来の液晶表示装置において、図12の概略図に示すように、黒表示画素と中間調表示画素とが交互に繰り返す市松パターンを表示した場合には、Vライン反転駆動とHV反転駆動のいずれの駆動方式により表示した場合でも、1水平走査期間の一行における中間調表示画素の正極性と負極性の数が異なり極性に偏りが生じる。このため、対向基板電極の電位変動などの影響による横クロスロークが生じるという問題がある。
本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、液晶表示装置において極性反転駆動に起因した横クロストーク等の表示不良を防止して画質を向上させることを課題とする。
本発明に係る液晶表示装置は、交差して配線された複数の走査線及び複数の信号線と、複数の走査線及び複数の信号線の各交差部において走査線と信号線に接続された画素トランジスタと、画素トランジスタに接続されマトリクス状に配置された画素電極と、複数の信号線が偶数本毎に分類されたグループとを備え、信号線の並び方向で隣り合う画素電極には異なる正負極性の映像信号が印加されると共に、上記グループの端の信号線に接続された画素電極は、そのグループの隣のグループに属し且つその画素電極に隣接する信号線に接続された画素電極と同じ極性の映像信号が印加されることを特徴とする。
本発明にあっては、信号線の並び方向で隣り合う画素電極には異なる正負極性の映像信号を印加する一方で、複数の信号線が偶数本毎に分類されたグループの端の信号線に接続された画素電極に、そのグループの隣のグループに属し且つその画素電極に隣接する信号線に接続された画素電極と同じ極性の映像信号を印加するようにしたことで、通常画面で使用される市松パターンなどを表示した場合に走査線毎の1水平走査期間では中間調を表示する画素の正極性と負極性の数を偏り無くほぼ均等にすることができるので、極性反転に起因した横クロストークの発生を防止することができる。
また、上記液晶表示装置において、上記グループに属する信号線は、赤色、緑色、青色それぞれの映像信号が出力される3本の信号線毎に分類されたサブグループを備え、上記グループの端の画素電極は、そのサブグループに属し且つ青色の映像信号が出力される信号線に接続されることを特徴とする。
本発明にあっては、上記グループの端の画素電極を、赤色、緑色、青色それぞれの映像信号が出力される3本の信号線毎に分類されたサブグループのうち人間の視認性が低い青色の映像信号が出力された信号線に接続することで、画素電極とそれに隣接した信号線との間に存在するカップリング容量に起因して画素電極の電位が変動した場合でも縦筋などの表示不良を視認されにくくすることができる。尚、上記グループは、複数の信号線が6n本(nは1以上の整数)毎に分類されたものであることが望ましい。
また、上記液晶表示装置は、映像信号を出力する出力端子を有する信号線駆動用ICを更に備え、信号線とその出力端子とが直接接続されたダイレクト接続と、隣接する信号線同士が交差してその出力端子に接続されたクロス接続とが上記グループ毎に交互に繰り返されることを特徴とする。
本発明にあっては、複数の信号線に映像信号を出力する信号線駆動用ICを使用した場合には、信号線と出力端子とが直接接続されたダイレクト接続と、隣接する信号線同士が交差して出力端子に接続されたクロス接続とがグループ毎に交互に繰り返すようにすることで上記構成が実現できる。
尚、上記信号線駆動用ICには、隣接する出力端子で正負極性が互いに異なる映像信号を出力するVライン反転駆動用IC、若しくは隣接する出力端子で正負極性が互いに異なる映像信号を出力すると共に走査線毎に正負極性を反転させるHV反転駆動用ICを使用することが望ましい。
本発明の液晶表示装置によれば、極性反転駆動に起因した横クロストーク等の表示不良を防止して画質を向上させることが可能となる。
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。
[第1の実施の形態]
図1のブロック図は、第1の実施の形態に係る液晶表示装置の構成を概略的に示している。液晶表示装置1は、アレイ基板100と、アレイ基板100に間隙をおいて対向配置された対向基板200と、アレイ基板100及び対向基板200の間に配向膜を介して挟持された液晶層(図示せず)とを備えている。ここでアレイ基板100及び対向基板200は、シール材400によって貼り合わされている。シール材400で規定される領域内には表示領域300が設けられている。
