JP5108680B2 - 液晶表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、液晶表示装置に関し、より詳細には、ソースブロック反転駆動を行うことが可能なアクティブマトリクス型の液晶表示装置に関する。

アクティブマトリクス型の液晶表示装置は、マトリクス状に複数の絵素電極が配設され、複数の絵素電極の各ライン毎にゲート線（走査線）が、各コラム毎にデータ線（ソース線）が配設されている。また、複数の絵素電極に対向して、共通の電圧を印加するための対向電極が配設されると共に、各ゲート線と各データ線との間にはスイッチ素子が配設されている。そして、液晶が対向電極と各絵素電極との間に狭持されている。

このような液晶表示装置における液晶の駆動方法について簡単に説明する。対向電極には共通電圧Ｖｃｏｍが印加され、データ線には表示データに応じた階調電圧Ｖｓが印加され、ゲート線にはスイッチ素子を開状態（ＯＮ）にするためのゲート電圧Ｖｇが印加される。あるゲート線のゲート電圧Ｖｇを高電位（Ｈｉｇｈ）にすることで、対応するスイッチ素子がＯＮになり、そのゲート線でゲート電圧Ｖｇを低電位（Ｌｏｗ）にすることで、対応するスイッチ素子が閉状態（ＯＦＦ）になる。そして、ゲート電圧Ｖｇの立ち下がり時、つまりスイッチ素子がＯＮ後にＯＦＦとなる時に、データ線に印加されている階調電圧Ｖｓと対向電極に印加されている共通電圧Ｖｃｏｍとの差Ｖｓ−Ｖｃｏｍにより、対応する絵素電極とその絵素電極に対して補助的に設けられた補助電極とが充電される。また、絵素電極及び補助電極に充電された電荷は、次にそのスイッチ素子がＯＮになるまで（次のフレームの駆動時まで）保持され、その間、絵素電極と対向電極との間に充填されている液晶を駆動する。

液晶は直流電圧が印加されると特性が劣化してしまうという性質を持っているため、上述した駆動において、一般に、液晶に印加する電圧の極性を交互に反転するような駆動（これを「液晶の交流駆動」と呼ぶ）が採用されている。液晶の交流駆動の１つの方式としては、液晶に印加される電圧の極性を、ライン（ゲート線）毎に且つフレーム毎に反転させるライン反転方式（行反転方式）が広く採用されている。また、フレーム毎且つライン毎の極性反転にコラム（列）毎の極性反転をも加えた画素反転方式（ドット反転方式）が採用されることもある。

近年、液晶表示装置は表示画面の大型化が進んでおり、それに伴って、従来の交流駆動方式ではクロック速度的に間に合わなかったり、液晶の表示品位を向上させる必要性が生じてきたりしている。そのため、大型の液晶表示装置の多くは、その液晶駆動方式としてソースブロック反転（ＳＢＲ）駆動を採用している。

ＳＢＲ駆動とは、液晶に印加される電圧の極性、すなわちデータ線に印加する階調電圧Ｖｓと対向電極に印加する共通電圧Ｖｃｏｍとの差Ｖｓ−Ｖｃｏｍの極性を、「データ書き込み順序に従った複数ラインでなる」ラインブロック毎に反転させる駆動を指す。このようなＳＢＲ駆動は、飛び越し走査を適用したものとして特許文献１−３に開示されている。このうち、特許文献２，３には、あるフレームで複数の奇数ラインでなるブロックから複数の偶数ラインでなるブロックという順序で飛び越し走査を行う場合には、その次のフレームで複数の偶数ラインでなるブロックから複数の奇数ラインでなるブロックという反対の順序で飛び越し走査を行う技術が開示されている。

ＳＢＲ駆動に飛び越し走査を適用した場合の駆動方法について、図９を参照しながら説明する。ここでは、４８水平走査期間（４８Ｈ）周期で極性反転を行い、９６ラインブロックで飛び越し走査（インターレース書き込み）を行うＳＢＲ駆動を例に挙げて、説明する。

まず、第２ゲート線G0002、第４ゲート線G0004、・・・、第４８ゲート線G0048の順に、偶数ラインのゲート線に対してゲート電圧Ｖｇが印加され、順番に対応するスイッチ素子がＯＮ／ＯＦＦされる。一方で、データ線には、それぞれのタイミングに合わせて、第２ライン、第４ライン、・・・、第４８ラインの映像データに対応した階調電圧ＶｓであってＶｓ−Ｖｃｏｍが＋極性となるような階調電圧Ｖｓが入力される。なお、第０絵素はダミーデータである。

そして、＋極性から−極性への反転時、第４８ゲート線に対してゲート電圧Ｖｇに２Ｈのブランキング期間が挿入され、その間、次のライン（第１ライン）の映像データに対応した階調電圧ＶｓであってＶｓ−Ｖｃｏｍが−極性となるような階調電圧Ｖｓが入力される。なお、ブランキング期間に入力された映像データ（この場合には第１ラインの映像データ）は映像出力されないことになる。このブランキング期間は、極性反転時に階調電圧Ｖｓが緩慢に変化するために発生するスジを除去するために挿入されるものであり、この２Ｈのブランキング期間後には、階調電圧Ｖｓの緩慢な変化に拘わらず充電電圧Ｖｓ−Ｖｃｏｍが十分に確保できているものとする。

このブランキング期間後、第１ゲート線G0001、第３ゲート線G0003、・・・、第９５ゲート線G0095の順に、奇数ラインのゲート線に対してゲート電圧Ｖｇが印加され、順番に対応するスイッチ素子がＯＮ／ＯＦＦされる。一方で、データ線には、それぞれのタイミングに合わせて、第１ライン、第３ライン、・・・、第９５ラインの映像データに対応した階調電圧ＶｓであってＶｓ−Ｖｃｏｍが−極性となるような階調電圧Ｖｓが入力される。

