JP4401090B2

JP4401090B2 - 表示装置およびその駆動方法

Info

Publication number: JP4401090B2
Application number: JP2003069261A
Authority: JP
Inventors: 哲男浅田; 修皿井
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2003-03-14
Filing date: 2003-03-14
Publication date: 2010-01-20
Anticipated expiration: 2023-03-14
Also published as: US7327344B2; CN100489947C; KR20040080958A; CN1530723A; JP2004279626A; TW200421251A; US20040178981A1

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数ラインのドット反転駆動を行なう表示装置及びその駆動方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
液晶ディスプレイ（LCD；Liquid Cristal Display)は、ブラウン管などと比べて消費電力が小さく、スペースも取らないことから、現在では主要な画像表示装置の１つとなっている。この中でも、ＴＦＴ（Thin-Film-Transistor)を用いたアクティブマトリクス方式の液晶ディスプレイ（液晶表示装置）は、高精細で、大画面化が可能であるため、パーソナル・コンピュータ用ディスプレイやテレビ画面など、多用途に用いられる。
【０００３】
アクティブマトリクス方式のディスプレイにおいて、ＴＦＴは表示パネル上にマトリックス状に配置されている。これらのＴＦＴは、通常表示パネルの額縁部に配置されたドライバＩＣによって動作が制御されている。ドライバＩＣには、ソースドライバとゲートドライバとがあるが、これらのドライバＩＣの動作はコントローラから出力される信号によって制御されている。コントローラはクロック信号を含む各種の信号を生成して適切な制御を行えるようにしている。
【０００４】
上述のアクティブマトリクス方式のうち、近年の液晶表示装置では、液晶の焼き付きを防ぐ等の目的で、ドット反転駆動と呼ばれる制御が行われる。
【０００５】
図７（ａ）〜（ｃ）は、従来のドット反転駆動の液晶表示装置の制御を模式的に表す図である。また、図８（ａ）〜（ｃ）は、図７に示す各従来例について、ソースドライバの出力端子と出力制御信号を示すタイミングチャート図である。これらの図では、表示パネル上の各サブピクセルの極性をフレームごとに示している。また、各フレームに示す図において、左右方向はパネルの走査線方向を示し、上下方向は、パネルの信号線方向を示す。また、ここで示す「Ｈ」は、水平走査期間を意味するとともに、サブピクセルに接続された走査線のラインを示す。なお、本明細書中では、ＴＦＴと、液晶容量または発光素子とを含み、表示パネル上の１つのドットを表示するための素子を「画素（またはピクセル）」と称する。また、１つの画素を構成し、フルカラー表示において、「赤（Ｒ）」、「緑（Ｇ）」、「青（Ｂ）」等の各色を表示するための各素子を「サブピクセル」と称するものとする。
【０００６】
図７（ａ）に示すのは、いわゆるドットマトリクス反転制御であり、１本の信号線に接続されたサブピクセルの極性は、交互に反転すると共に、１Ｈごとに（行ごとに）反転している。そして、各サブピクセルの極性は、１フレームごとに切替えられている。ここで、行方向は、図７の各図での走査線方向とする。
【０００７】
