JP2008304513A - 液晶表示装置、および液晶表示装置の駆動方法 - Google Patents

Abstract

【課題】従来の一般的な走査線駆動方法を流用することができ、且つコスト面でも有利な液晶表示装置、及び液晶表示装置の駆動方法の提供を目的とする。
【解決手段】本発明に係る液晶表示装置１０では、ゲートドライバ１３から供給されるゲート信号によりＴＦＴ（ｉ，ｊ）をスイッチングさせて、データ信号を画素Ｐ（ｉ，ｊ）に供給する。ゲートドライバ１３は、閾値電圧より低い電荷をＴＦＴ（ｉ，ｊ）とされた充電波形部と、閾値電圧より高い電圧値とされた駆動波形部と、立下り時の波形が変調された立下り波形部とからなる構成である。
【選択図】図４

Description

本発明は、液晶表示装置及び液晶表示装置の駆動方法に関するものである。

液晶表示装置とは、電圧によって分子の配列が変化する液晶を用いて画像を表示させる装置である。液晶表示装置は、液晶が充填された画素により構成されたパネルと、前記パネルにデータ信号を供給するソースドライバと、水平走査期間にデータ信号を供給するための画素列を特定するゲートドライバとから構成されている（例えば、特許文献１参照）。

このような液晶表示装置では、ゲートドライバと画素とは走査線ＧＬ及びスイッチング素子とを用いて接続されている。ゲートドライバから走査線ＧＬに駆動信号が出力されると、スイッチング素子がオンし、スイッチング素子はデータ信号を液晶に供給する。スイッチング素子は、薄幕トランジスタ（Thin Film Transistor:TFT）で構成され、ゲート電極に駆動信号が印加されると、ソース電極に印加されたデータ信号をドレイン電極に接続された液晶に供給する。このとき、図１０に示すように、駆動信号の立ち上がり時と立ち下り時に遅延が発生し、液晶へのデータ信号の充電期間が所要時間確保されない場合がある。立ち上がり時間が遅延した場合は、データの充電期間が所要時間確保できなくなる。また、立ち下りが遅延した場合は、スイッチング素子が次のデータを再書込みしてしまう恐れがある。
ここで、充電期間とは、画素へデータ信号を供給するための時間のことである。駆動信号の遅延は、駆動信号が流れる走査線の配線容量や抵抗が原因となる。そのため、従来では、駆動信号の遅延を低減させるために走査線の両側から駆動信号を供給し、駆動信号の遅延を改善していた。

走査線ＧＬの配線容量の増加は画面サイズの増加に伴い増加される。画面サイズがある程度大きくなると、駆動信号の入力側から離れた液晶画素での駆動信号の遅延が無視できなくなる。図１０に示すように、走査線ＧＬはスイッチング素子をＲ成分、画素をＣ成分とした等価回路に置き換えることができる。ＲＣ成分は走査線ＧＬの図中右端に移行するにつれ増加し、右端で最大となる。そのため、走査線ＧＬに出力された駆動信号は、右端に移行するに従い波形が鈍り、立ち上がり時と立ち下り時の遅延が大きくなる。

上述した駆動信号の立ち上がり時と立ち下り時の遅延を防止するために、従来では、駆動信号を走査線の両側から供給することで、駆動信号の遅延を低減していた。駆動信号を走査線の両側から供給することで、走査線のＲＣ成分を半分と見なすことができる。しかしながら、走査線の両側から駆動信号を供給するためにゲートドライバを両側に配置する必要があり、コスト高となっていた。

連続する複数の走査期間にわたって走査線を選択状態とする駆動方式を採用した液晶表示装置において、充電期間を確保するために、データ信号における電圧の極性反転直後の１水平走査期間をダミー水平走査期間とし、本来選択された走査線と同極性のデータ信号をダミー水平走査期間に選択された画素に印加する技術が開示されている（例えば、特許文献２参照。）。
このような技術では、ダミー水平走査期間に選択された走査線に事前充電がなされるため、画素への充電時間を増加させることができる。

また、画像データの画素への供給時間を確保するための技術ではないが、駆動信号による走査線の負荷を低減させるために、電源投入時にゲート出力が同時にｏｆｆにならないよう、順次ゲート出力（出力端子）をハイインピーダンス状態からｏｆｆ電圧（ＶＧＬ）に移行させて、走査線に流れる電流値を抑える技術が開示されている（例えば、特許文献３参照。）。
このような技術では、電源投入時に起こる過電流を抑制することで走査線の損傷を防止することができる。

そして、液晶表示装置の表示特性の向上を図るために、走査線に第一の選択電圧を供給した後、上記第一の選択電圧と極性の異なる第二の選択電圧を走査線に供給する技術が開示されている（例えば、特許文献３参照。）。
このような技術では、画素に印加される電圧のＤＣ成分を最小限に抑えることが可能となる。
特開２００６−１３３４０６号公報 特開２００１−５１２５２号公報 特開２００６−２０１７６０号公報 特開平１０−８２９８０号公報

