JP2008514976A - アクティブマトリクス型液晶表示装置およびその駆動方法 - Google Patents

Abstract

本発明は、ストライプ状アーチファクトの発生を予防しつつ、消費電力を削減することのできる交流駆動のアクティブマトリクス型液晶表示装置およびそのような装置の駆動方法に向けられている。列選択回路５０で制御される選択スイッチＳＷにより映像信号線Ｓｂは飛び飛びに映像信号源４０に接続されるようにし、映像信号線は例えば奇数番目のものと偶数番目のもののような二つのグループに分けられ、連続する２つの期間でその接続順を変化させているので、特定の色に関連した映像信号線のみに強いストライプが現れることを防止でき、画質を向上させることができる。複数の映像信号選択回路のそれぞれにより同期して選択される複数の映像信号線を隣接配置しても良い。

Description

本発明はアクティブマトリクス型液晶表示装置およびその駆動方法に関するものである。

マトリクス配置された液晶表示画素ごとに制御用の薄膜半導体素子を備えたアクティブマトリクス型液晶表示装置は、パーソナルコンピュータ等に広く用いられている。

このようなマトリクス型液晶表示装置では、その多くに、いわゆる交流駆動法が適用されている。この駆動方法は、液晶に印加する駆動電圧の極性をフレーム毎に反転させるものであり、液晶を直流電圧で長時間駆動すると当該液晶の材料物性が変化してその抵抗率が減少するなどの劣化現象への対抗策である。この駆動方法のより詳しい基本的な動作は、非特許文献１に開示されている。

この交流駆動法においては、その駆動電圧の極性反転周波数がフレーム周波数の１／２になることで基本的にはフリッカが生じるが、極性反転を画面内で空間的にかつ時間的に平均化することで、その光学応答リップルの基本波成分をフレーム周波数相当以上のものとし、フリッカ（可視性フリッカ）が生じないようにしている。より具体的には、任意の１画素に対してその隣接画素（又は隣接の画素行若しくは画素列）の駆動電圧極性を異ならせ、さらにフレーム毎にそれらの極性を反転することが行われている。

この従来技術では、駆動電圧の極性反転レートが高く、これに起因して、駆動回路の消費電力が一般に大きい。これに対し交流駆動の形態を維持しつつ省電力化を図ったものとして、本願と同一の出願人により出願された特許文献１がある。これによる駆動方法は、表示すべき画像の水平走査期間毎に画面の水平方向に延びる複数の行電極を選択的にアクティブにし、同画面の垂直方向に延びる複数の列電極に前記画像のフレーム期間毎に極性を反転させて前記画像に応じかつ当該水平走査期間に対応する画素電圧をそれぞれ供給するとともに、それら画素電圧が、当該フレーム期間内の画面において空間的に、当該垂直方向において交番する極性を呈するようにして、マトリクス状に配される画素を交流駆動するマトリクス駆動方法であって、１の行電極に対応する画素電圧群とこれと同一の極性を呈させるべき他の行電極に対応する画素電圧群との供給タイミングを時系列上連続させるとともに、当該１の行電極及び他の行電極についての画素電圧群の各供給タイミングに応答してその対応する行電極をアクティブにするようにしている。

特許文献１においては、このようにすることにより、時間軸上の画素電圧の極性反転レートを低下させながら、画面における空間的な画素電圧の極性の反転形態を従来通りの交流化パターンに維持し、消費電力の削減を達成している。

しかしながら、上記従来の技術においては、例えば画面全体を均等な、あるグレー黒表示にしようとしても、相対的に明と暗との横ストライプが交互に繰り返し画面全体に現れるライン間アーチファクトと称される表示不具合が生じることがある。

また、複数（２の倍数）のデータ線が束ねられ、これより本数の少ないデータ線駆動回路に接続する際のストライプ状の表示不具合を解決するものとして、特許文献２に記載されたものがある。この文献は、組を構成するｎ本のデータ線がデータ線駆動回路の出力信号線に接続される順序を走査する度に切り換える選択順序切換手段を備えている。

さらに、従来、マルチプレクサを用いて映像信号線（映像バス）に時分割で映像信号を供給して液晶表示装置を駆動する駆動装置が知られている。

図１２は複数のマルチプレクサ回路を用いて映像信号線Ｃ１〜Ｃ６を制御する例を示しており、ここではそれぞれ３つのスイッチＳＷ１〜ＳＷ３およびＳＷ４〜ＳＷ６を有する２つのマルチプレクサ回路ＭＰＸＡおよびＭＰＸＢを隣接して配置し、各マルチプレクサに接続された映像信号線Ｃ１〜Ｃ６がスイッチＳＷ１〜ＳＷ６により順次選択されるようになっており、また、各マルチプレクサにおける対応する映像信号線は同時に駆動されるようになっている。例えばＳＷ１とＳＷ４は同時に開閉され、２つの映像信号源ＳＳ１およびＳＳ２のうちのＳＳ１からの映像信号データＤａｔａ１が映像信号線Ｃ１に供給され、ＳＳ２からの映像信号データＤａｔａ２が映像信号線Ｃ４に供給される。

このように、この種の従来の液晶駆動装置では、マルチプレクサは隣接して配置され、液晶駆動回路内のタイミング回路の簡略化のために、映像信号線の選択順は互いに重ならないように常に一定に固定されている。さらに、駆動回路内の映像信号増幅器は、一意の電圧、あるいは極性に応じた決められた一意の電圧を出力する参照電圧回路を備えている。

そして、このような構成は駆動用ＩＣの出力数および面積を削減できるため、駆動ＩＣを低価格化できる利点を有している。
書籍「液晶ディスプレイ技術−アクティブマトリクスＬＣＤ−」，松本正一著，１９９７年１１月１４日第２刷・産業図書株式会社発行，第６９頁ないし第７４頁 特開２００３−１１４６４７号公報（特に、特許請求の範囲の欄、図２及び図３並びに段落番号［００３１］ないし［００５９］参照） 特開２００３−５８１１９号公報