そして、−極性から＋極性への反転時、同様のスジ対策として、第９５ゲート線に対してゲート電圧Ｖｇに２Ｈのブランキング期間が挿入され、その間、次のライン（第５０ライン）の映像データに対応した階調電圧ＶｓであってＶｓ−Ｖｃｏｍが＋極性となるような階調電圧Ｖｓが入力される。このブランキング期間後、第５０ゲート線G0050、第５２ゲート線G0052、・・・、第９６ゲート線G0096の順に、偶数ラインのゲート線に対してゲート電圧Ｖｇが印加され、順番に対応するスイッチ素子がＯＮ／ＯＦＦされる。一方で、データ線には、それぞれのタイミングに合わせて、第５０ライン、第５２ライン、・・・、第９６ラインの映像データに対応した階調電圧ＶｓであってＶｓ−Ｖｃｏｍが＋極性となるような階調電圧Ｖｓが入力される。

また、図９の例では、第３６、第８３ゲート線に対してゲート電圧Ｖｇに２Ｈのブランキング期間を挿入し、その間、次のライン（それぞれ第３８、第８５ライン）の映像データに対応した階調電圧Ｖｓが入力される。このブランキング期間は、上述した極性反転時にスジ対策として挿入される２Ｈのブランキング期間に合わせ、補助電極の保持容量（蓄積容量）Ｃｓの波形を調整するために挿入される。ここでのブランキング期間は、第３６ライン、第８３ラインの映像データの入力後に挿入されているが、挿入位置はこれに限ったものではない。

このようにして、途中にブランキング期間を挟み、４８Ｈ周期で極性反転を行いながら９６ラインブロックで飛び越し走査が完了し、この駆動が９６ライン周期で繰り返される。図９の例では、９６ラインブロックに対して４回のブランキング期間、つまり平均２４Ｈ毎のブランキング期間が必要となる。なお、飛び越し走査を適用した場合について説明したが、ＳＢＲ駆動では、飛び越し走査を適用するしないに拘わらずブランキング期間を挿入する必要がある。

このようなブランキング期間による問題について、図１０を参照しながら説明する。図１０では、簡略化のために対象となるゲート線は問わずゲート電圧Ｖｇを印加するタイミングであるゲートクロック（ＧＣＫ）の波形を示し、そのタイミングに対して印加される階調電圧Ｖｓの波形及び共通電圧Ｖｃｏｍの波形を示している。

図１０の例では、ゲート電圧Ｖｇを高電位にしたまま２Ｈ経過後まで低電位にしないことで、２Ｈのブランキング期間が挿入されている。このとき、データ線から入力される階調電圧Ｖｓは、−極性から＋極性への極性反転時に、ゲート電圧Ｖｇとのタイミング調整のために２Ｈだけ前から＋極性で印加され、図１０に示すように合計３Ｈの期間だけそのラインの各絵素について電圧値が維持される。この３Ｈの期間は、図９において第５０ライン用の階調電圧Ｖｓとして例示したものであり、第１ライン用の階調電圧Ｖｓについても＋極性から−極性への反転時になるだけで、同様の議論ができる。

この３Ｈの期間により、図１０の［i］で示すように、共通電圧Ｖｃｏｍが本来の電位に収束し、階調電圧Ｖｓとの差によって液晶に充電される充電電圧も本来の電位に収束する。このように、非書き込み期間直後の書き込み時には、共通電圧Ｖｃｏｍが変化した後に経過した期間が３Ｈと長く、共通電圧Ｖｃｏｍの電位が本来の電位へ収束するため、正しい充電電圧Ｖｓ−Ｖｃｏｍで充電できる。

一方、ＳＢＲ駆動においてブランキング期間の直後以外の期間では、１Ｈ毎に、電圧印加対象のゲート線を変更しながらゲート電圧Ｖｇを高電位から低電位にすることで液晶が駆動される。このとき、データ線から入力される階調電圧Ｖｓは、１Ｈの期間だけそのラインの各絵素について電圧値が維持される。図１０では、３Ｈ期間後の階調電圧Ｖｓが、低電位、高電位を繰り返す（例えば、それぞれ黒を表現する階調レベル０、白を表現する階調レベル２５５を繰り返す）ように、激しく変化するデータを想定している。

このような激しくデータが変化する期間では、図１０の［iii］で示すように、共通電圧Ｖｃｏｍが本来の電位に収束せず、充電電圧Ｖｓ−Ｖｃｏｍも本来の電位に収束しない。このような未収束は、液晶パネル内の対向電極のインピーダンスが高い場合に生じる。このように、非書き込み期間直後を除く書き込み時には、共通電圧Ｖｃｏｍが変化した後に経過した期間が１Ｈと短く、共通電圧Ｖｃｏｍの電位が本来の電位へ収束しないため、誤った充電電圧Ｖｓ−Ｖｃｏｍで充電される。

このようなブランキング期間直後とそれ以外での充電電圧の違い、すなわち共通電圧Ｖｃｏｍの０［Ｖ］からの変位の違いは、ブランキング期間が挿入される度に生じる。そのうち、図９の第４８ゲート線や第９５ゲート線で例示した極性反転を伴うブランキング期間の前後については、図１０で例示したような激しくデータが変化するある特定パターンの映像を表示させる際に、ライン毎のデータ総和（ライン毎の階調電圧Ｖｓの総和）がライン間で極性まで異なってしまうこと、つまり交流駆動の＋−の駆動パターンに大きな偏差が生じることがあり、そのとき画質が劣化してしまう。
特開平１１−３５２９３８号公報 特開２０００−２５０４８６号公報 特開２０００−２５０４９６号公報

