JP2006126346A - 液晶表示装置及びその駆動方法 - Google Patents

Abstract

【課題】表示性能を向上させた液晶表示装置及びその駆動方法を提供する。
【解決手段】液晶に電界を印加して、フレームを順次表示することによって画像表示を行う液晶表示装置であって、第１の基板上に形成された複数の走査線及び信号線と、複数の走査線及び信号線の交点近傍に配置され、走査線に接続された複数のスイッチング素子と、複数のスイッチング素子に接続された複数の画素電極と、複数の走査線に走査信号を供給する走査線駆動回路と、複数の信号線に表示信号を供給する信号線駆動回路とを備え、一つのフレームの開始から次のフレームの開始までのフレーム期間において、複数の走査線を順次走査する順次走査期間と、走査信号駆動回路が走査線の順次走査を停止し複数のスイッチング素子がＯＦＦ状態にセットされるブランク期間とを有する。
【選択図】図３

Description

本発明は液晶表示装置及びその駆動方法に関する。

近年、高度な映像・情報化社会の本格的な進展やマルチメディアシステムの急速な普及に伴い、液晶表示装置の重要性はますます増大している。液晶表示装置は、低消費電力・薄型・軽量などの利点を有することから、携帯端末機器などの表示装置として幅広く応用されている。このような液晶表示装置に用いられる液晶パネルは、例えば、マトリクス状に配列した画素電極と、この画素電極に接続されたＴＦＴ（Thin film transistor）のようなスイッチング素子とが設けられた素子基板と、画素電極に対向する対向電極が形成された対向基板と、これら両基板の間に挟持された液晶とを有する。

従来、ＴＦＴによる液晶表示装置の駆動方法としては、液晶に印加する電圧を変化させることにより、液晶の配列を変化させ、透過率を変化させることによって階調表示を行う方法が用いられていた。この方法は、透過率が変化し始める閾値電圧と、これ以上電圧を加えても透過率が変化しない飽和電圧との間で、階調に応じて電圧を変化させることによって透過率を変化させ、階調表示を行う。

液晶表示装置を直流電圧によって駆動すると、例えば、液晶成分の分解、液晶パネル中の不純物による汚染が進行し、表示画像の焼き付きなどの問題が発生する。そこで、一般的に、フレームごとに駆動電圧の極性を変えるフレーム反転駆動方式や、ゲート線（走査線）ごとに駆動電圧の極性を変えるライン反転駆動方式、画素ごとに駆動電圧の極性を変えるドット反転駆動などの交流駆動方式が用いられる（例えば、特許文献１参照。）。
特開１１−３３７９７５号公報

液晶表示装置において階調表示を行う場合、ゲート線を介して走査信号電圧を印加し、スイッチング素子を導通状態にする。そして、スイッチング素子を導通状態にした状態で、ソース線を介して画素電極に階調に応じた表示信号を印加する。このようにして、画素電極と対向電極との間に、表示信号に応じた電荷を蓄積する。電荷蓄積後は、走査信号をオフレベルとしスイッチング素子を非導通状態にしても、各電極における電荷の蓄積状態は、液晶容量や蓄積容量などによって保持される。

このように、各スイッチング素子を駆動させ、蓄積させる電荷量を階調に応じて制御すると、画素ごとに液晶の配向状態が変化して光の透過率が変わり、画素ごとに明るさを変化させることができる。このようにして、階調表示することが可能となる。

蓄積した電荷は液晶容量や蓄積容量によって保持されるため、各画素の液晶層に表示信号を印加するのは一部の期間のみでよい。したがって、マトリクス状に配設された複数の画素を駆動する場合には、同一ゲート線に接続された複数の画素に同時に走査信号を印加し、表示信号をソース線を介して各画素に印加する。その後、順次ゲート線を切換え、表示信号を印加すればよい。

ところが、各画素において、駆動電圧が印加されない期間においても、結合容量の影響及び電荷のリークによって、その電位が変化する。このような電位変動によって、特に、中間調領域では画質の劣化が目立ってしまう。この問題は、特にフレーム反転駆動方式において顕著となる。広く知られているように、フレーム反転駆動方式は、各画素電極の駆動電圧の極性を、フレームごとに反転させる反転駆動が行われる。すなわち、フレーム反転駆動方式は面反転駆動方式であり、画像表示領域を構成する全画素電極の駆動電圧の極性を全て同じにして、一定周期で駆動電圧を反転させる方式である。