上述した種々の問題を解決するために、本願の出願人は、一つの信号源からの信号を複数の映像信号線に供給する場合、映像信号線を２つのグループに分け、第１のサイクルと第２のサイクルで映像信号線グループの選択の順を変えるようにすることを提案している。

しかしながら、隣接する映像信号線を順次選択していく場合、隣接映像信号線でのレベル変動が当該映像信号線のレベル変動を招き、これが蓄積されることにより、例えば赤青緑の副画素で構成されるアクティブマトリクス型カラー液晶表示装置の場合、グレー表示を行う際にその構成によっては、赤のストライプが観察されるアーチファクトが生じることがある。

上述したストライプは、画素スイッチが閉じ、かつある映像信号線が信号源に接続されていない期間は、その映像信号線およびそこにつながる画素はハイインピーダンス状態であり、隣接映像信号線が信号源により充電される際に、寄生容量のカップリングによりすでに充電されている映像信号線および画素の電位が所定の電位から変動することにより生ずるものである。同一スイッチに接続された本回路の最初に選択される映像信号線と最後に選択される映像信号線およびそれ以外の映像信号線でその影響の度合いが異なるため、所定電圧に対して３種類の実画素電圧が発生してしまい、上記アーチファクトや異なる色調が生じてしまうという問題を引きおこす。

さらに、隣り合う映像信号線の極性を互いに逆に駆動する場合において信号源は各映像信号線毎に極性を反転して出力する必要があり、これが上記電圧変動の増大によってアーチファクトの程度をより大きくする。また消費電力の増大を招くという問題もある。

しかしながら、従来のマルチプレクサの構成では、１つの回路内の映像バスには通常同一極性の信号が供給される必要があった。これは、映像信号供給回路が高速で極性変化することによる電力の増大と、バス−画素間の容量カップリングで生ずるロスが同極性の場合に比べて大きいことから、画素が所望電圧とは大きく異なる電圧に確定することによる画質劣化の増大を避けるためである。

この場合のロスは、選択行において、すべてのバスが選択駆動される間、走査線が継続的に選択されているために生じる。映像バスの選択順によって選択後にすべてのフローティングとなったバスおよび画素は、隣接バスが選択されその電位が変化すると、カップリングにより確定された電位から容量分割分の影響を受ける。これにより、一走査期間内の最初に選択されたバスが２度、最後に選択されるバス以外は１度隣接バスの変動の影響を受けることになる。

また、上述した、マルチプレクサを用いて映像信号線に映像信号を時分割で供給する従来の液晶駆動装置では、すべての映像信号線が駆動される間、走査線が継続的に選択されており、映像信号線の一定の選択順によって、選択後にフローティングとなったバスおよび画素は、隣接バスが選択されてその電位が変化するとカップリングにより確定された電位から容量分割分の影響を受けることになる。

これにより一定走査期間内の最初に選択されたバスは２度、これ以降最後に選択されるバスを除くバスは１度、隣接バスのレベル変動の影響を受けることになる。この結果、目標画素電圧からのずれを引きおこし、色の変動や輝度差として現れるという問題がある。

本発明の主要な目的は、上述したストライプ状アーチファクトの発生を予防しつつ、消費電力を削減することのできる交流駆動のアクティブマトリクス型液晶表示装置およびその駆動方法を提供することである。

本発明の一態様によれば、
複数の映像信号線およびこれと直交する複数の走査線、並びにこれらにスイッチング素子を介して接続されるマトリクス状に配置された複数の画素で構成されるアクティブマトリクス型液晶表示装置において、
表示素子を構成する基板上の複数の映像信号線上に直列に設けられた選択スイッチと、
前記映像信号線よりも少ない数の複数の映像信号源と、
前記複数の映像信号源を前記複数の映像信号線で共有する際、隣接する映像信号線を飛び越すように前記選択スイッチを選択可能とした選択制御装置とを備えたことを特徴とする。

また、本発明の他の態様によれば、
複数の映像信号線およびこれと直交する複数の走査線、並びにこれらにスイッチング素子を介して接続されるマトリクス状に配置された複数の画素で構成されるアクティブマトリクス型液晶表示パネルと、表示素子を構成する基板上の複数の映像信号線上に直列に設けられた選択スイッチと、前記映像信号線よりも少ない数の複数の映像信号源とを備えたアクティブマトリクス型液晶表示装置の駆動方法において、
前記複数の映像信号源を前記複数の映像信号線で共有する際、前記選択スイッチを所定の順に開閉することにより、隣接する映像信号線を飛び越して選択することを特徴とする。

本発明の更なる態様によれば、
複数の映像信号線およびこれと直交する複数の走査線、並びにこれらにスイッチング素子を介して接続されるマトリクス状に配置された複数の画素で構成されるアクティブマトリクス型液晶表示装置において、
表示素子を構成する基板上の複数の映像信号線上に直列に設けられた選択スイッチと、
前記映像信号線よりも少ない数の複数の映像信号源と、
前記映像信号源からの映像信号を前記複数の映像信号線の組の一つの映像信号線を選択して時分割で供給する複数の映像信号選択回路を備え、
前記複数の映像信号選択回路のそれぞれにより同期して選択される複数の映像信号線を隣接配置したことを特徴とする。