上述のように、ＳＢＲ駆動では、対向電極に印加される共通電圧Ｖｃｏｍの０［Ｖ］からの変位がブランキング期間の挿入時毎に変化するといった問題がある。そして、共通電圧Ｖｃｏｍは液晶パネルの表示上の基準となる値であるため、このような変化は画質劣化の要因となり得る。特に特定パターンの映像を表示させる際には、このような変化が画質劣化を招くことになる。

本発明は、上述のような実状に鑑みてなされたものであり、ソースブロック反転（ＳＢＲ）駆動において、共通電圧の０［Ｖ］からの変位がブランキング期間の挿入時毎に変化してしまい、特定パターンの映像を表示させる際の極性反転するライン間などで画質が劣化してしまうことを防止することが可能な液晶表示装置を提供することを、その目的とする。

上述の課題を解決するために、本発明の第１の技術手段は、マトリクス状に配設された複数の絵素電極と、該複数の絵素電極に対向して配設された対向電極と、前記複数の絵素電極毎に該対向電極との間に狭持された液晶と、前記複数の絵素電極の各ライン毎に配設されたゲート線と、前記複数の絵素電極の各コラム毎に配設されたデータ線と、各ゲート線と各データ線との間に接続されたスイッチ素子と、各ゲート線に電圧を印加するゲート駆動回路と、各データ線に表示データに応じた階調電圧を印加するデータ駆動回路と、前記対向電極に共通電圧を印加する対向電極駆動回路とを備えた液晶表示装置であって、前記データ駆動回路及び前記対向電極駆動回路により、データ書き込み順序に従った複数ラインでなるラインブロック毎に、前記液晶に印加される電圧の極性が反転するように電圧を印加し、前記ゲート駆動回路は、前記複数の絵素電極を複数コラム毎に分割したブロックとして定義されるコラムブロックのうち、隣接する２つのコラムブロック間で、同時に電圧を印加する対象とするゲート線を異ならせて、電圧印加を行い、前記ゲート駆動回路は、前記コラムブロック毎に各ゲート線に電圧を印加するブロック別ゲート駆動回路を有し、且つ、各ブロック別ゲート駆動回路の駆動ゲート線を制御する制御回路を有することを特徴としたものである。

第２の技術手段は、第１の技術手段において、前記コラムブロックは、前記マトリクス状に配設された複数の絵素電極を、複数コラム毎に４分割又は２分割したブロックとすることを特徴としたものである。

第３の技術手段は、第１の技術手段において、前記コラムブロックは、前記複数の絵素電極を複数コラム毎に４分割したブロックとし、前記ゲート駆動回路は、第１のコラムブロックにおける電圧印加対象のゲート線に対し、（１）該第１のコラムブロックに隣接する第２のコラムブロックにおける電圧印加対象を１ラインずらしたゲート線とし、（２）該第２のコラムブロックに隣接する第３のコラムブロックにおける電圧印加対象を２ラインずらしたゲート線とし、（３）該第３のコラムブロックに隣接する第４のコラムブロックにおける電圧印加対象を３ラインずらしたゲート線として、各ゲート線に同時に電圧印加を行うことを特徴としたものである。

第４の技術手段は、第１の技術手段において、前記コラムブロックは、前記複数の絵素電極を複数コラム毎に４分割したブロックとし、前記ゲート駆動回路は、第１のコラムブロックにおける電圧印加対象のゲート線に対して、（１）該第１のコラムブロックに隣接する第２のコラムブロックにおける電圧印加対象を２ラインずらしたゲート線とし、（２）該第２のコラムブロックに隣接する第３のコラムブロックにおける電圧印加対象を同じラインのゲート線とし、（３）該第３のコラムブロックに隣接する第４のコラムブロックにおける電圧印加対象を２ラインずらしたゲート線として、各ゲート線に同時に電圧印加を行うことを特徴としたものである。

第５の技術手段は、第１の技術手段において、前記コラムブロックは、前記複数の絵素電極を複数コラム毎に２分割したブロックとし、前記ゲート駆動回路は、第１のコラムブロックにおける電圧印加対象のゲート線に対し、第２のコラムブロックにおける電圧印加対象を２ラインずらしたゲート線として、各ゲート線に同時に電圧印加を行うことを特徴としたものである。

第６の技術手段は、第１〜第５のいずれかの技術手段において、前記データ駆動回路及び前記対向電極駆動回路により、前記ラインブロック内で液晶毎に極性が反転するように且つ隣り合うラインブロック間で最初の液晶の極性を異ならせるように電圧を印加するか、或いは、前記ラインブロック内で同一極性となるように且つ隣り合うラインブロック間で極性を異ならせるように電圧を印加することを特徴としたものである。

本発明の液晶表示装置によれば、ソースブロック反転（ＳＢＲ）駆動時に、共通電圧の０［Ｖ］からの変位がブランキング期間の挿入時毎に変化してしまい、特定パターンの映像を表示させる際の極性反転するライン間などで画質が劣化してしまうことを防止することが可能になる。

図１は、本発明の一実施形態に係る液晶表示装置に搭載される液晶パネルの一構成例を示す図で、図中、１は液晶パネルである。以下の説明では、本実施形態に係る液晶表示装置として、図１の液晶パネル１を備えたものを説明し、他の構成要素について説明を省略するが、通常の液晶パネルと同様に、液晶パネル１の背面から光を照射するバックライトユニットや、映像信号に応じたゲート制御信号及びソース制御信号（データ信号）の生成や極性の付与（及び共通電圧の極性の付与）、またそれらのタイミング制御などを行う回路などが設けられている。