図７、図８及び図９を用いて、上述した問題について説明する。以下においては、フレーム反転駆動方式の液晶表示装置を例として説明する。図７は、このような問題を説明するための表示画像を表す図である。また、図８及び図９は図７に対応した各画素の電位を説明するための波形図であり、図８は図７中のＡ点、図９はＢ点における電位波形を説明する図である。ここで示す問題は、縦クロストーク現象である。

図７は、表示画面の中央に矩形の黒を、その他の表示画面全体に中間調のグレーを表示するための表示信号を液晶パネルに供給しているときの表示画像を示している。液晶パネルはノーマリホワイトとする。図７に示すように、黒表示部分の上の部分（Ａ点）では本来表示すべきグレーよりも暗い表示となり、黒表示部分の下の部分（Ｂ点）では本来表示すべきグレーよりも明るい表示となってしまう。

画像を表示しているときの各画素電極の電位を示す波形図を図８（Ａ点）及び図９（Ｂ点）に示す。Ａ点とＢ点とは、同一のソース線Ｌｓに接続されている。図８及び図９において、Ｖｇａ、ＶｇｂはそれぞれＡ点及びＢ点におけるゲート線に印加されるゲート線電位波形、Ｖｓは点Ａ及びＢを通過するソース線Ｌｓに印加されるソース線電位波形、Ｖｃｏｍは画素電極に対向するコモン電極の電位波形を示している。また、画素電極の電位波形は、縦クロストークの影響を考慮しない理想的な場合を破線（Ｖａ及びＶｂ）で、縦クロストークの影響を考慮した実際の画素電極の電位波形を実線（Ｖａ’及びＶｂ’）で示している。

図８及び図９において、Ｎ及び（Ｎ＋１）で示される期間は、Ａ点及びＢ点の画素にＮフレーム及び（Ｎ＋１）フレームに対応する表示信号が与えられている期間を示している。Ｎフレームは各画素を正極性駆動しており、（Ｎ＋１）フレームは、負極性駆動している。図８中のＴａおよび図９中のＴｂは、黒表示部分の画素に表示信号を与えている期間に対応する。

図８に示すように、Ａ点においては、タイミングｔａで走査信号が印加され、Ａ点の画素のＴＦＴはオンとなる。そして、Ａ点の画素電極にＮフレームのグレー表示に対応した表示信号が印加される。Ａ点の次のラインに表示信号が印加されるタイミングでは、Ａ点のＴＦＴはオフである。すなわち、Ａ点の画素電極に蓄積されたグレー表示に対応する電荷は、液晶容量及び蓄積容量によって、次に書き込みが行われるまで保持される。次のフレームにおいては、ソース電極の電位は反転され、Ａ点の画素には負極性の表示信号が印加される。この電位も次のフレームまで保持される。図９に示すように、Ｂ点についてもＡ点と同様に表示信号が与えられる。

しかしながら、画素電極の電位Ｖａ及びＶｂは、ＴＦＴがオフとなっている期間においても、結合容量などによって、ソース線電位Ｖｓの影響を受ける。すなわち、Ｔａの期間ではＡ点の画素電極の電位Ｖａは、ソース線電位Ｖｓの影響を受けて、グレーの表示信号のレベルよりも高い電位Ｖａ’となってしまい、本来表示すべきグレーよりも暗く表示されてしまう。一方、図９において、Ｔｂの期間では、Ｂ点の画素電極の電位Ｖｂは、極性反転後のソース線電位Ｖｓの影響を受けるため、グレーの表示信号のレベルよりも低い電位Ｖｂ’となってしまい、本来表示すべきグレーよりも明るく表示されてしまう。

上記の問題の他、表示画面全体をグレー表示した場合、表示画面の上部は暗く、下部が明るく表示される問題（輝度傾斜現象）がある。図１０は、この輝度傾斜現象の問題を説明する図である。また、図１１及び図１２は図１０に対応した各画素電極の電位を説明するための波形図であり、図１１は図１０中の一番上のゲート線の中央付近の画素であるＣ点、図１２は表示画面の中央付近の画素Ｄ点について説明する図である。

図１０は、表示画面全体を中間調のグレー表示するための表示信号を液晶パネル１０に供給している場合の表示画像を示している。図１０に示すように、表示画面の上部から下部にかけて本来表示すべきグレーから徐々に明るい表示となってしまう。