上述した特許文献２の発明は、次のような課題があった。
つまり、選択された走査線上の画素とダミー走査期間に選択された走査線上の画素とに供給されるデータ信号の極性を各列ごとに同極性とする必要があり、使用する反転方式が限定されることとなる。
また、画素の反転方式としては、一度に選択される走査線の数を、１ライン又は２ラインとすることが一般的である。しかしながら、特許文献２の発明では、一度に選択される走査線の数は４ラインとなっている。このため、選択された操作線上で同極性となる画素数が多くなり、画面上でブロック状の境界ムラを発生させ易くなる。
さらに、水平走査期間毎にソースドライバにデータ信号を供給するラッチパルスが変則的な信号となり、複雑な制御を必要とした。

なお、上述した特許文献３又は４の発明では、その課題を、充電期間を改善するものとしていないため、本発明の課題を解決することはできない。

本発明は、上記課題にかんがみてなされたもので、従来の一般的な走査線駆動方法を流用することができ、且つコスト面でも有利な液晶表示装置、及び液晶表示装置の駆動方法の提供を目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の請求項１にかかる発明では、複数の走査線と、前記走査線に供給される駆動信号に基づいて、画面を構成する画素にデータ信号を供給するスイッチング素子と、水平走査期間に、前記駆動信号を前記走査線に供給する駆動信号供給手段とを有する液晶表示装置において、前記駆動信号供給手段は、前記水平走査期間における充電期間より前の期間に、前記スイッチング素子をオンさせる閾値電圧より低い電荷を前記スイッチング素子に供給するとともに、前記水平走査期間における充電期間に、前記閾値電圧より高い電圧値とされた駆動信号を前記スイッチング素子に供給するものであって、前記駆動信号の立ち下り波形の傾きを急峻にする波形変調手段を有する構成としてある。

上記した構成において、充電期間より前に所定の電圧が印加された後、電圧の高い駆動信号が供給されるため、駆動信号が閾値電圧を超える時間が速くなる。また、波形変調手段により、駆動信号の立ち下り波形の傾きが急峻に変調されるため、駆動信号が閾値電圧を下回る時間が速くなる。この結果、充電期間が確保しにくい、駆動信号の出力部から離れた液晶表示領域でも充電期間を確保することが可能となる。
ここで、充電期間より前に印加される電圧は、スイッチング素子が閾値電圧を上回る時間を短くするためのものであって、データ信号を液晶に充電するためのものではない。そのため、その電圧値を閾値電圧より低くなるように設定している。
これにより、走査線の両側から駆動信号を供給する必要がなく、ゲートドライバを片側分省略することでコストを下げることができる。また、液晶表示装置の走査線等やスイッチング素子等のハード構成を改良する必要がなく、駆動信号供給部（又は、ゲートドライバ）を改良するだけで本発明を使用するこができ、従来の液晶表示装置を改良する場合、低コストで改良することができる。

さらに、本発明では、スイッチング素子に印加された電荷が閾値電圧を超えるのに掛かる時間を速くすることで駆動信号の遅延を改善し、充電期間を確保するものである。そのため、本発明に係る技術ではどのような画素電圧の極性配列にも依存しないため、どのような反転方式を用いる液晶表示装置にも流用することができる。

ここで、駆動信号供給手段は、ゲートドライバ等のユニットからなるものに限定されず、例えば、液晶パネル上に実装された配線と、前記配線に駆動信号を供給する装置とから成るものであってもよい。
また、波形の傾きを急峻にするとは、波形をスロープ状に立ち下げる場合やランプ状に立ち下げる場合を含む。

また、本発明では、前記充電期間より前の期間とは、前記駆動信号における前記スイッチング素子をオンさせない期間を特定する第一ＯＥ（Output buffer enable)期間であって、前記波形変調手段は、前記駆動信号の立ち下り期間を特定する第二ＯＥ期間に前記駆動信号の波形の傾きを急峻にする構成としてもよい。
上記のように構成した発明では、第一ＯＥ期間にスイッチング素子に所定の電圧が供給され、第二ＯＥ期間に駆動信号が変調される。ここで、ＯＥ期間は、ゲート信号の立ち下り波形の鈍りにより次のデータを再書込みしてしまうのを防止するための期間である。特に、第一ＯＥ期間は駆動信号においてスイッチング素子をオンさせない箇所を特定するための期間である。また、第二ＯＥ期間とは走査線に供給される駆動信号の立ち下り箇所を特定するための期間である。
そのため、充電期間以外の期間を利用してスイッチング素子の立ち上がりと立ち下り時の遅延を改善するため、既存の充電期間を短くすることなく本発明の機能を実現することができる。