液晶パネル１は、マトリクス状に配設された複数の絵素電極Ｐ（ｉ，ｊ）と、複数の絵素電極Ｐ（ｉ，ｊ）に対向して配設された対向電極１６ｂ，１７ｂ，１８ｂ，１９ｂと、複数の絵素電極Ｐ（ｉ，ｊ）毎に対向電極１６ｂ，１７ｂ，１８ｂ，１９ｂとの間に狭持されたＴＮ（Twisted Nematic）型等の液晶とを有する。

液晶パネル１は、さらに、複数の絵素電極Ｐ（ｉ，ｊ）の各ライン（各行）毎に配設されたゲート線（走査線）と、複数の絵素電極Ｐ（ｉ，ｊ）の各コラム（各列）毎に配設されたデータ線（信号線）と、各ゲート線と各データ線との間に接続されゲート線からの信号（ゲート電圧）に基づいて絵素電極とこれに対応するデータ線との間を開閉するスイッチ素子Ｔ（ｉ，ｊ）とを有する。スイッチ素子としては、通常、ＴＦＴ（Thin Film Transistor）等のスイッチングトランジスタが用いられる。

液晶パネル１は、さらに、各ゲート線に電圧を印加するゲート駆動回路（第１〜第４ゲートドライバ１１〜１４で例示）と、各データ線に表示データに応じた階調電圧を印加するデータ駆動回路（ソースドライバ１０で例示）と、対向電極１６ｂ，１７ｂ，１８ｂ，１９ｂに共通電圧を印加する対向電極駆動回路（共通電極駆動回路）１５とを備える。なお、対向電極１６ｂ，１７ｂ，１８ｂ，１９ｂは、説明のために分けて記載しているが、共通電圧を印加できればよく構成上、１つの対向電極であってよい。

本発明の液晶パネル１は、ソースブロック反転（ＳＢＲ）駆動を採用しており、ソースドライバ１０及び共通電極駆動回路１５により、データ書き込み順序に従った複数ラインでなるラインブロック毎に、液晶に印加される電圧の極性が反転するように電圧を印加する。ここで、データの書き込みとは、データに対応する電圧で絵素電極を充電することを意味する。また、実際には、絵素電極Ｐ（ｉ，ｊ）とそれらに対して補助的に設けられたキャパシタでなる補助電極とによって、液晶に電圧が印加される。なお、本発明では、各補助電極に対して補助電極用の電圧供給線（保持容量ライン）を別途設け、上述のようなＳＢＲ駆動を実行してもよい。

ソースドライバ１０及び共通電極駆動回路１５の駆動方法の例を挙げる。ソースドライバ１０に入力される映像信号が、上記データ書き込み順序に応じてその入力順序（転送順序）が入れ替えられていてもよいし、ソースドライバ１０が入力された映像信号の出力順序を入れ替えてもよい。ソースドライバ１０側は、各データ線に対し、データ書き込み順序に従った複数ライン毎に（つまり書き込み順で複数のライン毎に）、階調電圧の極性（ソース信号の極性）を反転させて各絵素電極に電圧を印加する。このとき、共通電極駆動回路１５側は、この極性反転に合わせて極性を反転させて共通電圧を印加する。つまり、共通電極駆動回路１５は、階調電圧の極性と同じ極性をもつ共通電圧を対向電極に印加するコモン反転駆動を採用すればよい。ソースドライバ１０及び共通電極駆動回路１５によるＳＢＲ駆動は、この例に限らず、例えば共通電極駆動回路１５は一定の共通電圧を供給するように駆動してもよい。

また、本発明で適用できるＳＢＲ駆動としては、ソースドライバ１０及び共通電極駆動回路１５により、ラインブロック内で液晶毎に極性が反転するように且つ隣り合うラインブロック間で最初の液晶の極性を異ならせるように電圧を印加してもよい。つまり、ＳＢＲ駆動としては、ラインブロック内の各絵素についてドット反転方式を適用し、隣接するブロック間で対応する絵素同士の極性を反転させ、あるラインブロックが最初の絵素から＋、−、＋、−、・・・の極性の電圧を印加するものである場合、続くラインブロックでは最初の絵素から−、＋、−、＋、・・・の極性の電圧を印加するものとするような駆動も可能である。

また、本発明では、ソースドライバ１０及び共通電極駆動回路１５により、ラインブロック内で同一極性となるように且つ隣り合うラインブロック間で極性を異ならせるように電圧を印加するようなＳＢＲ駆動を適用することもできる。つまり、本発明では、あるラインブロックで全て−極性で、続くラインブロックで全て＋極性であるようなＳＢＲ駆動を適用することもできる。

また、本発明では、いずれのＳＢＲ駆動においても、飛び越し走査を採用しデータ書き込み順が飛び越し走査に従った順序であるような駆動を採用してもよいし、通常の上ラインから下ラインへと続く順序をデータ書き込み順とするような駆動を採用してもよい。