このような画像を表示しているときのＣ点及びＤ点の画素電極の電位を示す波形図を、図１１（Ｃ点）及び図１２（Ｄ点）に示す。Ｃ点とＤ点とは、同一のソース線Ｌｓに接続されている。図１１及び図１２において、図８、図９と同様に、Ｖｇｃ、ＶｇｄはそれぞれＣ点、Ｄ点におけるゲート線に印加されるゲート線電位波形、Ｖｓは点Ｃ及びＤを通過するソース線Ｌｓに印加されるソース線電位波形、Ｖｃｏｍは画素電極に対向するコモン電極の電位波形を示している。また、画素電極の電位波形は、輝度傾斜を引き起こさない理想的な場合を破線（Ｖｃ及びＶｄ）で、実際の画素電極の電位波形を実線（Ｖｃ’及びＶｄ’）で示している。Ｎ、（Ｎ＋１）の意味は図８、９と同様である。図１１及び図１２において、Ｃ点、Ｄ点において、Ｎフレームは正極性駆動、（Ｎ＋１）フレームは負極性駆動を行う。

図１１に示すように、Ｃ点ではソース電極の極性反転は、Ｃ点の画素のＴＦＴがオンとなるタイミングと略同時である。したがって、Ｃ点の画素電極の電位Ｖｃは、極性反転の影響を受けることなく一定に保たれる。すなわち、Ｃ点においては、理想的な電位が保持されＶｃとＶｃ’は等しくなる。

しかしながら、Ｄ点ではソース線Ｌｓの極性反転時に、ソース線画素電極間の容量の結合などにより、画素電極の電位が変動してしまう。図１２に示すように、Ｎフレームに対応する走査間隔期間（対応ゲート線が走査される時間間隔）内において、ソース電極の極性が反転している期間では、本来のグレーの表示信号電圧のレベルよりも低い電位Ｖｄ’となり、明るい表示となる。画素電極の電圧の実効値は、ソース電極の極性反転によって画素電極電位が低下する期間が長いほど小さくなってしまう。すなわち、表示画面の上部から下部にかけてだんだんと明るい表示となる。

本発明は上記のような事情を背景になされたものであって、本発明の目的は、液晶表示装置の表示特性を向上することである。

本発明の第１の態様にかかる液晶表示装置は、第一の基板と第二の基板との間に液晶を挟持し、前記液晶に電界を印加して、フレームを順次表示することによって画像表示を行う液晶表示装置であって、前記第１の基板上に形成された複数の走査線及び信号線と、前記複数の走査線及び信号線の交点近傍に配置され、上記走査線に接続された複数のスイッチング素子と、前記複数のスイッチング素子に接続された複数の画素電極と、前記複数の走査線に走査信号を供給する走査線駆動回路と、前記複数の信号線に表示信号を供給する信号線駆動回路と、を備え、一つのフレームの開始から次のフレームの開始までのフレーム期間において、前記複数の走査線を順次走査する順次走査期間と、前記走査信号駆動回路が前記走査線の順次走査を停止し前記複数のスイッチング素子がＯＦＦ状態にセットされるブランク期間と、を有するものである。これによって、表示性能を向上させることができる。

本発明の第２の態様にかかる液晶表示装置は、上記の液晶表示装置において、前記ブランク期間は前記フレーム期間の１／８以上であるものである。これによって、より表示性能を向上させることができる。

本発明の第３の態様にかかる液晶表示装置は、上記の液晶表示装置において、前記ブランク期間は前記フレーム期間の１／４以上であるものである。これによって、さらに表示性能を向上させることができる。

本発明の第４の態様にかかる液晶表示装置は、上記の液晶表示装置において、前記ブランク期間は、前記フレーム期間における連続した一つの期間であるものである。これによって、容易に制御することが可能である。

本発明の第５の態様にかかる液晶表示装置は、上記の液晶表示装置において、
前記ブランク期間は、フレームの全ての表示信号が前記画素電極に書き込まれた後に設けられているものである。これによって、容易に制御することが可能である。

本発明の第６の態様にかかる液晶表示装置は、上記の液晶表示装置における前記ブランク期間において、前記信号線駆動回路は一定電位の表示信号を出力するものである。これによって、ブランク期間における消費電力の増加を抑制することが可能である。

本発明の第７の態様にかかる液晶表示装置は、上記の液晶表示装置において、前記液晶表示装置はフレーム反転駆動方式によって画像表示を行うものである。本発明は、このような場合に、特に効果が高い。

本発明の第８の態様にかかる液晶表示装置の駆動方法は、第１の基板と第２の基板との間に液晶を挟持し、前記液晶に電界を印加して、それぞれスイッチング素子を有する複数の画素から構成される表示領域において画像表示する液晶表示装置の駆動方法であって、
複数のフレームを順次表示し、
前記複数のフレームのそれぞれについて、一フレームの表示開始から次のフレームの表示開始までのフレーム期間において、前記複数の画素のスイッチング素子がＯＦＦ状態にセットされるブランク期間を有する。これによって、表示性能を向上させることができる。