このような制御の場合、図８（ａ）に示すように、サブピクセルに電圧を供給するソースドライバの（２ｎ−１）列目の出力端子Ｙ（２ｎ−１）の電位は、１Ｈ毎に極性が反転すると共に、同一極性になる場合には、ほぼ均一に変化している。特に、出力端子が同一極性になる場合に、１水平走査期間の終了時の出力端子Ｙ（２ｎ−１）の到達電圧はほぼ同じとなっている。すなわち、出力端子の到達電位は各ラインでほぼ同一となっている。
【０００８】
また、出力端子Ｙ（２ｎ−１）に隣接する２ｎ列目の出力端子Ｙ（２ｎ）の極性は、出力端子Ｙ（２ｎ−１）の極性と逆になっているが、同一極性になる場合の電位変化は、ほぼ均一となっている。
【０００９】
このため、ここで示すドットマトリクス反転駆動では、画面のちらつきが抑えられ、表示品質が向上している。なお、ここで説明する液晶表示装置はコモン反転駆動方式であるため、出力端子の極性が「正」の状態とは、出力端子の電位がコモン電圧を超える状態のことであり、出力端子の極性が「負」の状態とは、出力端子の電位がコモン電圧を下回る状態のことである。
【００１０】
また、図７（ｂ）に示すような、２ラインドットマトリクス反転制御も行われている。本明細書中で、「ｎラインのドットマトリクス反転制御」という場合、信号線方向（図７各図に示すパネルの上下方向）にｎラインごとにサブピクセルの極性を変化させる制御を表すものとする。従って、２ラインドットマトリクス反転制御とは、（２ｍ−１）行目と２ｍ行目のサブピクセルの極性が同一なるよう制御する方法である（ｍは自然数）。また、この制御方法では、フレーム毎に各サブピクセルの極性を反転させている。
【００１１】
このような２ラインドットマトリクス反転制御では、図８（ｂ）に示すように、各サブピクセルの極性を２Ｈごとに切替えるので、１Ｈごとに充電と放電を繰り返す図７（ａ）に示すドットマトリクス反転制御に比べて消費電力が低減される。
【００１２】
ただし、この制御方法では、消費電力が低減されるものの、出力端子の電位が各ライン毎に異なるため、画質が低下する場合があった。
【００１３】
図８（ｂ）に示すように、出力端子Ｙ（２ｎ−１）について１Ｈの終わりと２Ｈの終わりとでの到達電位を比べると、２Ｈの終了時の方が電位が高くなっている。また、出力端子Ｙ（２ｎ）では、１Ｈの終了時よりも２Ｈの終了時の方が電位が低くなっている。これは、同じフレームで見た場合、１行目（１ライン目）の出力電圧よりも２行目の出力電圧の方が目標電圧との電位差の絶対値が小さくなり、２行目のサブピクセルにおける輝度が１行目のサブピクセルより大きくなることを意味する。さらに、次のフレームにおいて、極性が切り替わっても出力端子の目標電圧の絶対値は変わらないので、サブピクセルごとの輝度にムラが生じることとなる。
【００１４】
このような不具合を改善するため、隣接するソースドライバの出力端子間を所定の期間短絡することが行われている。隣接する出力端子間が電気的に接続された場合、両出力端子の電位が平均化される方向に変化する。この２つ以上の出力端子間を電気的に接続する操作を、以後「チャージシェアリング」と称する。
【００１５】
図７（ｃ）に示す例では、図７（ｂ）と同じ２ラインドットマトリクス反転制御において、各水平走査期間の開始時から所定の期間にチャージシェアリングを行なっている。この結果、図８（ｃ）に示すように、隣接するソースドライバの出力端子間の電位が平均化されるので、出力端子の極性によらず目標電位に対する電位のばらつきが小さくなる。
【００１６】
次に、このようなチャージシェアリングを行なうための電荷回収手段を備えたソースドライバの構成例を説明する。なお、ここで示すソースドライバは、２ラインドットマトリクス反転駆動だけでなく、ドット反転駆動一般に共通である。
【００１７】
図９は、液晶表示装置において、一般的なソースドライバの構成を示すブロック図であり、図１０は、該ソースドライバにおける各種制御信号の１水平走査期間での変化を示すタイミングチャート図である。
【００１８】