図1のブロック図は、第1の実施の形態に係る液晶表示装置の構成を概略的に示している。液晶表示装置1は、アレイ基板100と、アレイ基板100に間隙をおいて対向配置された対向基板200と、アレイ基板100及び対向基板200の間に配向膜を介して挟持された液晶層(図示せず)とを備えている。ここでアレイ基板100及び対向基板200は、シール材400によって貼り合わされている。シール材400で規定される領域内には表示領域300が設けられている。
表示領域300においては、複数の信号線X及び複数の走査線Yが交差して配線される。ここでは行方向(水平走査方向)に沿って複数の走査線Yが並列に延出され、列方向(垂直走査方向)に沿って複数の信号線Xが並列に延出される。ここでは例えば36本の信号線X1〜X36が配線されるものとする。更に、信号線X1〜X36を偶数本毎に分類する。ここでは例えば信号線X1〜X36を6本毎に6つのグループGP1〜GP6に分類する。信号線X1〜X6は第1グループGP1に属し、信号線X7〜X12は第2グループGP2に属し、信号線X13〜X18は第3グループGP3に属し、信号線X19〜X24は第4グループGP4に属し、信号線X25〜X30は第5グループGP5に属し、信号線X31〜X36は第6グループGP6に属する。
走査線Y及び信号線Xの各交差部にはスイッチング素子としての薄膜トランジスタ(以下、画素TFTと称する)110及び画素TFT110に接続された画素電極120がマトリクス状に配置される。画素TFT110には、多結晶シリコン膜を半導体層とした多結晶シリコンTFTを使用する。画素TFT110のゲート電極は走査線Yに接続され、ソース電極は信号線Xに接続され、ドレイン電極は画素電極120に接続される。画素電極120は、アレイ基板100上に形成された補助容量素子130aに接続されると共に、対向基板200上に設けられた対向電極との間で液晶容量素子130bを形成している。走査線Yを順次駆動するための走査信号を出力する走査線駆動回路150は、画素TFTと同一の製造プロセスによって、アレイ基板100上に一体的に形成される。
アレイ基板100は、TCP500を介してPCB基板600に接続されている。TCP500は、その一方の側辺がアレイ基板100の一辺の外部接続端子に電気的に接続され、反対側の側辺が外部基板としてのPCB基板600に接続される。TCP500のフレキシブル配線基板上には信号線駆動用IC511等の回路群が実装される。PCB基板600上に配置された図示しない制御回路からは信号線駆動用IC511に映像信号、同期信号等が供給されると共に走査線駆動回路150には走査信号の生成に必要なタイミング信号等が供給される。
信号線駆動用IC511は、表示領域300内の信号線X1〜X36に映像信号を出力する。ここでは3本毎に赤色、緑色、青色の3色の映像信号を出力する。また、第1グループGP1に属する信号線X1〜X6、第3グループGP3に属する信号線X13〜X18及び第5グループGP5に属する信号線X25〜X30は、IC511の出力端子と直接電気的に接続される。第2グループGP2に属する信号線X7〜X12、第4グループGP4に属する信号線X19〜X24及び第6グループGP6に属する信号線X31〜X36は、隣接する信号線同士が交差してIC511の出力端子に電気的に接続される。信号線とIC511の出力端子は図1ではTCP500上の図示しないバス配線により接続されている。このように信号線とIC511の出力端子との接続は、ダイレクト接続とクロス接続がグループ毎に交互に繰り返される。
このような構成により、液晶表示装置1において、走査線駆動回路150からの走査信号により走査線Yを順次駆動して画素TFT110をオンすると共に、信号線駆動用IC511により信号線Xを通じて、各画素TFT110の画素電極120に映像信号を供給する。補助容量130a及び液晶容量130bでは映像信号に相当する電圧が保持される。このようにして各画素電極120に対応する液晶層に映像信号に相当する電圧が書き込まれ、光透過率を制御することにより画像が表示される。