本発明の第９の態様にかかる液晶表示装置の駆動方法は、上記の方法において、前記ブランク期間は前記フレーム期間の１／８以上である。これによって、確実に表示性能の向上をすることが可能である。

本発明によって、表示性能を向上した液晶表示装置及びその駆動方法を提供できる。

以下に、本発明を適用可能な実施の形態について図を用いて説明する。以下の説明は、本発明の実施形態を説明するものであり、本発明が以下の実施形態に限定されるものではない。説明の明確化のため、以下の記載及び図面は、適宜、省略及び簡略化がなされている。又、当業者であれば、以下の実施形態の各要素を、本発明の範囲において容易に変更、追加、変換することが可能である。

本発明の実施の形態にかかる表示装置について、図１を参照して説明する。ここでは、表示装置としてＴＮタイプのアクティブマトリクス型の液晶表示装置を例として説明する。図１は、本実施の形態にかかる液晶表示装置１００のブロック図である。液晶表示装置１００は、画像表示を行う液晶パネル１０１と、制御信号、表示データ及び電源などを供給する駆動制御回路１０２、ゲートドライバ１０３、ソースドライバ１０４、グラフィックコントローラ１０５などから構成される。好ましくは、駆動制御回路１０２、ゲートドライバ１０３及びソースドライバ１０４は、ＧＲＡＭ（Graphic Random Access Memory）を含む１つの半導体チップ内に組み込まれる。

複数の画素から構成される表示領域を有する液晶パネル１０１は、ＴＦＴ（Thin Film Transistor）アレイ基板（不図示）と対向配置される対向基板（不図示）との間に液晶を挟持した構成を有している。ＴＦＴアレイ基板には、水平方向にゲート線（走査線）、垂直方向にソース線（信号線）がそれぞれ形成されており、ゲート線とソース線の交差点付近にはＴＦＴが設けられている。また、ゲート線とソース線との間にマトリクス状に形成された複数の画素電極を有している。ＴＦＴのゲートがゲート線に、ソースがソース線に、ドレインが画素電極に、それぞれ接続される。

一方、対向基板上にはコモン電極及びＲ（赤）、Ｇ（緑）Ｂ（青）のカラーフィルタが形成されている。コモン電極は、実際には画素電極と対向するように対向基板の略全面に形成される透明電極である。各ゲート線にはゲートドライバ１０３から走査信号が供給される。各走査信号によって、各ゲート線に接続されているすべてのＴＦＴが同時にオンとなる。そして、ソースドライバ１０４から各ソース線に表示信号が供給され、画素電極に表示信号に応じた電荷が蓄積される。

表示信号が書き込まれた画素電極とコモン電極との電位差に応じて、画素電極とコモン電極間の液晶の配列が変化する。これによって、バックライト（不図示）から入射される光の透過量を制御する。液晶パネル１０１の各画素は、透過する光量に応じた色の濃淡とＲＧＢいずれかの色表示によりさまざまな色合いの表示を行う。なお、モノクロ表示の場合は、カラーフィルタを設けなくてもよい。

駆動制御回路１０２は、電気的に液晶パネル１０１に接続される。駆動制御回路１０２は、駆動電圧生成回路１０６、走査信号制御回路１０７、表示信号制御回路１０８及びタイミング制御回路１０９などからなる。駆動電圧生成回路１０６はＤＣ／ＤＣコンバータ（不図示）を備え、外部電源から供給されるＤＣ電源から、各回路へ供給される電圧を生成する。ＤＣ／ＤＣコンバータからの電圧は、各伝送配線を介してゲートドライバ１０３、ソースドライバ１０４及び駆動制御回路１０２内に設けられた各ロジック回路に供給される。また、駆動電圧生成回路１０６は、コモン電極用の電圧を生成する。

グラフィックコントローラ１０５は、ＲＧＢ信号などのビデオデータが記憶されているＶＲＡＭ（Video Random Access Memory）（不図示）を備えている。グラフィックコントローラ１０５から、駆動制御回路１０２に対して、同期信号とビデオデータが転送される。転送されたビデオデータは、表示信号制御回路１０８に入力され、表示データに変換される。

また、タイミング制御回路１０９には、グラフィックコントローラ１０５から同期信号が入力される。同期信号は、例えば、１画素分の表示信号の入力サイクルであるドットクロック信号、水平同期信号Ｈｓｙｎｃ、垂直同期信号Ｖｓｙｎｃなどを含む。タイミング制御回路１０９は受信した信号を処理し、ゲートドライバ１０３及びソースドライバ１０４へ供給すべき各種制御信号を、必要なタイミングで出力する。