また、本発明では、更に、前記データ信号を前記画素に供給するソースドライバを有し、前記ソースドライバは、前記駆動信号の遅延時間に合わせて、前記データ信号の供給を遅延させる構成としてもよい。
つまり、駆動信号の供給に合わせて、ソースドライバから出力されるデータ信号を遅延させることにより、充電期間を確保する。このため、ＯＥ期間を短くしても遅延を低減させることができるため、ＯＥ期間を短くした分だけ充電期間をより確保することが可能となる。

さらに、本発明の技術的特徴を備えた具体的な構成として、前記駆動信号供給手段は、前記走査線の片側から前記駆動信号を供給するとともに、前記スイッチング素子は、薄幕トランジスタであって、前記ＯＥ期間に出力される第一ＯＥ信号と第二ＯＥ信号との出力に基づいて前記薄幕トランジスタのオン・オフを切替える構成としてある。

そして、本発明は、装置のみならず、本発明の技術的特徴を備えた方法にも適応することができる。そのため、本発明では、複数の走査線と、前記走査線に供給される駆動信号に基づいてオンすることで、画面を構成する画素にデータ信号を供給するスイッチング素子と、前記駆動信号を前記走査線に供給する駆動信号供給手段とを有する液晶表示装置を駆動させる液晶表示装置の駆動方法において、前記水平走査期間における充電期間より前に、前記スイッチング素子をオンさせる閾値電圧より低い電荷を前記スイッチング素子に充電する第一の工程と、前記水平走査期間における充電期間に、前記閾値電圧より高い電圧値とされた駆動信号を前記スイッチング素子に供給する第二の工程と、前記駆動信号の立ち下り波形の傾きを急峻にする第三の工程とから成る構成としてもよい。

以上説明したように請求項１及び請求項５に記載の発明によれば、従来の一般的な走査線駆動方法を流用することができ、且つコストを下げることができる。
さらには、どのような反転方式を用いる液晶表示装置においても充電期間を確保することができる。
また請求項２にかかる発明によれば、既存の充電期間を短くすることなく本発明の機能を実現することができる。
そして請求項３にかかる発明によれば、画素の充電期間をより延ばすことができる。
さらに請求項４のような、より具体的な構成において、上述した請求項１〜請求項３の各発明と同様の作用を奏することはいうまでもない。

以下、下記の順序に従って本発明の実施形態を説明する。
（１）液晶表示装置の構成
（２）液晶表示装置の作用・効果
（３）各種変形例
（４）まとめ

（１）液晶表示装置の構成
本発明に係る液晶表示装置では、ゲートドライバから供給されるゲート信号（駆動信号）によりＴＦＴ（スイッチング素子）をオンさせて、ソースドライバからのデータ信号を画素に供給する。本発明に係るゲートドライバでは、水平走査期間における充電期間より前にＴＦＴをオンさせる閾値電圧より低い電荷をＴＦＴのゲート電極に供給し、充電期間に閾値電圧より高い電圧値とされたゲート信号をＴＦＴのゲート電極に供給する。また、ゲートドライバはゲート信号の立ち下り波形の傾きを急峻にする機能（波形変調手段）を備える。そのため、ＴＦＴのゲート電極に充電される電荷量がより速く閾値電圧を超えるとともに、電荷がより速く閾値電圧より下回る。これにより、ゲート信号を配線容量の大きな走査線に供給した場合でもゲートドライバから遠い位置にある画素でゲート信号の遅延が発生せず、画素に所要の充電期間を確保することができる。

図１に示すように、液晶表示装置１０は、アクティブマトリクス形の表示部１１と、液晶表示装置１０の駆動を制御するコントローラ１２と、ゲート信号を出力するゲートドライバ１３（駆動信号供給手段）と、データ信号を出力するソースドライバ１４と、ゲートドライバ１３に信号電圧を供給するゲート電源供給回路１５と、表示部１１にコモン電圧を供給する共通電極駆動電源１６とを備えている。液晶表示装置１０は、図２に示す各信号によりその駆動が制御されている。まず、図示しない主機からコントローラ１２に制御信号が出力されると、コントローラ１２の制御に基づいてソースドライバ１４はデータ信号（図２（ｈ））をＴＦＴ（ｉ，ｊ）に供給する。次に、コントローラ１２の制御に基づいて、ゲートドライバ１３はゲート信号（図２（ｇ１）又は（ｇ２））をＴＦＴ（ｉ，ｊ）のゲート電極に供給する。ＴＦＴ（ｉ，ｊ）は、ゲート信号の入力により、ソース電極とドレイン電極間にキャリア電流を流し、ソースドライバ１４からのデータ信号を画素Ｐ（ｉ，ｊ）に供給する。これにより、画素は所定の電荷を充電する。