本発明のさらに他の態様によれば、
複数の映像信号線およびこれと直交する複数の走査線、並びにこれらにスイッチング素子を介して接続されるマトリクス状に配置された複数の画素で構成されるアクティブマトリクス型液晶表示パネルと、表示素子を構成する基板上の複数の映像信号線上に直列に設けられた選択スイッチと、前記映像信号線よりも少ない数の複数の映像信号源とを備えたアクティブマトリクス型液晶表示装置の駆動方法において、
前記複数の映像信号源を前記複数の映像信号線で共有する際、前記各映像信号源からそれぞれ映像信号が供給される隣接配置された映像信号線の選択スイッチは、同時に選択されることを特徴とする。

以上の本発明にかかるアクティブマトリクス型液晶表示装置では、選択スイッチにより映像信号線は飛び飛びに信号源に接続されるようにし、信号線は例えば奇数番目のものと偶数番目のもののような二つのグループに分けられ、連続する２つの期間でその接続順を変化させているので、特定の色に関連した映像信号線のみに強いストライプが現れることを防止でき、画質を向上させることができる。

同様の効果が、複数の映像信号選択回路により同期して選択される複数の映像信号線を隣接配置することによって得られる。

また、隣り合う映像信号線が逆極性の信号である場合、この方法によって映像信号線の極性切替が順次選択の場合に比べ一水平期間で２回で済むため、消費電力を減少させることができる。

以下、添付図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。

図１は、本発明の一実施例による液晶表示装置１０のマトリクス駆動回路を含めた概略構成を示すブロック図である。

図１において、このマトリクス駆動回路１０は、マトリクス状に画素が配設された所定の表示領域内に、例えば電界効果型の薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）２１を画素駆動用能動素子として各画素に対応して配置したアクティブマトリクス型液晶表示（ＬＣＤ）装置の表示パネル２０を備えており、この表示パネル２０は後述する駆動回路により駆動される。

表示パネル２０において、ＴＦＴ２１はＹ行Ｘ列のマトリクス状に配列され、ＴＦＴ２１のゲート電極は、行毎に当該表示領域を横すなわち水平方向に平行に走るゲートバスライン（以下、ゲートラインと略称する）に接続され、ＴＦＴ２１のソース電極は、列毎に当該表示領域を縦すなわち垂直方向に平行に走るソースバスライン（以下、ソースラインと略称する）に接続される。ＴＦＴ２１のドレイン電極は、個々に画素電極２３に接続される。

この表示パネル２０は画素電極２３に対向し間隙をもって配される共通電極を備えており、この共通電極と画素電極２３との間の間隙には液晶が封入されている。このような構造は良く知られているので、特に図示はしない。

この液晶表示装置１０の駆動回路としてはタイミング制御回路３０と、これにより制御される列駆動回路４０、列選択回路５０、行選択回路６０が含まれる。

タイミング制御回路３０は、信号供給手段（図示せず）からの赤（Ｒ），緑（Ｇ）及び青（Ｂ）用の各画像データ信号“data”、ドットクロック信号ＣＬＫ及び水平及び垂直同期信号を含む同期信号Ｓｙｎｃを受信し、当該画像データ信号を列駆動回路４０に転送するとともに、クロック信号ＣＬＫ及び同期信号Ｓｙｎｃに基づいて、列選択回路５０を同期動作させるラッチ信号Ｓｔと、行選択回路６０を制御するための制御信号Ｇｃとを生成する。このタイミング制御回路３０はまた、表示パネル２０における共通電極２５に供給するための電圧信号Ｖcomを生成する。

列駆動回路４０はタイミング制御回路３０から供給された画像データ信号を映像信号線に供給するものである。この実施例では画素の６列分が一組となってそれぞれ選択スイッチを介して映像信号線Ｓｂ11〜Ｓｂ16に接続される。詳細には、映像信号線Ｓｂ11に接続された第１列はスイッチＳＷ１１を介して、映像信号線Ｓｂ12に接続された第２列はスイッチＳＷ１２を介して、以下同様に映像信号線Ｓｂ16に接続された第６列はスイッチＳＷ１６を介して共通映像信号線ＩＭ１に接続されている。第７列からは第２組となり、第７列はスイッチＳＷ２１を介して、以下同様に第１２列はスイッチＳＷ２６を介して共通映像信号線ＩＭ２に接続される。以下、同様に６列ごとにスイッチＳＷが設けられ、最後のｎ（ｎは整数）組ではスイッチＳＷｎ１からＳＷｎ６が設けられる。

列選択回路５０は、６本１組で構成される映像信号線に対して設けられた、前述したスイッチＳＷの開閉を制御する。すなわち、タイミング制御回路３０からのラッチ信号Ｓｔに基づいて、列選択回路５０では一期間を６つに時分割して６本の出力線に順次出力する。この６本の出力線は、前述した６列一組で設けられた各スイッチを制御する。具体的には、第１の出力線は、各組の第１番目のスイッチＳＷ１１、ＳＷ２１・・を制御し、第２の出力線は各組の第２番目のスイッチＳＷ１２、ＳＷ２２・・を制御し、以下同様である。

行選択回路６０は、回路３０からの制御信号Ｇｃに応答して表示パネル２０におけるゲートラインを選択的にアクティブにすべく、例えば所定の高電圧をバスラインに選択的に供給する。アクティブにされたゲートバスラインは、対応する各ＴＦＴをオン状態にし、これらＴＦＴに供給されるソース信号による当該１ライン分のＴＦＴの同時駆動を可能とする。これにより、アクティブにされたゲートラインに対応する行の画素が同時に上記１ライン分の画素情報に応じて光学変調されることになる。