図2の概略図は液晶表示装置の駆動方式を示している。同図のプラスマイナスは、それぞれの画素電極に書き込まれる映像信号の極性を示している。ここでは信号線駆動用IC511にはHV反転駆動用ICを使用する。HV反転駆動用ICは、隣接する出力端子で正負極性が互いに異なる映像信号を出力し、走査線毎に正負極性が反転するように信号線を駆動する。一方で、第1グループGP1に属する信号線X1〜X6及び第3グループGP3に属する信号線X13,X14・・・は、信号線駆動用IC511の出力端子とダイレクト接続され、第2グループGP2に属する信号線X7〜X12は、隣接する信号線同士が交差して信号線駆動用IC511の出力端子とクロス接続される。
これにより、信号線の並び方向で隣り合う画素電極には異なる正負極性の映像信号が印加される。一方で、第1グループGP1の端の信号線X6に接続された画素電極には、隣の第2グループGP2に属し且つその画素電極に隣接する信号線X7に接続された画素電極と同じ負極性の映像信号が印加される。同様に、第2グループGP2の端の信号線X12に接続された画素電極には、その画素電極に隣接し且つ隣の第3グループGP3に属する信号線X13に接続された画素電極と同じ正極性の映像信号が印加される。その結果、1水平走査期間において正極性画素の数と負極性画素の数がほぼ均等となり偏りをなくすことができる。通常使用されるラスター画面を表示した場合には横クロストーク等の画質不良は生じない。
図3は、上記液晶表示装置において黒色と中間色の市松パターンを表示したときの画素電位の正負極性を概略的に示している。同図のマトリクスは信号線X1〜X12と走査線Y1〜Y8に対応した画素を示している。黒色の画素は黒色表示画素、白色の画素は中間色表示画素を示し、プラスマイナスは画素電位の正負極性を示している。走査線毎の1水平走査期間では中間調を表示する画素の正極性と負極性の数を偏り無くほぼ均等になる。これにより、極性反転に起因した横クロストークの発生が抑制されるので画質を向上させることが可能となる。
一方、発明者は、上記液晶表示装置において変則的な市松パターンを表示した場合についても検証している。図4はその概略図を示したものであるが、この場合は中間調を表示する画素が正極性の画素のみとなるため偏りが生じ、横クロストークが発生してしまう。しかし、このような変則パターンは通常の画面表示において一般に使用されるものではないので、このことが本発明の産業上利用性を損なうものではない。
図5は画素に書き込まれる映像信号の極性と共に画素と信号線との間のカップリング容量を概略的に示している。Cp1は信号線と画素との間のカップリング容量を示し、Cp2は画素とそれに隣接する信号線との間のカップリング容量を示している。画素a及び画素bは正極性の映像信号が書き込まれている画素を示している。
一水平走査終了時においては、画素aに隣接する画素cに書き込まれる映像信号の極性は負極性になる。これに対し、画素bに隣接する画素dに書き込まれる映像信号の極性は正極性になる。このように同じ正極性の映像信号が書き込まれた画素でも、隣接する画素に書き込まれる映像信号の極性が負極性の場合と正極性の場合とがある。
このため、次の一走査時において、映像信号を書き込むためにその画素に隣接した信号線の電位が変動し、カップリング容量Cp2に起因して画素a及び画素bの電位が変動した場合には、表示画面においてグループ毎に画素bに対応して縦筋が発生し表示不良となる場合がある。
これに対し、本実施の形態では、図5に示すように、第1グループGP1に属する信号線X1〜X6が、赤色(R)、緑色(G)、青色(B)それぞれの映像信号が出力される3本の信号線毎のサブグループSGPに分類される。ここでは第1グループGPの端の画素電極(画素b)が、サブグループSGPの青色の映像信号が出力された信号線X6に接続される。このように画素a、画素bを、RGBの中で人間の視認性が低い青色画素に設定する。これにより、カップリング容量Cp2に起因して画素a及び画素bの電位が変動した場合でも画素bに対応した発生する縦筋を視認されにくくすることができる。