表示部１１は、複数本の走査線ＧＬ（ｊ）と、走査線ＧＬ（ｊ）と交差するデータ線ＳＬ（ｉ）と、走査線ＧＬ（ｊ）とデータ線ＳＬ（ｉ）とに接続されたＴＦＴ（ｉ，ｊ）と、ＴＦＴ（ｉ，ｊ）と接続した画素Ｐ（ｉ，ｊ）とを備えている（ｉ＝１〜ｍ、ｊ＝１〜ｎ）。走査線ＧＬ（ｊ）は、ゲートドライバ１３の出力端子Ｇ（ｊ）と、ＴＦＴ（ｉ，ｊ）のゲート電極とにそれぞれ接続されている。データ線ＳＬ（ｉ）は、ソースドライバ１４の出力端子Ｓ（１）〜Ｓ（ｎ）とＴＦＴ（ｉ，ｊ）のソース電極とにそれぞれ接続されている。また、画素Ｐ（ｉ，ｊ）は、ＴＦＴ（ｉ，ｊ）のドレイン電極と接続された画素電極Ｅｇと、共通電極駆動電源１６と接続された共通電極Ｅｃと、画素電極Ｅｇと共通電極Ｅｃとの間に挟持された液晶層とから構成されている。

コントローラ１２は主機からビデオ信号と同期信号とを取得して、ソースドライバ１４及びゲートドライバ１３とを制御する各信号を出力する。コントローラ１２は、主機から表示すべき画像を表すディジタルビデオ信号Ｄｖと、ディジタルビデオ信号Ｄｖに対応する水平同期信号ＨＳＹ及び垂直同期信号ＶＳＹとを受信する。コントローラ１２は、受信したディジタルビデオ信号Ｄｖ，ＨＳＹ，ＶＳＹに基づき、ラッチパルスＬＰと、ソースドライバ用スタート信号ＳＳＰと、ソースドライバ用クロック信号ＳＣＫと、ディジタル画像信号ＤＡとをソースドライバ１４に供給する。また、コントローラ１２は、ゲートドライバ用スタート信号ＧＳＰ（図２（ａ））と、ゲートドライバ用クロック信号ＧＣＫ（図２（ｂ））と、第一ＯＥ信号ＯＥ１（図２（ｄ））及び第二ＯＥ信号ＯＥ２（図２（ｆ））とをゲートドライバ１３に供給する。ここで、第一ＯＥ信号ＯＥ１はＴＦＴ（ｉ，ｊ）をオンさせない箇所を特定するための信号である。また、ゲート信号における第二ＯＥ信号ＯＥ２は、走査線ＧＬに供給されるゲート信号の立ち下り箇所を特定するための信号である。

ソースドライバ１４は、ラッチパルスＬＰと、ソースドライバ用スタート信号ＳＳＰと、ソースドライバ用クロック信号ＳＣＫとの入力タイミングに基づいて、ディジタル画像信号ＤＡをディジタル／アナログ変換してデータ信号Ｄ（図２（ｈ））を生成する。ソースドライバ１４は、ソースドライバ用スタート信号ＳＳＰ及びソースドライバ用クロック信号ＳＣＫが入力されると、生成したデータ信号Ｄを出力端子Ｓ（１）に出力する。その後、ラッチパルスＬＰの入力に基づいて、データ信号Ｄを出力端子Ｓ（１）〜Ｓ（ｍ）まで順次供給していく。これによりデータ信号Ｄは各データ線ＳＬ（ｉ）に順次出力されていく。このようにして、ソースドライバ１４は、ＴＦＴ（ｉ，ｊ）のソース電極にデータ信号Ｄを供給していく。

ゲートドライバ１３は、ゲートドライバ用スタート信号ＧＳＰと、ゲートドライバ用クロック信号ＧＣＫと、第一及び第二ＯＥ信号ＯＥ１，ＯＥ２とに基づき、走査線ＧＬ（ｊ）を順次選択し、選択した走査線ＧＬ（ｊ）にゲート信号を供給する。図３に示すように、ゲートドライバ１３は、ｎ段のシフトレジスタ１３ａと、ｎ個のＥＸＯＲ回路１３ｂ１から成るプレチャージ回路１３ｂと、入力信号の波形を変調するゲート信号スロープ回路１３ｃとを備えている。本発明に係るゲートドライバ１３では、第一及び第二ＯＥ期間と充電期間とから成る水平走査期間に、選択された走査線ＧＬ（ｊ）にゲート信号を供給する。ここで、第一ＯＥ期間は、ゲート信号におけるＴＦＴ（ｉ，ｊ）をオンしない期間を特定するための期間である。また、第二ＯＥ期間は、ゲート信号の立ち下り期間を特定するための期間である。図４に示すように、本発明に係るゲート信号では、第一ＯＥ期間にゲート信号における充電波形部を、充電期間に駆動波形部を、第二ＯＥ期間に立ち下り波形部をそれぞれゲート電極に印加する。