図９に示すように、ソースドライバは、画像データ信号及びデータ取り込み信号を受けて階調データを出力するための階調データ入力手段１１０と、階調データ入力手段１１０からの出力信号、極性切替え信号及びクロック信号を受けて出力端子の極性の切替えを行なう第１の極性切替え手段１１２と、第１の極性切替え手段１１２からの出力を受け、基準電圧を供給される正極性Ｄ／Ａコンバータ（以下正極性ＤＡＣと略記する）１１４及び負極性ＤＡＣ１１６と、極性切替え信号によって制御され、正極性ＤＡＣ１１４からの出力信号または負極性ＤＡＣ１１６からの出力信号を出力する第２の極性切替え手段１１８と、第２の極性切替え手段１１８の出力を受けると共に、出力制御信号によって制御されるオペアンプ１２０ａ、１２０ｂと、オペアンプ１２０ａ、１２０ｂにそれぞれ接続された出力端子Ｙ（２ｎ−１）、Ｙ（２ｎ）と、出力端子Ｙ（２ｎ−１）と出力端子Ｙ（２ｎ）間を所定の期間電気的に接続するための電荷回収手段１２２とを備えている。このソースドライバでは、画像データに応じた階調データがＤＡＣやオペアンプを介してサブピクセルに伝達されるが、第１の極性切替え手段１１２及び第２の極性切替え手段１１８によって互いに隣接する出力端子Ｙ（２ｎ−１）と出力端子Ｙ（２ｎ）の極性は互いに逆極性になるよう制御される。
【００１９】
図１０に示すように、図９に示すソースドライバにおいて、水平走査期間中にデータ取り込み信号が立ち上がると、画像データ信号が階調データ入力手段１１０に取り込まれる。画像データ信号の入力は、最終データＡが入力された時点で自動的に終了する。
【００２０】
次に、出力制御信号が立ち上がり、ハイレベルになると、出力端子の極性が決定され、第１の極性切替え手段１１２及び第２の極性切替え手段１１８により決定される極性に応じた経路に切替えられる。また、このとき、電荷回収手段１２２が出力端子Ｙ（２ｎ−１）と出力端子Ｙ（２ｎ）との間を接続する電荷回収期間に入る。電荷回収期間においては、出力端子Ｙ（２ｎ−１）と出力端子Ｙ（２ｎ）の電位は近づいていく。なお、出力制御信号は、必ず画像データ信号の入力が終わってから立ち上がるようになっている。
【００２１】
次に、出力制御信号がローレベルに立ち下がると、電荷回収期間が終了し、先の水平走査期間中に取り込まれた階調データに応じた出力が出力端子Ｙ（２ｎ−１），Ｙ（２ｎ）から出力される。
【００２２】
図１０には、出力端子Ｙ（２ｎ−１）と出力端子Ｙ（２ｎ）の電位が入れ替わる例を示している。この例のように、出力端子の極性が、１つ前の水平走査期間から切り替わる際には、一方の端子に接続されたサブピクセルから他方の出力端子に接続されたサブピクセルへと電荷が速やかに移動するので、電力が効率的に利用される。
【００２３】
以上のような反転駆動を行なうことにより、消費電力の低減を図ることができる。
【００２４】
【特許文献１】
特開平１１−３３７９７５（第１図）
【００２５】
【発明が解決しようとする課題】
上述の図７（ａ）に示すドットマトリクス反転制御においては、消費電力が大きく、大画面の表示装置に用いるのは困難であった。また、図７（ｂ）に示す電荷回収を行わない２ラインドットマトリクス反転制御では、消費電力は低減されるが、表示品質が低下してしまっていた。これに対し、水平走査期間ごとに電荷回収を行う図７（ｃ）に示す２ラインドットマトリクス反転制御では、表示品質は向上するが、上述のように、電荷回収の際に電力のロスが生じるため、消費電力を削減することができない。
【００２６】
一方、特許文献１の図１に示すように、信号線の極性を複数本の信号線ごとに変化させるとともに、極性が変化する境界を走査線方向に順次移動させてゆくことによって、反転駆動時の画面のちらつきを抑える技術が提案されている。
【００２７】
しかしながら、この方法によれば、画質の向上は図れるものの、消費電力を低減させることが難しい。
【００２８】
本発明の目的は、画質の向上と消費電力の低減とを両立させることが可能な電圧駆動型の表示装置と、その駆動方法とを提供することにある。
【００２９】
【課題を解決するための手段】