図２はタイミング制御回路３０の出力タイミング、列選択回路５０および行選択回路６０の出力信号等を同時に表したタイミングチャートである。

画面のフレームの開始を表す垂直タイミング信号間には、走査線と対応した水平タイミングクロック信号がタイミング制御回路により発生される。この水平タイミング信号間の１Ｈ期間にはタイミング制御回路３０，列駆動回路４０を介して映像信号Ｄが共通映像信号線ＩＭ１、ＩＭ２，・・に供給される。すなわち、列駆動回路４０はＲ，Ｇ，Ｂの画像データ信号各々についてのディジタル−アナログ変換器を有しており、各色の画像データ信号は水平走査期間毎にアナログ変換され、１つの水平走査期間において表示すべき画素情報片群（すなわち１ライン分の画素情報）を担う画素信号群（ここではこれらをまとめて映像信号と称する）が各色につき生成される。

一方、水平タイミング信号に同期して行選択回路６０から行選択信号Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３・・が出力され、この行選択信号は各行に対応しているため、選択された行の各画素のＴＦＴ２１はオン状態となる。

列選択回路５０から列選択信号Ｓｓｗ１〜Ｓｓｗ６が出力され、これらは前述した６列分１組のスイッチＳＷを予定の順序で順次オンさせる。この場合、同一行の６毎のＴＦＴが同時に駆動され、対応する映像信号線Ｓｂを介してアクティブにされた画素が同時に光学変調されることになる。

以上の結果、各水平タイミング毎に選択された行が活性化され、列選択信号により選択スイッチが順次オンとなるため、映像信号線を介して対応する列のＴＦＴがオン状態となる。このオンとされた各ＴＦＴに対して供給される映像信号のレベルにより表示すべき画素情報に応じた駆動状態にさせられ、画素電極２３には、この駆動状態に応じた電位がそのドレイン電極により与えられる。この画素電極電位と共通電極（図示せず）に供給される電圧レベルとの差によって定まる強度の電界により、液晶媒体の配向が画素電極毎に制御される。これにより液晶は、画素毎にその画素情報に応じてバックライトシステム（図示せず）からの背面照射光や正面側からの外光を変調することができる。液晶表示装置の動作については良く知られているので、これ以上の説明は省略する。

次に、駆動回路１０の動作を説明する。実施例特有の動作を説明する前に、本実施例の基礎をなす技術による動作の一例を図３〜５を参照して説明する。

図３は図１で説明した選択スイッチＳＷ11〜ＳＷ16を列選択信号Ssw1〜Ｓsw6で選択して、列駆動回路４０を映像信号線Ｓｂ11〜Ｓｂ16により各列電極に列駆動信号Ｓ１〜Ｓ６を選択的に供給する部分について示す回路図であり、便宜上図１の場合と上下逆に表現されている。

図４は本実施例の基礎をなす技術における列電極の駆動の様子を示している。１フレームに相当する水平走査期間（１Ｈ）の間、行選択信号Ｇｎはオンとなっており、この期間は６つに分割され、各期間には列選択信号Ssw1ないしＳsw6が順次オンとなるように列選択信号が発生され、またこの列選択信号Ssw1〜Ｓsw6に対応して列駆動信号Ｓ１〜Ｓ６が対応する映像信号線に与えられる。

図５は赤１から青６までの３色２つずつの６つの映像信号線におけるレベル変動について説明するグラフであり、連続する２つのフレームについて図示している。

まず、列選択はフレームｎでは時刻ｔａで赤１、時刻ｔｂで緑２、時刻ｔｃで青３、時刻ｔｄで赤４、時刻ｔｅで緑５、時刻ｔｆで青６の映像信号線が選択され、それぞれの時点で極性反転が行われている。

次のフレーム（ｎ＋１）では、時刻ｔｇで赤１、時刻ｔｈで緑２、時刻ｔｊで青３、時刻ｔｋで赤４、時刻ｔｌで緑５、時刻ｔｍで青６の映像信号線が選択され、これらの時点で極性反転が行われている。すなわち、フレームｎとフレーム（ｎ＋１）では全く同じ順に列選択が行われている。

まず赤１に着目すると、時刻ｔｂにおいて隣接する緑２の映像信号線における極性反転の影響で寄生容量とのカップリングによりレベルが１段階低下する。また、時刻ｔｆにおける青６における反転の影響でさらにレベルが低下し、合計２段階分レベルが低下したものとなる。この低下分に応じて赤の色が生ずることになる。他の映像信号線でも同様なレベル変動が生じているが、図５に示すように、１段階以下の変動である。

同様に、各列が逆極性となるフレーム（ｎ＋１）においても、時刻ｔ３における緑２の映像信号線における極性反転、時刻ｔ４における青６の映像信号線における極性反転の影響により、２段階分のレベル上昇が生じ、この上昇分に応じた赤の発色が生ずる。他の色の映像信号線においてもそれぞれ隣接電極の反転の影響を受けるが、２段階分のレベル変動を生じる場合はない。

この２段階のレベル変動を“２”，１段階の変動を“１”で６列分の残存レベル変動を表すと、フレームｎも（ｎ＋１）も（２，１，１，１，１，０）となる。この結果、フレーム画像としては赤のストライプが他よりも強く現れ、結果として画面上に赤のストライプでなるアーチファクトが発生し、画質を低下させるという問題がある。

本発明はこのようなストライプ状アーチファクトを除去するのに適したものである。

図６は本発明の一実施例における列選択信号の制御の様子を示すタイミングチャートであり、あるフレームｎとその次のフレーム（ｎ＋１）での選択の順序を示している。このような列選択信号は図１におけるタイミング制御回路３０の制御下、列選択回路５０により発生される。

フレームｎにおいては、図４に示した例とは異なって、隣接列の選択は行わない。すなわち、列選択信号は、Ｓsw1に続いてＳsw3、Ｓsw５、Ｓsw２、Ｓsw４、Ｓsw６の順に出力され、必ず一つ飛び越す形で選択される。この選択信号に対応して列駆動信号ＤとしてはS1、S3、S5、S2、S4、S6が与えられる。