シフトレジスタ１３ａは、ゲート電源供給回路１５から供給されたゲート電圧ＶｇＨ，ＶｇＬに基づいてパルス信号ＳＨ（ｊ）を生成する（ｊ＝１〜ｎ）。シフトレジスタ１３ａは、ゲートドライバ用スタート信号ＧＳＰが入力され、且つゲートドライバ用クロック信号ＧＣＫが入力されると、ゲートドライバ用クロック信号ＧＣＫの立ち上がりから次の立ち上がりまで（すなわち１水平走査期間の長さ）の長さに等しいパルス信号ＳＨ（ｊ）を生成する。シフトレジスタ１３ａは、ゲートドライバ用クロック信号ＧＣＫに対応させて、出力端子Ｇ（１）からＧｍまで順番にパルス信号ＳＨ（ｊ）を出力していく。つまり、シフトレジスタ１３ａは、ゲートドライバ用クロック信号ＧＣＫの立ち上がりから次の立ち上がりまでの期間にハイレベルであるゲート電圧ＶｇＨを出力する。
ここで、ゲート電圧ＶｇＨの電圧値は、ＴＦＴ（ｉ，ｊ）のゲート電極の閾値電圧より高い電圧値である。ゲート電極の閾値電圧は使用されるＴＦＴの材質により変化するため、適宜設計するものとする。

プレチャージ回路１３ｂは、パルス信号ＳＨ（ｊ）と第一ＯＥ信号ＯＥ１とに基づいて、ゲート電極をプレチャージする充電波形部と、ＴＦＴ（ｉ，ｊ）をオンさせる駆動波形部とから成る第一ゲート信号ＯＧ１（図２のｅ１又はｅ２）を生成する。プレチャージ回路１３ｂは、第１〜第ｎのＥＸＯＲ回路１３ｂ１から成り、第ｊのＥＸＯＲ回路には、シフトレジスタ１３ａのｊ段目の出力端子から出力されたパルス信号ＳＨ（ｊ）が入力される。ＥＸＯＲ回路１３ｂ１はＥＸＯＲ演算により入力されたパルス信号ＳＨ（ｊ）がＨレベルであり、入力された第一ＯＥ信号ＯＥ１がＨレベルであれば、第ｊのＥＸＯＲ回路１３ｂ１からＬレベルの信号を出力する。逆に、パルス信号ＳＨ（ｊ）がＨレベルであり、入力された第一ＯＥ信号ＯＥ１がＬレベルである場合は、第ｊのＥＸＯＲ回路１３ｂ１からＨレベルの信号を出力する。これにより、パルス信号ＳＨ（ｊ）の立ち上がりから第一ＯＥ信号ＯＥ１（図２（ｄ））がＬレベルまでの間にＨレベルとなる充電波形部と、第一ＯＥ信号ＯＥ１の立ち下りからパルス信号ＳＨ（ｊ）の立ち下りまでの間にＨレベルとなる駆動波形部とから成る第一ゲート信号ＯＧ１（ｊ）を生成する。生成された第一ゲート信号ＯＧ１（ｊ）は、ゲート信号スロープ回路１３ｃに出力される。

ゲート信号スロープ回路１３ｃは、コントローラ１２から供給された第二ＯＥ信号ＯＥ２に基づいて、第一ゲート信号ＯＧ１（ｊ）の立ち下り波形を変調して、立ち下り波形部を形成する。ゲート信号スロープ回路１３ｃは、ｎ個の波形スロープ回路１３ｃ１で構成されている。波形スロープ回路１３ｃ１は、スイッチング素子ＳＷ１，ＳＷ２と、コンデンサＣとから構成されている。なお、スイッチング素子ＳＷ２の出力端は接地されている。第二ＯＥ信号ＯＥ２（ｆ）が波形スロープ回路１３ｃ１に入力されると、スイッチング素子ＳＷ１，ＳＷ２とは互いに相対するよう接点を切り替える。具体的には、第二ＯＥ信号ＯＥ２（ｆ）がＨレベルの期間は、スイッチング素子ＳＷ１が接地し、且つ、スイッチング素子ＳＷ２が開放することで、コンデンサＣは電荷を充電する。また、第二ＯＥ信号ＯＥ２（ｆ）がＬレベルの期間は、スイッチング素子ＳＷ１が開放し、且つ、スイッチング素子ＳＷ２が接地することで、コンデンサＣは電荷を放電する。これにより、コンデンサＣが充放電を繰り返し、第一ゲート信号ＯＧ１（ｊ）の立ち下りの波形の傾斜を急峻にした第二ゲート信号ＯＧ２（ｊ）を生成する。生成された第二ゲート信号ＯＧ２（ｊ）は、ゲート信号として走査線ＧＬ（ｊ）に出力される。