本発明の表示装置は、走査線と、走査線と交差して配置される信号線と、上記信号線に接続されたサブピクセルとが設けられた表示パネルと、出力端子が上記信号線に接続され、上記サブピクセルを駆動するためのソースドライバと、上記ソースドライバに制御信号を供給するためのコントローラとを備えた表示装置であって、ｎを２以上の整数とすると、上記出力端子から供給される出力電圧の極性はコモン電圧を挟んでｎ水平走査期間ごとに切り替わり、且つ、上記出力電圧の極性が切り替わるタイミングが、フレームごとに１水平走査期間ずつシフトする。
【００３０】
これにより、ソースドライバにより駆動されるサブピクセルの極性パターンがフレームごとに１ラインずつシフトするので、１つのサブピクセルの輝度はｎフレーム周期で変化することとなり、肉眼には輝度が平均化されて見えることとなる。この結果、表示ムラの発生が抑制される。
【００３１】
また、上記ソースドライバが、上記出力電圧の極性の切替えを制御するための極性切替え信号が入力され、上記極性切替え信号をフレームごとに１水平走査期間ずつシフトさせて出力する極性シフト回路を有している場合には、従来と同じコントローラを用いても表示品質を向上させることが可能となる。
【００３２】
あるいは、上記コントローラが、上記出力電圧の極性の切替えを制御するための極性切替え信号を生成するｎライン反転回路と、上記極性切替え信号をフレームごとに１水平走査期間ずつシフトさせて出力する極性シフト回路とを含むソースドライバ用信号生成回路を有している場合には、従来と同じソースドライバを用いても表示品質を向上させることが可能となる。
【００３３】
上記ソースドライバが、２つの上記出力端子間に設けられ、ｎ水平走査期間周期で少なくとも上記２つの出力端子間を所定の期間短絡させるよう制御された電荷回収手段をさらに有している場合、出力端子の極性が切り替わる際に電荷回収を行なうことで、電荷回収手段を介して電荷の再配分が行われるので、表示品質を向上させ、且つ消費電力を低減することができる。
【００３４】
本発明の表示装置の駆動方法は、ｎを２以上の整数とする場合に、走査線と、走査線と交差して配置される信号線と、上記信号線に接続され、マトリクス状に配置されたサブピクセルとを有する表示パネルと、出力端子が上記信号線に接続され、上記サブピクセルを駆動するためのソースドライバとを有する表示装置をｎラインのドット反転駆動することを前提としている。
【００３５】
その上で、上記ソースドライバの出力端子から、ｎラインごとに極性が入れ替わる出力電圧を供給するステップ（ａ）と、フレームごとに上記出力端子の出力電圧の極性を切り替えるタイミングを１ラインずつシフトさせるステップ（ｂ）とを含んでいることにより、１つのサブピクセルについての輝度のばらつきが平均化されて見えるので、表示品質を向上させることができる。
【００３６】
また、上記出力端子の出力電圧の波形を、フレームごとに２ｎ通りに変化させ、且つ２ｎフレームを１周期として元に戻すように制御することによってもサブピクセルの輝度のばらつきを平均化することができるので、表示品質を向上させることが可能である。なお、この制御をステップ（ｂ）と併用せず、単独で行った場合でも、表示品質を向上させる効果がある。
【００３７】
上記ソースドライバは、２つの上記出力端子間に設けられた電荷回収手段をさらに有しており、ｎ水平走査期間を１周期として、上記２つの出力端子の極性が共に切り替わる際に、少なくとも上記２つの出力端子間を所定の期間短絡させるように上記電荷回収手段を制御することで、表示品質を良好に保ったまま、消費電力を低減することが可能になる。
【００３８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態に係る液晶表示装置について、図面を用いて説明する。
【００３９】
（本発明の実施形態）
図１は、本実施形態の液晶表示装置を概略的に示す図である。
【００４０】