このように、液晶パネル１は、個々の絵素電極Ｐ（ｉ，ｊ）に対してスイッチ素子Ｔ（ｉ，ｊ）が設けられたアクティブマトリクス型の液晶パネルである。ここで、ｉ＝１〜ｍ、ｊ＝１〜ｎとする。すなわち、液晶パネル１においては、絵素電極Ｐ（ｉ，ｊ）がｍ行ｎ列のマトリクス状にｍ×ｎ個で配設されているものとする。なお、図示していないが、液晶パネル１では、対向電極１６ｂ，１７ｂ，１８ｂ，１９ｂがガラス基板上に設けられ、スイッチ素子Ｔ（ｉ，ｊ）、絵素電極Ｐ（ｉ，ｊ）、ゲート線、及びデータ線が別のガラス基板上に設けられ、それらの基板間に液晶層が狭持されている。また、一般的な液晶パネルと同様に、１つの絵素電極は、Ｒ電極、Ｇ電極、Ｂ電極のいずれかとし、ＲＧＢの配置は任意の規則に基づき決めたものでよい。例えば、１つの画素を１行のＲ，Ｇ，Ｂと次の行のＧ，Ｂ，Ｒとの２行で構成するなど、ＲＧＢがそれぞれ２絵素以上の副絵素に分割される構成を採用してもよい。なお、この構成では、各副絵素電極をそれぞれ個別の保持容量ラインから駆動する際に、同色の絵素（又は１つの画素）の面積階調を調整するように駆動するとよい。

そして、本発明の主たる特徴として、ゲート駆動回路は、複数の絵素電極Ｐ（ｉ，ｊ）を複数コラム毎に分割したブロックとして定義されるコラムブロック１６〜１９のうち、隣接する２つのコラムブロック間で、同時に電圧を印加する対象とするゲート線（ライン）を異ならせて電圧印加を行う。なお、各コラムブロック１６〜１９は、複数の絵素電極Ｐ（ｉ，ｊ）を均等に複数コラム毎に分割したブロックであることが好ましいが、ほぼ均等数のコラム毎に分割したブロックであればよい。

ここで、コラムブロック１６は、スイッチ素子Ｔ（ｉ，ｊ）及び絵素電極Ｐ（ｉ，ｊ）等でなる第１液晶群１６ａを含み、同様にコラムブロック１７、１８、１９は、それぞれ第２液晶群１７ａ、第３液晶群１８ａ、第４液晶群１９ａを含む。上述のようなコラムブロック１６〜１９毎の電圧印加を行うために、液晶パネル１で用いるゲート駆動回路は、第１液晶群１６ａ用の第１ゲートドライバ１１、第２液晶群１７ａ用の第２ゲートドライバ１２、第３液晶群１８ａ用の第３ゲートドライバ１３、及び第４液晶群１９ａ用の第４ゲートドライバ１４を有する。各ゲートドライバ１１〜１４は、図示しない制御回路によりその駆動ラインが制御される。つまり、液晶パネル１におけるゲート駆動回路は、第１〜第４ゲートドライバ１１〜１４で例示したように、コラムブロック毎に、各ゲート線に電圧を印加するブロック別ゲート駆動回路（それぞれ）を有し、さらに各ブロック別ゲート駆動回路の駆動ゲート線（駆動ライン）を制御する制御回路を有する。

このように、本発明のゲート駆動回路では、表示画面を複数コラム毎に分割し、分割コラムブロック毎に表示パターンの位相を変えるように液晶駆動制御を行う。換言すると、本発明のゲート駆動回路では、ある１ラインを駆動しようとする際、そのまま１ライン全てに対して駆動するのではなく、分割したコラムブロックに対応する映像表示領域毎に駆動するラインを変えるようにする。

これにより、極性が反転する際に挿入されたブランキング期間に起因して駆動パターンの平均が＋又は−に偏ることを防ぐことができ、従来技術で説明したような共通電圧Ｖｃｏｍの０［Ｖ］からの変位に変化を抑制することができる。そして、本発明は、ＳＢＲ駆動において共通電圧Ｖｃｏｍの０［Ｖ］からの変位の変化が改善されるため、画質が劣化することを防止することができる。特に、特定パターンの映像を表示させる際の極性反転するライン間などで画質が劣化してしまうことを防止でき、より高品位の画質で映像表示を行うことが可能になる、といった効果を奏する。

また、本発明で追加している駆動方法の変更箇所は、分割したコラムブロック毎に駆動ラインをシフトするだけであるので、駆動システムとして大幅な変更を加えることなく対応することができる。なお、図１では、コラムブロック１６〜１９別にゲートドライバ１１〜１４を設けた例を示したが、当然、ゲート駆動回路はコラムブロック１６〜１９に対して１つの共通回路で構成してもよく、その場合、各コラムブロック１６〜１９に対して位相をずらしたゲート電圧の印加が可能なように、各コラムブロック１６〜１９に対して別々のゲート線を配線すればよい。代替方法として、１つの共通のゲート駆動回路で構成し、且つ、ソースドライバ１０から出力されるデータ信号の階調電圧を、不要なコラムブロックに対応する部分で０［Ｖ］としてもよい。ゲート駆動回路についてのこれらの応用例は、以下の説明でも同様に適用できる。

以下、上述した効果を得るための本発明のコラムブロック毎の駆動方法について、具体的な特定パターンを例示して説明する。ここでは、図１及び図２で例示したように、コラムブロックが複数の絵素電極Ｐ（ｉ，ｊ）を複数コラム毎に４分割したブロックとした場合のゲート駆動回路の駆動例を挙げる。

図２は、図１の液晶パネルにおける各コラムブロックに対応する各映像表示領域の例を模式的に示す図である。また、図３は、従来のコラムブロックによらないＳＢＲ駆動方法を説明するための図で、特定パターンの一例を示す図である。図４〜図６は、それぞれ、図３の特定パターンに対して本発明によるコラムブロック別のＳＢＲ駆動方法の例を説明するための図である。また、図７は、本発明のＳＢＲ駆動におけるブランキング期間直後の波形の一例を示す図で、図８は、従来のコラムブロックによらないＳＢＲ駆動方法を説明するための図で、特定パターンの他の例を示す図である。