タイミング制御回路１０９は、ゲートドライバ１０３、ソースドライバ１０４へいくつかの種類の同期信号を含む制御信号を供給する。ゲートドライバ１０３及びソースドライバ１０４は、制御信号に従ったタイミングで、走査信号あるいは表示信号の出力を行う。

ゲートドライバ１０３へは、スタートパルス信号、クロック信号、及びイネーブル信号などが、タイミング制御回路１０９から入力される。スタートパルス信号がＯＮ信号を出力するゲート線を選択し、イネーブル信号が走査信号の出力制御を行うことによって、各ゲート線において順次ＯＮ信号が出力される。典型的には、ゲートドライバ１０３は、１行目から後段の行に向けて、各行の画素を順次走査するように走査信号を出力する。

ソースドライバ１０４は、液晶パネル１０１の各ソース線に対して、表示信号を供給する。タイミング制御部１０９から指示されるタイミングで、グラフィックコントローラ１０５から転送される表示データに基づいて生成した表示信号を、ソース線に供給する。

ソースドライバ１０４から入力される表示信号が、ＴＦＴのソース／ドレインを介して画素電極に供給され、画素電極に階調に応じた表示信号を印加する。そして、画素電極と対向電極との間の液晶に電界を印加する。このように、各スイッチング素子を駆動させ、蓄積させる電荷量を階調に応じて制御すると、画素ごとに液晶の配向状態が変化して光の透過率が変わり、画素ごとに明るさを変化させることができる。

以下に、図を参照して本実施の形態にかかる液晶表示装置の駆動方法について説明する。本実施形態の液晶表示装置において、フレーム期間内においてブランク期間が設定される。ここで、フレーム期間とは、一つのフレームの表示信号出力を開始してから次のフレームの表示信号出力を開始するまでの期間を言う。又、ブランク期間において、ゲート線の順次走査が停止される。各ゲート線の電位はオフレベルにあり、全てのＴＦＴがＯＦＦ状態にセットされている。ブランク期間を設けることによって、縦クロストーク現象や輝度傾斜現象による画像品質の低下を抑制することができる。

ブランク期間においては、各画素に表示信号が供給されないため、同一の画像の表示が続けられる。好ましくは、ブランク期間はフレーム期間の１／８以上、さらに好ましくは１／４以上に設定される。より確実な画像品質の向上を図るためには、フレーム期間の１／２以上をブランク期間に設定することがより好ましい。

ブランク期間は、好ましくは一つの連続期間としてフレーム期間において設定される。さらに好ましくは、フレーム期間において走査線（ゲート線）の順次走査が終了した後の期間、つまり、各表示フレームの走査開始（表示信号出力開始）タイミングの間に設定される。なお、ブランク期間を複数の分割された期間から構成し、一フレーム期間において分散して設定することも可能である。つまり、一つのフレームの順次走査期間を分割し、各順次走査期間の間に分割されたブランク期間を設定する。

以下に、本形態の液晶表示装置の方法を具体的に説明する。ここで、図２、図３及び図４を参照して、フレーム期間の後半１／２をブランク期間とした好ましい例を示す。ここでは、フレーム反転駆動行っている場合を例として説明する。フレーム期間の前半１／２の期間は順次走査期間であり、従来のようにフレームに対応する表示信号を選択されたラインの画素に順次出力する。ブランク期間においては、各ソース線に対して黒表示に対応する表示信号を出力する。このとき、各ゲート線にはＴＦＴをオフとする信号が供給される。

このように、好ましくはブランク期間において、各ソース線に出力される表示信号は一定電圧とされるが、ブランク期間において表示信号を変化させることも可能である。また、表示領域内の各ソース線に出力される表示信号は同一電圧とされる。なお、以下においてはフレーム反転駆動として、コモン電極電位Ｖｃｏｍを中心電位として、ソース線電位を正または負の極性に反転する方式を例として説明するが、コモン電極電位Ｖｃｏｍの極性を周期的に反転してもよい。また、ノーマリホワイトの液晶パネルを用いているものとする。

図２（ａ）は、表示画面の中央に矩形の黒を、その他の表示画面全体を中間調のグレーを表示するための表示信号を液晶パネル１０に供給している場合の表示画像を示している。Ａ点とＢ点とは、同一のソース線Ｌｓに接続されている。図２（ｂ）は、一フレーム期間におけるソース線Ｌｓの表示信号の変化を示している。グレーの表示信号、黒の表示信号、グレーの表示信号を対応する画素電極に供給した後、ブランク期間において黒に相当する一定電圧の表示信号にセットされている。