また、汎用ゲートドライバを使用した場合の実施形態を以下に説明する。
この実施形態では、第二ＯＥ期間におけるゲート信号の立ち下り波形を変調する方法として、ゲート電源供給回路１５から供給されるゲート電圧ＶｇＨを電源変調回路で変調した後、ゲートドライバ１３に供給する。このとき、電源変調回路は第二ＯＥ信号の入力に基づいて、ゲート電圧ＶｇＨを変調する。

図５は、本発明に係る液晶表示装置における汎用ゲートドライバを示す図である。同図より、ゲート電源供給回路１５のＶｇＨ出力端子１５ａは電源変調回路１７と接続され、ＶｇＬ出力端子１５ｂはゲートドライバ１３と接続されている。なお、ゲートドライバ１３は、図３同様内部にシフトレジスタ１３ａとプレチャージ回路１３ｂとを備え、ゲート信号スロープ回路１３ｃのみが存在しないものとする。電源変調回路１７にスロープ信号としての第二ＯＥ信号が入力されると、電源変調回路はゲート電源供給回路１５から供給されたゲート電圧ＶｇＨの波形を変調してシフトレジスタ１３ａに出力する。これによりシフトレジスタ１３ａの各出力端子Ｇ（１）〜Ｇ（ｎ）からは立ち下り波形が変調されたパルス信号ＳＨ（ｊ）が出力される（図６（ｂ１）又は（ｂ２））。その後、パルス信号ＳＨ（ｊ）はプレチャージ回路１３ｂによって充電波形部が形成され、走査線ＧＬ（１）〜（ｎ）に順次供給される（図６（ｄ１）又は（ｄ２））。

（２）液晶表示装置の作用・効果
以下に、本発明に係る液晶表示装置の作用を説明する。
コントローラ１２から各信号がゲートドライバ１３に供給されると、ゲートドライバ１３は第二ゲート信号ＯＧ２（ｊ）を生成する。生成された第二ゲート信号ＯＧ２（ｊ）は走査線ＧＬ（ｊ）を介してＴＦＴ（ｉ，ｊ）のゲート電極に以下の順序で印加されていく。まず、第一ＯＥ期間にゲート信号における充電波形部がゲート電極に印加され、閾値電圧以下の電荷を充電する。次に、駆動波形部がゲート電極に印加され、電荷量が閾値電圧を上回ることでＴＦＴ（ｉ，ｊ）がオンし、ソース電極からドレイン電極にキャリア電流が流れる。これにより、画素電極Ｅｇにデータ信号に対応した電荷が充電される。さらに、第二ＯＥ期間に立ち下り波形部がゲート電極に印加され、一定期間が過ぎると、ゲート電極の放電が開始される。このため、ゲート電極の電荷量が閾値電圧以下まで下がり、ＴＦＴ１５はキャリア電流を遮断して画素電極Ｅｇへの充電を停止する。

上述した、本発明に係る液晶表示装置１０の作用により、配線容量の大きな走査線ＧＬ（ｊ）の片側からゲート信号を供給した場合でも、ゲート信号の出力部から離れた液晶領域での充電期間の不足を解消することができる。図７は、本発明における、配線容量の大きな走査線ＧＬ（１）の両端に配置されたＴＦＴ（１，１）とＴＦＴ（ｍ，１）とに供給されるゲート信号の波形を示す図である。図１０は、従来の液晶表示装置における配線容量の大きな走査線ＧＬ（１）の両端に配置されたＴＦＴ（１，１）とＴＦＴ（ｍ，１）とに供給されるゲート信号の波形を示す図である。図７及び図１０に示すように、ＴＦＴ（１，１）に供給されるゲート信号は、走査線ＧＬ（１）の配線容量の影響が小さく波形が整っている。一方、図１０に示すＴＦＴ（ｍ，１）に供給されるゲート信号は、走査線ＧＬ（１）の配線容量の影響が大きく波形が鈍っている。しかしながら、図７に示す、ＴＦＴ（ｍ，１）に供給されるゲート信号では、充電波形部に事前に閾値電圧付近まで充電された後、電圧の高い駆動波形部がゲート電極に印加されるため、ゲート電極の電荷量が閾値電圧を超えるのに掛かる時間が短い。また、ゲート信号の立ち下り波形部の傾きが変調されているため、電荷が閾値電圧を下回るのに掛かる時間が図８に比べて短い。そのため、本発明に掛かる液晶表示装置１０では、走査線ＧＬ（ｊ）の配線容量が大きくても、ゲート信号の出力部から離れた液晶領域でのゲート信号の遅延を低減させることができる。そのため、配線容量の大きな走査線を使用した液晶表示装置であっても、ゲート信号を走査線の片側から供給することが可能となり、省略したゲートドライバ分だけコストを下げることができる。