ここで、図２では、液晶パネル１の全映像表示領域２０のうち、図１のコラムブロック１６、１７、１８、１９に対応する映像表示領域をそれぞれ分割領域I、II、III、IVで示している。図３〜図６、図８では、これらの分割領域I〜IVに対応する絵素データを示している。但し、図３及び図８では従来のＳＢＲ駆動を行う場合の絵素データを示しており、実際には分割領域I〜IVのそれぞれに相当する各領域の絵素データを示すに過ぎない。なお、全映像表示領域２０のアスペクト比は図示するものに限らない。

図２に示すように、各コラムブロック１６〜１９は、液晶パネル１の全映像表示領域２０を分割領域I〜IVに分割したものであり、各分割領域I〜IVはその順に隣接している。

図３で例示する特定パターンの映像は、２水平走査期間毎にＲＧＢが入れ替わる千鳥パターン（つまり２Ｈ＿ＲＧＢ千鳥パターン）であり、そのうち第２２〜第２９ラインの絵素データのみを示している。なお、各ラインは、データ書き込み順で示している。２Ｈ＿ＲＧＢ千鳥パターンは、テレビ映像としては少ないがパーソナルコンピュータ（ＰＣ）の出力画像などでは容易に再現可能であり十分に発生することが想定でき、勿論、測定器で発生させることができる。そして、図３の２Ｈ＿ＲＧＢ千鳥パターンに対して、従来のＳＢＲ駆動（ドット反転駆動を含む）を採用して、第２５ライン以前のラインブロックで＋極性の電圧が液晶に印加され、図示しないブランキング期間（極性反転を伴うブランキング期間）を経た後、第２６ライン以降のラインブロックで−極性の電圧が液晶に印加された場合を想定する。図３では、さらにドット反転駆動を適用した例を示しているため、第２５ライン以前は＋極性で各ラインが始まるラインブロックとなり、第２６ライン以降−極性で各ラインが始まるラインブロックとなる。

このような従来のＳＢＲ駆動により２Ｈ＿ＲＧＢ千鳥パターンを表示させようとすると、ライン毎の絵素データの総和の平均値は、第２２及び第２３ラインで＋６４、第２４〜第２７ラインで−６４、第２８及び第２９ラインで＋６４となる。ここで、平均値の絶対値が小さい程、共通電圧Ｖｃｏｍの収束度合いが高くなり、平均値が０で完全に収束し、また比較対象の２つの平均値が逆の極性同士の場合にはそれらの平均値の開きが大きいことを意味する。そして、従来のＳＢＲ駆動では、第２３ラインと第２４ラインとの間及び第２７ラインと第２８ラインとの間で、絵素データ値でいうと１２８もの開きがあることからも分かるように、各平均値に大きな差が生じる。このことは、共通電圧Ｖｃｏｍの０［Ｖ］からの変位がこのブランキング期間毎に大きく変化することを意味する。

以上のように、図３の２Ｈ＿ＲＧＢ千鳥パターンでは、各ラインのデータ総和が異なり、液晶パネル内の対向電極のインピーダンスが高い場合には、充電期間に共通電圧Ｖｃｏｍ変動を収束できず、本来の電圧で液晶印加電圧を書き込むことができないため、ブランキング期間の直後とそれ以外で共通電圧Ｖｃｏｍの変位の変化（変位量の正負も考慮した変化）が発生する。

これに対し、本発明のゲート駆動回路は、例えばコラムブロック毎に位相を１ラインづつ（１Ｈづつ）ずらして電圧印加を行う。ここで例示する４分割時には、ラインの変化は０Ｈ、１Ｈ、２Ｈ、３Ｈとする。より具体的には、このゲート駆動回路は、第１コラムブロック１６における電圧印加対象のゲート線に対し（第１コラムブロック１６に印加する電圧の位相に対し）、（１）第１コラムブロック１６に隣接する第２コラムブロック１７における電圧印加対象を１ライン（１水平走査期間）ずらしたゲート線（ラインのゲート線）とし、（２）第２コラムブロック１７に隣接する第３コラムブロック１８における電圧印加対象を２ラインずらしたゲート線とし、（３）第３コラムブロック１８に隣接する第４コラムブロック１９における電圧印加対象を３ラインずらしたゲート線として、各ゲート線に同時に電圧印加を行う。ここで、第１〜第４コラムブロック１６〜１９は、それぞれ第１〜第４ゲートドライバ１１〜１４により駆動される。

このような電圧印加を図３及び図４を参照して説明する。図３の分割領域Iの第２２〜第２５ラインに電圧印加を行うときに、分割領域IIではそれぞれ実線で囲んだ第２３〜第２６ラインに電圧を印加し、分割領域IIIではそれぞれ一点鎖線で囲んだ第２４〜第２７ラインに電圧を印加し、分割領域IVではそれぞれ二点鎖線で囲んだ第２５〜第２８ラインに電圧を印加する。このような駆動により、図４で示すように第２２〜第２５の各ラインで絵素データの総和が等しく（その平均値が０に）なる。なお、図４ではライン番号に対応する絵素データは分割領域Iに対するものとする。

また、別の駆動例として、本発明のゲート駆動回路は、例えばコラムブロック毎に位相を２ラインずらして元に戻すことを繰り返すように電圧印加を行う。ここで例示する４分割時には、ラインの変化は０Ｈ、２Ｈ、０Ｈ、２Ｈとする。より具体的には、このゲート駆動回路は、第１コラムブロック１６における電圧印加対象のゲート線に対して、（１）第２コラムブロック１７における電圧印加対象を２ラインずらしたゲート線とし、（２）第３コラムブロック１８における電圧印加対象を同じラインのゲート線とし、（３）第４コラムブロック１９における電圧印加対象を２ラインずらしたゲート線（つまり第２コラムブロック１７と同じラインのゲート線）として、各ゲート線に同時に電圧印加を行う。ここで、第１〜第４コラムブロック１６〜１９は、それぞれ第１〜第４ゲートドライバ１１〜１４により駆動される。