図３及び図４を参照して、図２のＡ点、Ｂ点における画素電極の電位変化を詳細に説明する。図３は、図２に示した画像を表示しているときのＡ点における画素電極の電位変化を説明する波形図である。また、図４はＢ点における画素電極の電位変化を説明する図である。

図３及び図４において、Ｖｇａ、ＶｇｂはそれぞれＡ点及びＢ点におけるゲート線に印加されるゲート線電位波形、Ｖｓは点Ａ及びＢを通過するソース線に印加されるソース線電位（表示信号）波形、Ｖｃｏｍは画素電極に対向するコモン電極の電位波形を示している。また、画素電極の電位波形は、クロストークを考慮しない理想的な場合を破線（Ｖａ及びＶｂ）で、クロストークを考慮した実際の画素電極の電位波形を実線（Ｖａ’及びＶｂ’）で示している。

図３及び図４において、Ｎ及び（Ｎ＋１）で示される期間は、Ａ点及びＢ点の画素にＮフレーム及び（Ｎ＋１）フレームに対応する表示信電圧が与えられている期間を示している。Ｎフレームは各画素を正極性駆動しており、（Ｎ＋１）フレームは負極性駆動している。図３中のＴａ、図４中のＴｂは、図２における黒表示部分の画素に表示信号を供給している期間に対応する。図３、４中のＴは、ブランク期間に対応する。本実施の形態では、ブランク期間において、黒表示に対応する電圧を印加している例を示す。

図３に示すように、Ａ点においては、タイミングｔａで走査信号電圧が印加され、Ａ点の画素のＴＦＴはオンとなる。そして、Ａ点の画素電極にＮフレームのグレー表示に対応した表示信号が供給される。Ａ点の次のラインに表示信号が供給されるタイミングでは、Ａ点のＴＦＴはオフである。すなわち、Ａ点の画素電極に蓄積されたグレー表示に対応する電荷は、液晶容量及び蓄積容量によって、次に書き込みが行われるまで保持される。

（Ｎ＋１）フレームでソース電極の電位は反転され、Ａ点の画素には負極性の表示信号が印加される。この駆動電位も次のフレームまで保持される。図４に示すように、Ｂ点についてもＡ点と同様に、タイミングｔｂでＢ点の画素に蓄積された正極性のＮフレーム表示信号電位は、液晶容量及び蓄積容量によって保持され、（Ｎ＋１）フレームでソース電極の電位は反転され、Ｂ点の画素には負極性の表示信号が印加される。

従来、図７に示すように、フレーム反転駆動を用いた場合、液晶パネルの中央の矩形の黒表示の上の部分では（図７中Ａ点）では本来表示すべきグレーよりも暗い表示となり、下の部分（図７中Ｂ点）では本来表示すべきグレーよりも明るい表示となってしまっていた。画素電極の電位ＶａはＴＦＴがオフとなっている期間においても、結合容量などによって、ソース線電位Ｖｓの影響を受けるためである。つまり、図３中の期間Ｔａにおいて、Ａ点の画素電極の電位はソース線電位によって引き上げられている。一方、図４中の期間Ｔｂにおいては、Ｂ点の画素電極の電位はソース線電位によって引き下げられている。このため、上記のような表示色変化が生じていた。

しかし、本実施の形態では、フレーム期間の後半１／２の期間にブランク期間Ｔが設けられている。ブランク期間Ｔの間、各ゲート線にはＴＦＴをオフ状態とする走査信号を供給し、各ソース線には黒表示に対応する表示信号を供給する。ブランク期間Ｔにおいて、ＴＦＴは全てオフとなっているので、画素電極に蓄積されていた電荷は、液晶容量、蓄積容量などによってそのまま保持される。

ブランク期間Ｔの間、各画素電極はソース線の電位によって同様の影響を受けている。図３、４の例においては、Ｎフレームに対応する画素電位が引き上げられている。このため、走査順序（ゲート線）の異なる画素に対するソース線電位による影響が異なる時間（Ｔａ、Ｔｂ）が、相対的に短くなる。これによって、同一色を表示するラインが異なる画素の間において、画素電極電位の実効値が従来のものよりも近づくので、画素間の表示色の相違を低減することができる。このように、従来の液晶表示装置よりも高品位の表示を行うことができる。