一方、次のフレーム（ｎ＋１）においては、列選択信号および列駆動信号の出力の順がフレームｎとは異なっている。すなわち、列選択信号はＳsw２、Ｓsw４、Ｓsw６、Ｓsw１、Ｓsw３、Ｓsw５の順で出力され、これに対応して列駆動信号ＤとしてS2、S4、S6、S1、S3、S5が与えられる。

このようにして選択された映像信号線に印加されるデータの極性はフレームｎとフレーム（ｎ＋１）とでは反転される。図７および図８はこのようなデータの極性反転の例を示しており、左右方向はフレーム、上下方向は隣接する列を示している。これによれば、フレームが一つ進むのに伴ってデータの極性は必ず反転されるが、隣接列における極性は互いに反対になるように定める場合（図７）と、フレームごとにすべての列における極性を一致させた場合（図８）が示されている。

このように、先に選択された映像信号線群では従来のような隣接信号線の充電時に寄生容量カップリングにより充電時の電位とは異なる電位となるようなことがなく、また、後から選択される映像信号線群では、充電時電位となった後、当該信号線群に直交する画素の走査線が選択を終わり、各画素電位が確定する。

この実施例のように、本発明においては組の選択順をフレーム毎に入れ替えているが、行毎またはフレームおよび行ごとに入れ替えることもでき、これら各場合には先に選択された映像信号線からの時間を平均化でき、全体としての効率化が期待できる。

図９は、図６に示した本発明の一実施例における列選択信号の制御を適用した場合の、 図５に対応して赤１から青６までの６つの映像信号線におけるレベル変動について説明するグラフである。

あるフレームｎでは、時刻ｔ１１において赤１、時刻ｔ１２で青３、時刻ｔ１３で緑５の映像信号がそれぞれ選択された後、時刻ｔ１４で緑２、時刻ｔ１５で赤４、時刻ｔ１６で青６の映像信号線におけるそれぞれの極性が反転する。この結果、隣接映像信号線でのレベル変動と寄生容量のカップリングで赤１，青３，緑５の映像信号線はいずれも２段階分レベルが低下したものとなる。この低下分に応じて赤、青、緑の各色のストライプでなるアーチファクトが生ずることになる。残存レベル変動を図５において説明した表現で表すと（２，０，２，０，２，０）となる。

次のフレーム（ｎ＋１）では列選択はｔ２１で緑２、ｔ２２で赤４、ｔ２３で青６、ｔ２４で赤４、ｔ２５で青３、ｔ２６で緑５の順に行われ、緑２、赤４、青６の映像信号線で２段階分のレベル低下が発生し、各色のストライプでなるアーチファクトが生ずることになる。このストライプは映像信号線上の残存レベル変動（０，２，０，２，０，２）で表される。

しかしながら、フレームｎとフレーム（ｎ＋１）とは連続しており、この両フレームを会わせて見れば各列に同じレベルのストライプが生じているため、全体としてはグレーの色となってアーチファクトは視認されない。

なお、隣り合う信号線が逆極性の信号である場合、本発明の手法によって映像信号線の極性切替が順次選択の場合に比べ一水平期間で２回で済むため、消費電力を削減することができる。

図１０および図１１は本発明を適用した他の実施例における動作を示すグラフである。

図１０においては、前半のフレームｎでの列選択および極性反転は図９の場合と全く同じであり、ストライプは映像信号線上の残存レベル変動（２，０，２，０，２，０）で現される。

一方、後半のフレーム（ｎ＋１）での列選択は前半のフレームｎの選択順序と全く逆の順序としている。すなわち、ｔ２１で青６、ｔ２２で赤４、ｔ２３で緑２、ｔ２４で緑５、ｔ２５で青３、ｔ２６で赤１の順に映像信号線の選択が行われる。この場合にも図９の場合と同様に緑２、赤４、青６の映像信号線で２段階分のレベル低下が発生し、各色のストライプ（０，２，０，２，０，２）でなるアーチファクトが生ずることになる。したがって、これらの２つのフレームを会わせて見た場合にはアーチファクトは視認されない。

以上のように、図９と図１０に示した実施例では、フレーム単位で制御を行ったが、次の実施例では、それ以外の制御方法として、２フレームで制御を行う場合を示している。

図１１においては、前半のフレームｎでの選択および極性反転は図９の場合と全く同じであり、映像信号線上の残存レベル変動（２，０，２，０，２，０）によるストライプが観察される。

しかしながら、フレームｎからフレーム（ｎ＋１）へ移行する際の極性反転は、図９の場合と異なって、一旦基準レベルに戻すことなく、反転時のレベルから直接電圧引き上げを行っている。すなわち、この実施例では、先に反転され、将来レベル上昇が予想される列については、このレベル上昇分を補正し、その分低い値まで引き上げるようにしている。

具体的には、したがって、緑２の映像信号線に着目すると極性反転時には、本来の低電位が他の映像信号線の影響を受けてさらに２段階分低下したレベルとなっている。通常であれば、正の所定電位まで上昇させることになるが、この映像信号線では将来隣接映像信号線での極性反転によるレベル上昇が２回予測されるため、この分は上昇させる必要がない。したがって、本来の高レベルよりも２段階低いレベルまで引き上げられる。この事情は赤４および青６の映像信号線でも同様である。また、赤１，青３，緑５の映像信号線での低レベルは隣接映像信号線における極性反転により徐々に上昇し、それぞれ２段階分のレベル上昇によりストライプが生ずる。このストライプは極性が負側であるので、残存レベル変動は（−２，０，−２，０，−２，０）で表すことができる。