また、表示装置の走査線等やスイッチング素子等のハード構成を改良する必要がなく、駆動信号供給部（又は、ゲートドライバ）を改良するだけで本発明を使用することができ、従来の液晶表示装置を改良する場合、低コストで改良することができる。
さらに、本発明に係る液晶表示装置では、充電期間の改善をゲート信号により改善するため、どのような画素電圧の極性配列にも依存しないため、どのような反転方式を用いる液晶表示装置にも流用することができる。

（３）各種変形例
本発明に係る液晶表示装置には様々な変形例が存在する。
本発明に係る液晶表示装置１０では、モジュールとしてのゲートドライバを液晶パネルの側面に配置するものに限定されない。つまり、液晶パネルのガラス基板内に、ゲート信号を出力する回路を実装するものであってもよい。
また、ゲート信号に充放放電波形部と立ち下り波形部とを形成するために、ＯＥ信号を用いず、ゲートドライバ１３が生成したクロック信号を用いるものであってもよい。

さらに、走査線の端部に配置された画素への充電期間を確保するために、ゲート信号の遅延時間に合わせて、ソースドライバのソース信号の出力タイミングを遅延させた構成としてもよい。図８に示すように、ＴＦＴ（ａ，ｊ）に供給されたゲート信号が、ＴＦＴ（１，１）に供給されたゲート信号（破線で示す）に対してΔＴだけ遅延している場合、データ信号の立ち上がり時間をΔｄだけ遅延させることで、充電期間を伸ばすことができる。つまり、データ信号を遅延させない場合の充電期間１に対して、データ信号を遅延させた場合の充電期間２は、ΔＴ’だけ延長される。さらには、ＯＥ期間を短くすることが可能となり、画素の充電期間をさらに確保することができる。

図７に示すように、ソースドライバ１４は、表示部１１の図中左側のデータ線ＳＬ（１）〜Ｓ（ｍ−ａ）にデータ信号を出力する第一の出力部１４ａと、図中右側のデータ線ＳＬ（ａ）〜ＳＬ（ｍ）にデータ信号を出力する第二の出力部１４ｂと、第二の出力部１４ｂへのラッチパルスＬＰの出力を遅延させる遅延回路１４ｃとを備えている。本変形例に係る液晶表示装置１０では、遅延回路１４ｃがラッチパルスＬＰを遅延させた後、第二の出力部１４ｂに供給することで、データ信号の立ち上がりを遅延させる。

以下に具体的な作用を説明する。
第二の出力部１４ｂがデータ信号を供給する画素Ｐ（ａ，ｉ）〜Ｐ（ｍ，ｉ）は、走査線ＧＬ（ｊ）の略中心から右の画素である。そのため、走査線ＧＬ（ｊ）の配線容量が大きい場合、画素Ｐ（ｍ，ｉ）に供給されるゲート信号は鈍りを発生し立ち上がり時に遅延を起こす（ｉ＝１〜ｎ）。そこで、第二の出力部１４ｂに供給されるラッチパルスＬＰをゲート信号に対応させて遅延させることで、充電期間を延長させることができる。ここで、ＯＥ期間とは、一般にゲート信号に対してＴＦＴ（ｉ，ｊ）をオンさせない期間を特定することで、ゲート信号の遅延を緩和するためのものである。そのため、データ信号を遅延させることで結果的にゲート信号の遅延が緩和され、ＯＥ期間を短くすることが可能となる。

なお、上述した変形例では、ソースドライバ１４は第一の出力部１４ａと第二の出力部１４ｂとで構成されたが、ソースドライバ１４の構成はこれに限定されない。つまり、ソースドライバ１４の数を２個以上とし、各ソースドライバのデータ信号の出力を個別に遅延させる構成としてもよい。また、データ信号を遅延させる方法としては、ラッチパルスＬＰを遅延させる方法に限定されず、データ信号を遅延させことができる方法であれば何にでも応用することができる。

（４）まとめ
本発明に係る液晶表示装置１０では、ゲートドライバ１３から供給されるゲート信号によりＴＦＴ（ｉ，ｊ）をスイッチングさせて、データ信号を画素Ｐ（ｉ，ｊ）に供給する。本発明に係るゲート信号では、閾値電圧より低い電荷をＴＦＴ（ｉ，ｊ）に充電する充電波形部と、閾値電圧より高い電圧値とされた駆動波形部と、ゲート信号の立ち下り時の波形であって傾斜が急峻な立ち下り波形部とからなる構成である。そのため、ゲート信号を配線容量の大きな走査線に供給した場合でも遅延が発生せず、画素Ｐ（ｉ，ｊ）に所要充電期間を確保することができる。