ブランク期間を使用した画像表示において、例えば、グラフィックコントローラ１０５は、通常画像のビデオデータにブランク期間に相当するブランク期間データを加えたデータを生成し、駆動制御回路１０２に出力する。表示信号制御回路１０８は、通常の順次走査期間（フレーム期間の前半１／２期間）においては通常画像のビデオデータに対応する表示データを出力する。ブランク期間において、表示信号制御回路１０８はグラフィックコントローラ１０５からのブランク期間データに対応した表示データをソースドライバ１０４に出力する。ソースドライバ１０４は、入力された表示データに対応した表示信号を出力する。

走査信号制御回路は、フレーム期間前の半順次走査期間において、通常の制御信号をゲートドライバ１０３に出力する。ブランク期間において、ゲートドライバ１０３が各ゲート線に選択信号を出力しないように、ゲートドライバ１０３に制御信号を出力する。なお、表示信号制御回路１０８がブランク期間の表示データを生成すること、あるいは、ソースドライバ１０４内に一定の電圧を出力する回路を形成し、ブランク期間において、その回路からの表示信号を出力するように、液晶表示装置１００を構成することも可能である。

ここで、フレーム周波数を従来と同じとして、各画素への書き込み速度を早くする。あるいは、各画素への１フレームの書き込み速度を従来と同じとして、フレーム周波数を従来の２倍に設定してもよい。なお、本実施形態においては、フレーム反転駆動を例として説明した。このように、本発明はフレーム反転の場合において特に効果が高いが、例えば、ゲート線ごとに反転駆動を行うライン反転駆動などにも適用可能である。

続いて、従来問題となっていた輝度傾斜現象について説明する。表示画面全体をグレー表示した場合、表示画面の上部は暗く、下部が明るく表示されてしまう。このような問題に対しても、上述の駆動方法を用いることによって、表示品質を向上することができる。図５及び図６は、このような問題を説明するための液晶の駆動電位を示す波形図であり、図５は液晶パネルの一番上のゲート線の中央の画素であるＣ点、図６は表示画面の中央の画素Ｄ点における駆動波形を示す図である。ここでは、ブランク期間Ｔにおいて、画像表示を行っているグレーと同じ表示に対応する電圧（表示信号）をソース線に印加している例を示している。

図５及び図６は、本実施形態にかかる駆動方法を用いて、このような画像を表示しているときのＣ点及びＤ点における各電極の電位を示す波形図である。Ｃ点とＤ点とは、同一のソース線Ｌｓに接続されている。図５及び図６において、図３及び図４と同様に、Ｖｇｃ、ＶｇｄはそれぞれＣ点及びＤ点におけるゲート線に印加されるゲート線電位波形、Ｖｓは点Ａ及びＢを通過するソース線に印加されるソース線電位波形、Ｖｃｏｍは画素電極に対向するコモン電極の電位波形を示している。

また、画素電極の電位波形は、ソース線電位からの影響がない理想的な場合を破線（Ｖｃ及びＶｄ）で、実際の画素電極の電位波形を実線（Ｖｃ’及びＶｄ’）で示している。図５、図６において、Ｎ、（Ｎ＋１）は図３、４と同様の意味であり、Ｎフレームは正極性駆動、（Ｎ＋１）フレームは、負極性駆動を行う。

図５に示すように、上述したように一フレーム期間の後半１／２にブランク期間Ｔを設ける。一フレーム期間の前半１／２の期間は従来のように表示を行う表示信号を印加し、ブランク期間において、ソース線からグレー表示に対応する表示信号を印加する。ブランク期間において、各ゲート線は接続されている各ＴＦＴをオフとする信号を伝送する。

Ｃ点では表示信号の極性反転は、Ｃ点の画素のＴＦＴがオンとなるタイミングと略同時である。したがって、Ｃ点の画素の画素電極の電位Ｖｃは、極性反転の影響を受けることなく一定に保たれる。したがって、Ｃ点においては、理想的な駆動電位が保持されＶｃとＶｃ’は等しくなる。

一方、図６に示すように、表示画面の中央であるＤ点においても、タイミングｔｄで、ＴＦＴがオンとなる信号が供給され、表示信号電圧を印加する。蓄積された電荷は、液晶容量及び蓄積容量などによって保持される。最下の走査線に接続された画素への書き込みが終わった後、ブランク期間Ｔの間ソース電極にはグレーの表示に対応した電圧が印加される。その間、ゲート線からはＴＦＴとオフとする信号を印加する。その後、ブランク期間Ｔが終わると、ソース線の表示信号が負極性に反転する。ソース線電位の変化に伴い、画素電極電位Ｖｄも引き下げられる。さらに、次の（Ｎ＋１）フレームの書き込みを行うため、Ｄ点の画素のＴＦＴはオンとなり、Ｄ点の画素電極にグレー表示に対応した負極性の表示信号が供給される。