このような電圧印加を図３及び図５を参照して説明する。図３の分割領域Iの第２２〜第２５ラインに電圧印加を行うときに、分割領域IIではそれぞれ一点鎖線で囲んだ第２４〜第２７ラインに電圧を印加し、分割領域IIIではそのままそれぞれ第２２〜第２５ラインに電圧を印加し、分割領域IVではそれぞれ一点鎖線で囲んだ第２４〜第２７ラインに電圧を印加する。このような駆動により、図５で示すように第２２〜第２５の各ラインで絵素データの総和が等しく（その平均値が０に）なる。なお、図５ではライン番号に対応する絵素データは分割領域I及びIIIに対するものとする。

また、別の駆動例として、本発明のゲート駆動回路は、例えばコラムブロック毎に位相を２ラインずらすように電圧印加を行う。ここで例示する４分割時には、ラインの変化は０Ｈ、０Ｈ、２Ｈ、２Ｈとする。より具体的には、このゲート駆動回路は、第１コラムブロック１６における電圧印加対象のゲート線に対して、（１）第２コラムブロック１７における電圧印加対象を同じラインのゲート線とし、（２）第３コラムブロック１８における電圧印加対象を２ラインずらしたゲート線とし、（３）第４コラムブロック１９における電圧印加対象を２ラインずらしたゲート線（つまり第３コラムブロック１８と同じラインのゲート線）として、各ゲート線に同時に電圧印加を行う。ここで、第１〜第４コラムブロック１６〜１９は、それぞれ第１〜第４ゲートドライバ１１〜１４により駆動される。なお、このような駆動例は、後述する２分割時に、ライン変化を０Ｈ、２Ｈとすることと同義である。

このような電圧印加を図３及び図６を参照して説明する。図３の分割領域Iの第２２〜第２５ラインに電圧印加を行うときに、分割領域IIではそのままそれぞれ第２２〜第２５ラインに電圧を印加し、分割領域IIIではそれぞれ一点鎖線で囲んだ第２４〜第２７ラインに電圧を印加し、分割領域IVではそれぞれ一点鎖線で囲んだ第２４〜第２７ラインに電圧を印加する。このような駆動により、図６で示すように第２２〜第２５の各ラインで絵素データの総和が等しく（その平均値が０に）なる。なお、図６ではライン番号に対応する絵素データは分割領域I及びIIに対するものとする。

図４〜図６で例示したような本発明のＳＢＲ駆動におけるブランキング期間直後の波形は、各ラインのデータ総和が等しくなり、その結果、特定ラインでの変化がなくなるため、例えば図７に示すように、［i］で示すブランキング期間直後／［ii］で示すブランキング期間直後以外に拘わらず、共通電圧Ｖｃｏｍが十分に収束するようになり、共通電圧Ｖｃｏｍの変位の変化の発生を抑制することができる。従って、図４〜図６で例示したＳＢＲ駆動では、特定パターンでも画質を劣化させることが無くなる。特に、静止画の写真を表示する際やＰＣ画像を表示する際などには、その画質の優劣がより明確に視認できるため、本発明のＳＢＲ駆動を採用すると効果的である。また、本発明のＳＢＲ駆動によれば、対向電極のインピーダンスを低く構成しなくても、共通電圧Ｖｃｏｍを十分に収束させることが可能であるため、特定パターンに限らず映像の画質を向上させることができる。

また、図３の２Ｈ＿ＲＧＢ千鳥パターンを元に本発明のＳＢＲ駆動及びその効果について説明したが、図８で例示するように、１ドット刻みの赤（又は緑、青）のパターンにおいても本発明は有益となる。

以上、コラムブロックが、具備される全ての絵素電極Ｐ（ｉ，ｊ）を複数コラム毎に４分割したブロックであることを前提に説明したが、本発明の液晶パネルでは、コラムブロックが、具備される全ての絵素電極Ｐ（ｉ，ｊ）を複数コラム毎に２分割したブロックであっても適用できる。

コラムブロックが、複数の絵素電極Ｐ（ｉ，ｊ）を複数コラム毎に２分割したブロックとする場合には、ゲート駆動回路は、第１コラムブロックにおける電圧印加対象のゲート線に対し、第２コラムブロックにおける電圧印加対象を２ラインずらしたゲート線として、各ゲート線に同時に電圧印加を行うとよい。つまり、ゲート駆動回路は、２分割したコラムブロックに対し、一方のコラムブロック（０Ｈとする）に対し他方のコラムブロックのラインの変化を２Ｈとするように電圧印加を行うとよい。

また、２分割や４分割に限らず、２ｋ（ｋは自然数）分割したコラムブロックにおいて、ｋを３以上としてもよい。但し、ｋが大きいと同時に開けるゲートがその分多くなる。勿論、２ｋ＋１分割したコラムブロックを採用した場合、２ｋ分割したコラムブロックを採用した場合に比べるとその効果が減るが、共通電極の電圧が０［Ｖ］の近くに収束することになるため、一定の効果は得られる。

以上、本発明に係る液晶表示装置について説明したが、上述した駆動方法は必ずしも常に採用する必要はなく、例えば映像信号から上述した駆動が必要なフレームか否かを判定し、必要なフレームに対してだけ上述したコラムブロック毎の駆動を実行してもよい。また、本発明の駆動方式は、データ線に印加する階調電圧の極性をフレーム毎に反転させる駆動と併用することもできる。