よって、２つのサイクルｎおよび（ｎ＋１）では、赤１，青３，緑５の映像信号線でのストライプが相殺しあうため、ストライプ状アーチファクトは現れない。

この実施例では、将来のレベル変動を見込んで、極性反転の際に必要なレベルだけのレベル上昇を行っているので、消費電力を減少させることができる。

以上の実施の形態においては、３色で画面が構成されるため、３の偶数倍数に相当する列、例えば６列を選択可能としているが、色数は任意に選択可能である。ただし、選択可能な列は必らず偶数組とする必要がある。

また、実施の形態においては、列を選択可能とし複数列を選択的に映像信号線に接続するようにしているが、表示装置のアーキテクチャによっては行を選択可能とし、複数行を映像信号線に接続することも可能である。

さらに、列選択を、走査期間を単位として行っているが、垂直期間を単位として行うようにしても良い。

また、あるフレームと次のフレームでの読み出し順序を異ならせる場合、実施例に示したようなものだけでなく、種々の順序で読み出すことができる。

さらに、実施例に示した列間極性反転を行うものだけでなく、行列間極性反転駆動のアクティブマトリクス型の液晶表示装置において本発明は適用可能で、映像信号源の駆動電力を抑えつつ、安定した画質を供給することができる。同様に行間極性反転およびフレーム間極性反転駆動のアクティブマトリクス型の液晶表示装置においても、本発明を適用することができ、安定した画質を提供することができる。

図１３から図１５を参照して本発明のさらに他の実施例を説明する。

図１３は本発明の一実施例による液晶表示装置１５のマトリクス駆動回路を含めた概略構成を示すブロック図であり、図１に対応するものである。図１３においては、図１に対応する構成要素については同じ参照番号を付し、その詳細な説明は省略する。

図１３において図１と異なるのは、列駆動回路４５、列選択回路５５、および列駆動回路４５から供給される映像信号を列選択回路５５で選択される映像信号線に供給する選択制御部分である。すなわち、列駆動回路４５から選択制御部に対しては画素６列分に対して２つの映像信号Ｄａｔａ１およびＤａｔａ２が供給され、また、列選択回路５５からは３つの選択信号Ｓｓｗ１〜Ｓｓｗ３が選択制御部に供給される点で異なっている。

図１４は本実施例において特徴的な選択制御部の概略構成を示す概略回路図であって、図１２に対比されるものであるが、図１３との整合性を図る便宜上、図１２とは上下を逆に描いている。

この実施例においては、図１２と同様に２つのマルチプレクサを主要構成としているが、対応するスイッチに接続される映像信号線を隣接させるようにしている。すなわち、図１２の場合と同様に第１のマルチプレクサＭＰＸＡは選択スイッチＳＷ１〜ＳＷ３を有し、第２のマルチプレクサＭＰＸＢは選択スイッチＳＷ４〜ＳＷ６を有し、これらのマルチプレクサの入力側にはそれぞれ列駆動回路４５内の第１の映像信号源からの映像信号Ｄａｔａ１および第２の映像信号源からの映像信号Ｄａｔａ２がそれぞれ供給される。また、各スイッチの配列順は第１のマルチプレクサの第１番目のスイッチＳＷ１の隣に第２のマルチプレクサの第１番目のスイッチＳＷ４が配設されており、以下同様に交互に配設されている。このようなスイッチに対して映像信号線Ｃ１〜Ｃ６が順次接続されている。

一方、２つのマルチプレクサに属する選択スイッチのうち隣接映像信号線に対する選択スイッチは列選択回路５５により同時に開閉される。例えば、映像信号線Ｃ１に対するスイッチＳＷ１と、これに隣接する映像信号線Ｃ２に対するスイッチＳＷ４は共通の選択信号Ｓsw１により同時に開閉制御され、他も同様に接続されている。

図１５はこの動作を示しており、行選択回路４５からの行選択信号ＳRnにより行選択がなされている間、列選択回路５５により選択された各映像信号線に映像信号が供給される。すなわち、最初の列選択期間では選択信号Ｓsw１がスイッチＳＷ１とＳＷ４を同時に閉じて映像信号線Ｃ１、Ｃ２に映像信号源より映像信号Ｃ１ｎ、Ｃ２ｎをそれぞれ供給する。

次の列選択期間ではスイッチＳＷ１とＳＷ４を開放し、選択信号Ｓsw２がスイッチＳＷ２とＳＷ５を同時に閉じて映像信号線Ｃ３、Ｃ４に映像信号源より映像信号Ｃ３ｎ、Ｃ４ｎをそれぞれ供給する。以下同様に２本に映像信号線ごとに映像信号を供給するようにする。

このような制御を行うことにより、隣接する映像信号線が同時に選択されて同時に状態が遷移するため、この隣接する映像信号線間ではカップリングロスの発生はない。

一方、選択期間が異なる映像信号線間ではロスが発生するため、一走査期間中にロスが生じる映像信号線とロスが生じない映像信号線が混在することになる。しかし、このロスは理論的にはどのバスで生じる場合でも同じ大きさであり、従来技術において観察された２段階のレベル変動はないため、画質の劣化を抑制することができる。

この実施例の構成を用いて次のような動作を行わせ、同様の効果を奏することができる。

この例では、最初に列選択回路から選択信号Ｓsw１、Ｓsw２、Ｓsw３を同時に供給することにより、各マルチプレクサの選択スイッチＳＷ１〜ＳＷ６をすべて同時に選択しておき、全映像信号線に予め書き込みを行う極性あるいは接地電位に充電を行っておき、スイッチＳＷ１およびＳＷ２から順次開放するようにする。

このような動作を行うことにより、全部のデータ線が目標電圧に近い電圧に予め充電されるため、容量カップリングによる電圧変動は瞬時的に見ても約半分となり、また、一つのフレームで見ると２乗平均の平方根（ｒｍｓ）値となるため、よりレベル変動の抑制効果が得られる。