従来、表示画面全体を中間調のグレーを表示するための表示信号を液晶パネルに供給している場合、表示画面の上部から下部にかけて本来表示すべきグレーからだんだんと明るい表示となっていた。Ｄ点では極性反転時に、ソース線と画素電極間の容量のカップリングにより、画素電位が変動するためである。

しかし、本実施形態のようにブランク期間Ｔを設けることによって、画素電極電位Ｖｄが、本来の電位から変動している期間の割合が減少する。つまり、Ｃ点とＤ点における画素電極電位の実効値が近づく。つまり、ライン（ゲート線）が異なる画素間における画素電極電位の実効値が近づき、その表示色の相違を低減することができる。これによって、輝度傾斜減少の問題を軽減させることができ、表示性能の向上を行うことができる。

本実施の形態における液晶表示装置の構成の一例を示すブロック図である。 本実施の形態における駆動方法を説明するための図である。 同図２Ａ点に対応する各電極の電位波形及びタイミングを示す図である。 同図２Ｂ点に対応する各電極の電位波形及びタイミングを示す波形図である。 本実施の形態における各電極の電位波形及びタイミングを示す波形図である。 本実施の形態における各電極の電位波形及びタイミングを示す波形図である。 従来の液晶表示装置における、縦クロストーク現象を説明するための図である。 同図７Ａ点に対応する各電極の電位波形を示す波形図である。 同図７Ｂ点に対応する各電極の電位波形を示す波形図である。 従来の液晶表示装置における輝度傾斜現象を説明するための図である。 同図１０Ｃ点に対応する各電極の電位波形を示す波形図である。 同図１０Ｄ点に対応する各電極の電位波形を示す波形図である。

符号の説明

１００ 液晶表示装置
１０１ 液晶パネル
１０２ 駆動制御回路
１０３ ゲートドライバ
１０４ ソースドライバ
１０５ グラフィックコントローラ
１０６ 駆動電圧生成回路
１０７ 走査信号制御回路
１０８ 表示信号制御回路
１０９ タイミング制御回路

Claims (9)

1. 第一の基板と第二の基板との間に液晶を挟持し、前記液晶に電界を印加して、フレームを順次表示することによって画像表示を行う液晶表示装置であって、
   前記第１の基板上に形成された複数の走査線及び信号線と、
   前記複数の走査線及び信号線の交点近傍に配置され、上記走査線に接続された複数のスイッチング素子と、
   前記複数のスイッチング素子に接続された複数の画素電極と、
   前記複数の走査線に走査信号を供給する走査線駆動回路と、
   前記複数の信号線に表示信号を供給する信号線駆動回路と、を備え、
   一つのフレームの開始から次のフレームの開始までのフレーム期間において、前記複数の走査線を順次走査する順次走査期間と、前記走査信号駆動回路が前記走査線の順次走査を停止し前記複数のスイッチング素子がＯＦＦ状態にセットされるブランク期間と、を有する、
   液晶表示装置。
2. 前記ブランク期間は前記フレーム期間の１／８以上である、請求項１に記載の液晶表示装置。
3. 前記ブランク期間は前記フレーム期間の１／４以上である、請求項１に記載の液晶表示装置。
4. 前記ブランク期間は、前記フレーム期間における連続した一つの期間である、請求項１、２又は３に記載の液晶表示装置。
5. 前記ブランク期間は、フレームの全ての表示信号が前記画素電極に書き込まれた後に設けられている、請求項４に記載の液晶表示装置。
6. 前記ブランク期間において、前記信号線駆動回路は一定電位の表示信号を出力する、請求項１〜５のいずれか一項に記載の液晶表示装置。
7. 前記液晶表示装置はフレーム反転駆動方式によって画像表示を行う、請求項１〜６いずれか一項に記載の液晶表示装置。
8. 第１の基板と第２の基板との間に液晶を挟持し、前記液晶に電界を印加して、それぞれスイッチング素子を有する複数の画素から構成される表示領域において画像表示する液晶表示装置の駆動方法であって、
   複数のフレームを順次表示し、
   前記複数のフレームのそれぞれについて、一フレームの表示開始から次のフレームの表示開始までのフレーム期間において、前記複数の画素のスイッチング素子がＯＦＦ状態にセットされるブランク期間を有する、
   液晶表示装置の駆動方法。
9. 前記ブランク期間は前記フレーム期間の１／８以上である請求項８に記載の液晶表示装置の駆動方法。

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