したがって、本実施の形態によれば、信号線Xの並び方向で隣り合う画素電極には異なる正負極性の映像信号を印加する一方で、信号線Xが偶数本毎に分類されたグループGPの端の信号線Xに接続された画素電極に、隣のグループGPに属し且つその画素電極に隣接する信号線Xに接続された画素電極と同じ極性の映像信号を印加する。これにより、通常画面で使用される市松パターンなどを表示した場合に走査線毎の1水平走査期間では中間調を表示する画素の正極性と負極性の数を偏り無くほぼ均等にすることができる。これにより、極性反転に起因した横クロストークの発生を防止して、画質を向上させることが可能となる。
更に、本実施の形態によれば、上記グループの端の画素電極を、赤色、緑色、青色それぞれの映像信号が出力される3本の信号線毎に分類されたサブグループのうち人間の視認性が低い青色の映像信号が出力された信号線に接続するようにすることで、画素電極と隣接信号線との間に存在するカップリング容量に起因して画素電極の電位が変動した場合でも縦筋などの表示不良を視認されにくくすることができる。
[比較例]
次に、本実施の形態の理解を容易にするために比較例の液晶表示装置について説明する。図6の概略図は、比較例としての液晶表示装置の駆動方式を示している。ここでは信号線X1〜X12がRGBに相当する3本毎の4つのグループGP1〜GP4に分類される。ここでもグループの端では隣り合う画素極性が同極性となるように駆動する。例えば、グループGP1の端の信号線X3に接続された画素電極は、隣のグループGP2に属し且つその画素電極に隣接する信号線X4に接続された画素電極と同じ極性の映像信号を印加する。その結果、1水平走査期間の1行中において、正極性画素の数よりも負極性画素の数が多い場合と少ない場合とが混在する。このように1水平走査期間の1行中において、正極性画素と負極性画素の数に偏りが生じるため、ラスター画面などの通常使用される画面において、横クロストーク等の画質不良が生じる。このことからグループに属する信号線の数は奇数ではなく偶数が望ましく、かつRGBの3つの映像信号に対応した3の倍数であることが必要となる。すなわち上記グループは、複数の信号線が6n本(nは1以上の整数)毎に分類されたものであることが望ましい。
次に、本実施の形態の理解を容易にするために比較例の液晶表示装置について説明する。図6の概略図は、比較例としての液晶表示装置の駆動方式を示している。ここでは信号線X1〜X12がRGBに相当する3本毎の4つのグループGP1〜GP4に分類される。ここでもグループの端では隣り合う画素極性が同極性となるように駆動する。例えば、グループGP1の端の信号線X3に接続された画素電極は、隣のグループGP2に属し且つその画素電極に隣接する信号線X4に接続された画素電極と同じ極性の映像信号を印加する。その結果、1水平走査期間の1行中において、正極性画素の数よりも負極性画素の数が多い場合と少ない場合とが混在する。このように1水平走査期間の1行中において、正極性画素と負極性画素の数に偏りが生じるため、ラスター画面などの通常使用される画面において、横クロストーク等の画質不良が生じる。このことからグループに属する信号線の数は奇数ではなく偶数が望ましく、かつRGBの3つの映像信号に対応した3の倍数であることが必要となる。すなわち上記グループは、複数の信号線が6n本(nは1以上の整数)毎に分類されたものであることが望ましい。
そこで、本実施の形態では、信号線Xを6本の信号線毎のグループに分類する。更に、グループGPの端の信号線Xに接続された画素電極に、隣のグループGPに属し且つその画素電極に隣接する信号線Xに接続された画素電極と同じ極性の映像信号を印加するような構成とする。これにより、通常画面で使用される市松パターンなどを表示した場合に走査線毎の1水平走査期間では正極性画素の数と負極性画素の数とを偏り無くほぼ均等にすることができるので、極性反転に起因した横クロストークの発生を防止することができる。
[第2の実施の形態]
次に、第2の実施の形態に係る液晶表示装置について説明する。この液晶表示装置の基本的な構成は、第1の実施の形態で説明したものと同様である。以下では、第1の実施の形態と異なる点を中心に説明する。
次に、第2の実施の形態に係る液晶表示装置について説明する。この液晶表示装置の基本的な構成は、第1の実施の形態で説明したものと同様である。以下では、第1の実施の形態と異なる点を中心に説明する。