さらに他の実施例として、次のような動作を行わせることができる。

この実施例では、バス毎の選択時間を同時に駆動するバスの数に応じて設定する。具体的には、全バスが選択されている時間を、１つのバスのみが選択される時間をバスの数倍した値とすれば良い。

このような動作を行わせることにより、アンプの駆動能力を全体として小さくできるため、全体の消費電力を抑えることが可能となる。

以上のように、マルチプレクサを用いて少なくとも対応する隣接映像信号線を同時に選択するようにしたこれらの実施例によれば、従来隣接バスのカップリングによってフローティング時に生じたレベル変動に伴う特に中間階調における色変化を抑制することができる。特に隣接バス間を逆極性で駆動しても電圧変化を少なくすることが可能となる。

図１６及び図１７は走査期間中に生じる電位関係を補償するための構成を示す概略構成図である。

先に述べたように、３つの映像信号線Ｃ１〜Ｃ３を考えたとき、走査期間中に各映像信号線に設けられたスイッチＳＷ１〜ＳＷ３が順次選択され、映像信号源からデータが供給されると、隣接間の画素と信号線との結合容量によって、全く同じ電圧を供給しても映像信号線電位は一定とはならず、それらの電位はＶｃ３＞Ｖｃ２＞Ｖｃ１の関係になる。

そこで、本実施例では、このような既知の電位差を補償するような電圧を映像信号源に与えるようにしたものである。

図１６においては、映像信号源ＳＳに供給する電位を選択スイッチＳＷ１〜ＳＷ３の選択に応じて３つの参照電圧発生回路７１〜７３を切り換えるようにしたものである。この場合、スイッチＳＷ１の選択の際に用いられる参照電圧発生回路（１）の発生電圧Ｖｒ１が最も高く、スイッチＳＷ３の選択の際に用いられる参照電圧発生回路（３）の発生電圧Ｖｒ３が最も低くなるようにする。すなわち、Ｖｒ１＞Ｖｒ２＞Ｖｒ３の関係になるように発生電圧を選択する。

このように構成することにより、動作中に生じる映像信号線電位の変動を防止してより正確な信号検知が可能となり、画質を向上させることが可能となる。

図１７は図１６の構成をより簡略化した実施例を示しており、参照電圧発生回路７０の出力である３つの参照電位を抵抗分割器８０より得るようにしたものである。

この実施例においても映像信号線電位の変動を防止してより良い画質を得ることができる。

本発明の一実施例による液晶表示装置１０のマトリクス駆動回路を含めた概略構成を示すブロック図である。 タイミング制御回路のタイミング出力、列選択回路および行選択回路の出力信号等を同時に表したタイミングチャートである。 図１で説明した選択スイッチを列選択信号で選択して、列駆動回路を各列電極に選択的に接続する部分について示す回路図である。 本実施例の基礎をなす技術における列電極の駆動の様子を示すタイミングチャートである。 ６つの列電極におけるレベル変動について説明するグラフである。 本発明の一実施例における列選択信号の制御の様子を示すタイミングチャートである。 極性反転の一態様の様子を示すグラフである。 極性反転の他の態様の様子を示すグラフである。 本発明の一実施例における列選択信号の制御を適用した場合の６つの列電極におけるレベル変動について説明するグラフである。 本発明を適用した他の実施例における動作を示すグラフである。 本発明を適用した他の実施例における動作を示すグラフである。 従来用いられている複数のマルチプレクサ回路を用いて映像信号線を制御する例の概略構成を示す回路図である。 本発明の一実施例による液晶表示装置１５のマトリクス駆動回路を含めた概略構成を示すブロック図である。 図１３に示す実施例において２つのマルチプレクサ回路により映像信号線を制御する部分の概略構成を示す回路図である。 図１５に示す液晶表示装置におけるタイミング制御回路のタイミング出力、列選択回路および行選択回路の出力信号等を同時に表したタイミングチャートである。 本発明のさらに他の実施例を説明する概略構成図である。 図１６に示す実施例を簡略化した実施例を示す概略構成図である。

符号の説明

１０ アクティブマトリクス型液晶表示装置
２０ 表示パネル
２１ ＴＦＴ
２３ 画素電極
３０ タイミング制御回路
４０、４５ 列駆動回路
５０、５５ 列選択回路
６０ 行選択回路

Claims (21)