本発明の一実施形態に係る液晶表示装置に搭載される液晶パネルの一構成例を示す図である。 図１の液晶パネルにおける各コラムブロックに対応する各映像表示領域の例を模式的に示す図である。 従来のコラムブロックによらないＳＢＲ駆動方法を説明するための図で、特定パターンの一例を示す図である。 図３の特定パターンに対して本発明によるコラムブロック別のＳＢＲ駆動方法の例を説明するための図である。 図３の特定パターンに対して本発明によるコラムブロック別のＳＢＲ駆動方法の他の例を説明するための図である。 図３の特定パターンに対して本発明によるコラムブロック別のＳＢＲ駆動方法の他の例を説明するための図である。 本発明のＳＢＲ駆動におけるブランキング期間直後の波形の一例を示す図である。 従来のコラムブロックによらないＳＢＲ駆動方法を説明するための図で、特定パターンの他の例を示す図である。 従来のＳＢＲ駆動の一例を説明するための図である。 従来のＳＢＲ駆動におけるブランキング期間直後の波形の一例を示す図である。

符号の説明

１…液晶パネル、１０…ソースドライバ、１１…第１ゲートドライバ、１２…第２ゲートドライバ、１３…第３ゲートドライバ、１４…第４ゲートドライバ、１５…共通電極駆動回路、１６…第１コラムブロック、１６ａ…第１液晶群、１６ｂ，１７ｂ，１８ｂ，１９ｂ…対向電極、１７…第２コラムブロック、１７ａ…第２液晶群、１８…第３コラムブロック、１８ａ…第３液晶群、１９…第４コラムブロック、１９ａ…第４液晶群、２０…全映像表示領域。

Claims (6)

1. マトリクス状に配設された複数の絵素電極と、該複数の絵素電極に対向して配設された対向電極と、前記複数の絵素電極毎に該対向電極との間に狭持された液晶と、前記複数の絵素電極の各ライン毎に配設されたゲート線と、前記複数の絵素電極の各コラム毎に配設されたデータ線と、各ゲート線と各データ線との間に接続されたスイッチ素子と、各ゲート線に電圧を印加するゲート駆動回路と、各データ線に表示データに応じた階調電圧を印加するデータ駆動回路と、前記対向電極に共通電圧を印加する対向電極駆動回路とを備えた液晶表示装置であって、
   前記データ駆動回路及び前記対向電極駆動回路により、データ書き込み順序に従った複数ラインでなるラインブロック毎に、前記液晶に印加される電圧の極性が反転するように電圧を印加し、
   前記ゲート駆動回路は、前記複数の絵素電極を複数コラム毎に分割したブロックとして定義されるコラムブロックのうち、隣接する２つのコラムブロック間で、同時に電圧を印加する対象とするゲート線を異ならせて、電圧印加を行い、
   前記ゲート駆動回路は、前記コラムブロック毎に各ゲート線に電圧を印加するブロック別ゲート駆動回路を有し、且つ、各ブロック別ゲート駆動回路の駆動ゲート線を制御する制御回路を有することを特徴とする液晶表示装置。
2. 請求項１に記載の液晶表示装置において、前記コラムブロックは、前記マトリクス状に配設された複数の絵素電極を、複数コラム毎に４分割又は２分割したブロックとすることを特徴とする液晶表示装置。
3. 請求項１に記載の液晶表示装置において、前記コラムブロックは、前記複数の絵素電極を複数コラム毎に４分割したブロックとし、前記ゲート駆動回路は、第１のコラムブロックにおける電圧印加対象のゲート線に対し、（１）該第１のコラムブロックに隣接する第２のコラムブロックにおける電圧印加対象を１ラインずらしたゲート線とし、（２）該第２のコラムブロックに隣接する第３のコラムブロックにおける電圧印加対象を２ラインずらしたゲート線とし、（３）該第３のコラムブロックに隣接する第４のコラムブロックにおける電圧印加対象を３ラインずらしたゲート線として、各ゲート線に同時に電圧印加を行うことを特徴とする液晶表示装置。
4. 請求項１に記載の液晶表示装置において、前記コラムブロックは、前記複数の絵素電極を複数コラム毎に４分割したブロックとし、前記ゲート駆動回路は、第１のコラムブロックにおける電圧印加対象のゲート線に対して、（１）該第１のコラムブロックに隣接する第２のコラムブロックにおける電圧印加対象を２ラインずらしたゲート線とし、（２）該第２のコラムブロックに隣接する第３のコラムブロックにおける電圧印加対象を同じラインのゲート線とし、（３）該第３のコラムブロックに隣接する第４のコラムブロックにおける電圧印加対象を２ラインずらしたゲート線として、各ゲート線に同時に電圧印加を行うことを特徴とする液晶表示装置。
5. 請求項１に記載の液晶表示装置において、前記コラムブロックは、前記複数の絵素電極を複数コラム毎に２分割したブロックとし、前記ゲート駆動回路は、第１のコラムブロックにおける電圧印加対象のゲート線に対し、第２のコラムブロックにおける電圧印加対象を２ラインずらしたゲート線として、各ゲート線に同時に電圧印加を行うことを特徴とする液晶表示装置。
6. 請求項１〜５のいずれか１項に記載の液晶表示装置において、前記データ駆動回路及び前記対向電極駆動回路により、前記ラインブロック内で液晶毎に極性が反転するように且つ隣り合うラインブロック間で最初の液晶の極性を異ならせるように電圧を印加するか、或いは、前記ラインブロック内で同一極性となるように且つ隣り合うラインブロック間で極性を異ならせるように電圧を印加することを特徴とする液晶表示装置。

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