第1の実施の形態と異なる点は、図7に示すように、信号線駆動用IC511にはVライン反転駆動用の信号線駆動用ICを使用する点である。Vライン反転用の信号線駆動用ICでは、隣接する出力端子で正負極性が互いに異なる映像信号を出力し、走査線毎で正負極性は反転しない。ここでもIC511の出力端子と信号線との接続ではダイレクト接続とクロス接続がグループ毎に交互に繰り返される。
図8は、第1の実施の形態と同様に、黒色と中間色の市松パターンを表示させたときの画素電位の正負極性を概略的に示している。ここでも走査線毎の1水平走査期間では中間調を表示する画素の正極性と負極性の数を偏り無くほぼ均等になるので、極性反転に起因した横クロストークの発生が抑制されるので画質を向上させることが可能となる。よって、第2の実施の形態においても、第1の実施の形態と同様な効果を奏することができる。
尚、本実施の形態においては、信号線を6本の信号線毎のグループに分類する構成としたが、グループに属する信号線の数は6の倍数であればこれに限られるものではない。例えば変形例として、図9に示すように、12本の信号線毎のグループに分類するような構成としても、本実施の形態と同様な効果を奏することができる。また、本実施の形態では、信号線の総数を36本として説明したが、これに限られるものではない、高精細なXGA型の表示パネルを使用するような場合には信号線の総数は3072本(=1024本×RGB)と多くなる。このような場合にはグループ毎の信号線の数も例えば18本や24本に増加させてもよい。
1…液晶表示装置
100…アレイ基板
110…画素TFT
120…画素電極
130a…補助容量
130b…液晶容量
150…走査線駆動回路
200…対向基板
300…表示領域
400…シール材
500…TCP
511…信号線駆動用IC
600…PCB基板
X…信号線
Y…走査線
GP…信号線のメイングループ
SGP…信号線のサブグループ
Cp1…信号線と画素電極との間に存在するカップリング容量
Cp2…画素電極と隣接信号線との間に存在するカップリング容量
100…アレイ基板
110…画素TFT
120…画素電極
130a…補助容量
130b…液晶容量
150…走査線駆動回路
200…対向基板
300…表示領域
400…シール材
500…TCP
511…信号線駆動用IC
600…PCB基板
X…信号線
Y…走査線
GP…信号線のメイングループ
SGP…信号線のサブグループ
Cp1…信号線と画素電極との間に存在するカップリング容量
Cp2…画素電極と隣接信号線との間に存在するカップリング容量
Claims (4)
- 交差して配線された複数の走査線及び複数の信号線と、
前記複数の走査線及び複数の信号線の各交差部において走査線と信号線に接続された画素トランジスタと、
前記画素トランジスタに接続されマトリクス状に配置された画素電極と、
前記複数の信号線が偶数本毎に分類されたグループとを備え、
前記信号線の並び方向で隣り合う画素電極には異なる正負極性の映像信号が印加されると共に、前記グループの端の信号線に接続された画素電極は、当該グループの隣のグループに属し且つ当該画素電極に隣接する信号線に接続された画素電極と同じ極性の映像信号が印加されることを特徴とする液晶表示装置。 - 前記グループに属する信号線は、赤色、緑色、青色それぞれの映像信号が出力される3本の信号線毎に分類されたサブグループを備え、
前記グループの端の画素電極は、前記サブグループに属し且つ青色の映像信号が出力される信号線に接続されることを特徴とする請求項1に記載の液晶表示装置。 - 前記グループは、前記複数の信号線が6n本(nは1以上の整数)毎に分類されたものであることを特徴とする請求項1又は2に記載の液晶表示装置。
- 前記映像信号を出力する出力端子を有する信号線駆動用ICを更に備え、
前記信号線と前記出力端子とが直接接続されたダイレクト接続と、隣接する信号線同士が交差して前記出力端子に接続されたクロス接続とが前記グループ毎に交互に繰り返されることを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の液晶表示装置。
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