なお、本発明は上記実施例に限られるものでないことは言うまでもない。当業者であれば言うまでもないことであるが、
・上記実施例の中で開示した相互に置換可能な部材および構成等を適宜その組み合わせを変更して適用すること
・上記実施例の中で開示されていないが、公知技術であって上記実施例の中で開示した部材および構成等と相互に置換可能な部材および構成等を適宜置換し、またその組み合わせを変更して適用すること
・上記実施例の中で開示されていないが、公知技術等に基づいて当業者が上記実施例の中で開示した部材および構成等の代用として想定し得る部材および構成等と適宜置換し、またその組み合わせを変更して適用すること
は本発明の一実施例として開示されるものである。

一例としての液晶表示装置のブロック構成図である。 一例としての液晶表示装置の波形図である。 一例としてのゲートドライバのブロック構成図である。 一例としてのゲート信号を示す波形図である。 一例としての本発明に係る液晶表示装置における汎用ゲートドライバを示す図である。 一例としての液晶表示装置の波形図である。 一例としてのゲート信号の遅延を示す図である。 変形例でのゲート信号とデータ信号との関係を示す図である。 変形例でのゲートドライバのブロック構成図である。 従来の走査線とゲート信号の波形との関係を示す図である。

符号の説明

１０…液晶表示装置、１１…表示部、１２…コントローラ、１３…ゲートドライバ、１３ａ…シフトレジスタ、１３ｂ…プレチャージ回路、１３ｂ１…ＥＸＯＲ回路、１３ｃ…ゲート信号スロープ回路、１３ｃ１…波形スロープ回路、１４…ソースドライバ、１４ａ…第一の出力部、１４ｂ…第二の出力部、１４ｃ…遅延回路、１５…ゲート電源供給回路、１６…共通電極駆動電源、１７…電源変調回路、Ｐ（ｉ，ｊ）…画素、Ｃ…コンデンサ、Ｅｃ…共通電極、Ｅｇ…画素電極、ＧＬ（ｊ）…走査線、ＳＬ（ｉ）…データ線

Claims (5)

1. 複数の走査線と、
   前記走査線に供給される駆動信号に基づいて、画面を構成する画素にデータ信号を供給するスイッチング素子と、
   水平走査期間に、前記駆動信号を前記走査線に供給する駆動信号供給手段とを有する液晶表示装置において、
   前記駆動信号供給手段は、
   前記水平走査期間における充電期間より前の期間に、前記スイッチング素子をオンさせる閾値電圧より低い電荷を前記スイッチング素子に供給するとともに、
   前記水平走査期間における充電期間に、前記閾値電圧より高い電圧値とされた駆動信号を前記スイッチング素子に供給するものであって、
   前記駆動信号の立ち下り波形の傾きを急峻にする波形変調手段を有することを特徴とする液晶表示装置。
2. 前記充電期間より前の期間とは、前記駆動信号における前記スイッチング素子をオンさせない期間を特定する第一ＯＥ（Output buffer enable)期間であって、
   前記波形変調手段は、前記駆動信号の立ち下り期間を特定する第二ＯＥ期間に前記駆動信号の波形の傾きを急峻にすることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
3. 更に、前記データ信号を前記画素に供給するソースドライバを有し、
   前記ソースドライバは、前記駆動信号の遅延時間に合わせて、前記データ信号の供給を遅延させることを特徴とする請求項１または請求項２のいずれかに記載の液晶表示装置。
4. 前記駆動信号供給手段は、前記走査線の片側から前記駆動信号を供給するとともに、
   前記スイッチング素子は、薄幕トランジスタであって、
   前記第一及び第二ＯＥ期間に出力される第一ＯＥ信号と第二ＯＥ信号との出力に基づいて前記薄幕トランジスタのオン・オフを切替えることを特徴とする請求項３に記載の液晶表示装置。
5. 複数の走査線と、前記走査線に供給される駆動信号に基づいてオンすることで、画面を構成する画素にデータ信号を供給するスイッチング素子と、前記駆動信号を前記走査線に供給する駆動信号供給手段とを有する液晶表示装置を駆動させる液晶表示装置の駆動方法において、
   前記水平走査期間における充電期間より前に、前記スイッチング素子をオンさせる閾値電圧より低い電荷を前記スイッチング素子に供給する第一の工程と、
   前記水平走査期間における充電期間に、前記閾値電圧より高い電圧値とされた駆動信号を前記スイッチング素子に供給する第二の工程と、
   前記駆動信号の立ち下り波形の傾きを急峻にする第三の工程とから成ることを特徴とする液晶表示装置の駆動方法。

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