1. 複数の映像信号線およびこれと直交する複数の走査線、並びにこれらにスイッチング素子を介して接続されるマトリクス状に配置された複数の画素で構成されるアクティブマトリクス型液晶表示装置において、
   表示素子を構成する基板上の複数の映像信号線上に直列に設けられた選択スイッチと、
   前記映像信号線よりも少ない数の複数の映像信号源と、
   前記複数の映像信号源を前記複数の映像信号線で共有する際、隣接する映像信号線を飛び越すように前記選択スイッチを選択可能とした選択制御装置とを備えたアクティブマトリクス型液晶表示装置。
2. 前記選択制御装置は、少なくとも前記複数の映像信号線を先に飛び越し選択される第１の組と、続いて飛び越し選択される第２の組とを含む偶数組に分割し、この順で選択するものであることを特徴とする請求項１に記載のアクティブマトリクス型液晶表示装置。
3. 第１の組の映像信号線は奇数番目および偶数番目のいずれか一方のものであり、第２の組の映像信号線は奇数番目および偶数番目のいずれか他方のものであることを特徴とする請求項２に記載のアクティブマトリクス型液晶表示装置。
4. 前記選択制御装置は、所定期間内に第１組の映像信号線に続いて第２組の映像信号線を選択し、続く期間においては第２組の映像信号線を先に選択し、続いて第１組の映像信号線を選択するように構成されたことを特徴とする請求項２または３に記載のアクティブマトリクス型液晶表示装置。
5. 前記選択制御装置は、所定期間内に第１組の映像信号線に続いて第２組の映像信号線を選択し、続く期間においては第２組の映像信号線を逆順で選択し、続いて第１組の映像信号線を逆順で選択するように構成されたことを特徴とする請求項２または３に記載のアクティブマトリクス型液晶表示装置。
6. 前記映像信号源は前記所定期間に続く期間には、前記所定期間において各映像信号線に供給される信号を極性判反転せるとともに、将来受けるレベル変動を補正したレベルにすることを特徴とする請求項４または５に記載のアクティブマトリクス型液晶表示装置。
7. 複数の映像信号線およびこれと直交する複数の走査線、並びにこれらにスイッチング素子を介して接続されるマトリクス状に配置された複数の画素で構成されるアクティブマトリクス型液晶表示パネルと、表示素子を構成する基板上の複数の映像信号線上に直列に設けられた選択スイッチと、前記映像信号線よりも少ない数の複数の映像信号源とを備えたアクティブマトリクス型液晶表示装置の駆動方法において、
   前記複数の映像信号源を前記複数の映像信号線で共有する際、前記選択スイッチを所定の順に開閉することにより、隣接する映像信号線を飛び越して選択することを特徴とするアクティブマトリクス型液晶表示装置の駆動方法。
8. 前記複数の映像信号線を少なくとも先に飛び越し選択される第１の組と、続いて飛び越し選択される第２の組とを含む偶数組に分割し、この順で選択が行われることを特徴とする請求項７に記載のアクティブマトリクス型液晶表示装置の駆動方法。
9. 第１の組の映像信号線は奇数番目および偶数番目のいずれか一方のものであり、第２の組の映像信号線は奇数番目および偶数番目のいずれか他方のものであることを特徴とする請求項８に記載のアクティブマトリクス型液晶表示装置の駆動方法。
10. 所定期間内に第１組の映像信号線に続いて第２組の映像信号線を選択し、続く期間においては第２組の映像信号線を先に選択し、続いて第１組の映像信号線を選択することを特徴とする請求項８または９に記載のアクティブマトリクス型液晶表示装置の駆動方法。
11. 所定期間内に第１組の映像信号線に続いて第２組の映像信号線を選択し、続く期間においては第２組の映像信号線を逆順で選択し、続いて第１組の映像信号線を逆順で選択することを特徴とする請求項８または９に記載のアクティブマトリクス型液晶表示装置の駆動方法。
12. 前記所定期間に続く期間には、前記所定期間において各映像信号線に供給される信号を極性反転させるとともに、将来受けるレベル変動を補正したレベルにすることを特徴とする請求項７に記載のアクティブマトリクス型液晶表示装置の制御方法。
13. 複数の映像信号線およびこれと直交する複数の走査線、並びにこれらにスイッチング素子を介して接続されるマトリクス状に配置された複数の画素で構成されるアクティブマトリクス型液晶表示装置において、
    表示素子を構成する基板上の複数の映像信号線上に直列に設けられた選択スイッチと、
    前記映像信号線よりも少ない数の複数の映像信号源と、
    前記映像信号源からの映像信号を前記複数の映像信号線の組の一つの映像信号線を選択して時分割で供給する複数の映像信号選択回路を備え、
    前記複数の映像信号選択回路のそれぞれにより同期して選択される複数の映像信号線を隣接配置したことを特徴とするアクティブマトリクス型液晶表示装置。
14. 前記映像信号選択回路のそれぞれは同時に選択されない複数の映像信号線の組における選択スイッチを有する複数のマルチプレクサにより構成されたことを特徴とする請求項１３に記載のアクティブマトリクス型液晶表示装置。
15. 前記複数の映像信号選択回路は、各映像信号線の組の対応する映像信号線を同時に制御するものであることを特徴とする請求項１３に記載のアクティブマトリクス型液晶表示装置。
16. 前記映像信号を発生させる前記映像信号源の参照電圧を、走査期間の終了時に収束する映像信号線電位が一定になるように補償する参照電圧発生回路をさらに備えた請求項１または１３に記載のアクティブマトリクス型液晶表示装置。
17. 前記参照電圧発生回路が複数の異なる参照電圧を発生する複数の電圧源を備えたことを特徴とする請求項１６に記載のアクティブマトリクス型液晶表示装置。
18. 前記参照電圧発生回路が複数の異なる参照電圧を発生する分圧器であることを特徴とする請求項１６に記載のアクティブマトリクス型液晶表示装置。
19. 複数の映像信号線およびこれと直交する複数の走査線、並びにこれらにスイッチング素子を介して接続されるマトリクス状に配置された複数の画素で構成されるアクティブマトリクス型液晶表示パネルと、表示素子を構成する基板上の複数の映像信号線上に直列に設けられた選択スイッチと、前記映像信号線よりも少ない数の複数の映像信号源とを備えたアクティブマトリクス型液晶表示装置の駆動方法において、
    前記複数の映像信号源を前記複数の映像信号線で共有する際、前記各映像信号源からそれぞれ映像信号が供給される隣接配置された映像信号線の対応する選択スイッチは、同時に選択されることを特徴とするアクティブマトリクス型液晶表示装置の駆動方法。
20. 走査開始時にはすべての前記映像信号線上の前記選択スイッチを選択した上で前記各映像信号線を予定データの値になるように充電しておき、前記隣接配置された映像信号線の選択スイッチを順次開放するように制御することを特徴とする請求項１９に記載のアクティブマトリクス型液晶表示装置の駆動方法。
21. 映像信号線の駆動時間は同時駆動される映像信号線の数に応じた時間に設定されることを特徴とする請求項２０に記載のアクティブマトリクス型液晶表示装置の駆動方法。

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