同図に示すように、本実施形態の液晶表示装置１は、ＴＦＴ及び液晶容量を有するサブピクセルが設けられ、画像を表示するための表示パネル６と、共に表示パネル６内に設けられ、サブピクセルを駆動するための走査線２及び信号線３と、走査線２に電圧を供給するためのゲートドライバ４と、信号線３に電圧を供給するためのソースドライバ５と、ゲートドライバ４及びソースドライバ５の動作を制御するコントローラ７とを備えている。また、ソースドライバ５は、互いに隣接する出力部間を所定期間接続させる電荷回収手段２２を有している。信号線３と走査線２とは交差しており、サブピクセルは、表示パネル上にマトリクス状に配置されている。
【００４１】
通常、ソースドライバ５やゲートドライバ４はそれぞれ半導体チップ上に集積化されるが、場合によってはこれらのドライバＩＣが電源回路や他の回路と同一チップ上に形成されることもある。
【００４２】
−表示装置の駆動方法−
次に、本実施形態の表示装置の駆動方法を説明する。なお、コントローラ７とソースドライバ５の詳細な構成は後で説明する。
【００４３】
図２は、本実施形態に係る表示装置の駆動方法の一例を模式的に表す図であり、図３は、本実施形態に係る表示装置の駆動方法において、各種信号の変化を示すタイミングチャート図である。
【００４４】
図２及び図３に示すように、本実施形態の表示装置の駆動方法は、２ラインのドット反転駆動である。その中でも、従来の駆動方法と異なるのは、４フレームを１周期としてサブピクセルの極性パターンが変化する点、同じ極性のサブピクセルが２ラインずつ連続すると共に、サブピクセルの極性が１ラインずつ順次変化してゆく点、電荷回収手段２２によるチャージシェアリングが２水平走査期間（Ｈ）に１回である点である。
【００４５】
図２に示すように、本実施形態の駆動方法では、２ラインのドット反転駆動の場合、４フレームが１周期となっている。また、サブピクセルの極性は、フレームごとに１ラインずつ下方にシフトされる。
【００４６】
このとき、図３に示すように、ソースドライバの出力端子の電位は、２Ｈ（２ライン）ごとに極性が変化している。このため、例えば１フレーム目の出力端子Ｙ（２ｎ−１）について見ると、１Ｈから２Ｈの間は正極性で、３Ｈから４Ｈの間は負極性となっている。そして、１Ｈの終了時と２Ｈの終了時とで到達電位を比べると、２Ｈの終了時の方が目標到達電位との差が小さくなっている。また、３Ｈの終了時と４Ｈの終了時とを比べると、４Ｈの終了時の方が出力端子Ｙ（２ｎ−１）の電位と目標到達電位との差が小さくなっている。また、１Ｈと３Ｈ、２Ｈと４Ｈで出力端子Ｙ（２ｎ−１）の電位と目標到達電位との差の絶対値は互いに等しくなっている。サブピクセルの輝度はソースドライバから供給される電圧の絶対値に応じて決まるので、１フレーム目について見れば、出力端子Ｙ（２ｎ−１）に接続されたサブピクセルの輝度は、１ライン目（第一列）から４ライン目まで、順に「暗」、「明」、「暗」、「明」となっていることになる。また、出力端子Ｙ（２ｎ）の極性は、出力端子Ｙ（２ｎ−１）と正負逆になっているが、「明」と「暗」が一列ごとに入れ替わるのは同様である。
【００４７】
これに対し、２フレーム目の出力端子Ｙ（２ｎ−１）の電位は、１フレーム目から１つシフトしている。このとき、１Ｈから４Ｈまでの出力端子Ｙ（２ｎ−１）の極性は順に、「負」、「正」、「負」、「正」となる。そして、出力端子Ｙ（２ｎ−１）に接続されたサブピクセルの輝度は、１ライン目から４ライン目まで、順に「明」、「暗」、「明」、「暗」となっていることになる。すなわち、同じサブピクセルについて見た場合、１フレーム目と輝度の明暗が入れ替わることになる。
【００４８】
そして、これと同様に、３フレーム目と４フレーム目でも輝度の明暗は入れ替わっている。
【００４９】
従って、本実施形態の表示装置の駆動方法によれば、サブピクセルの極性パターンを４フレーム周期とすることにより、各サブピクセルの輝度を見かけ上平均化させることができるので、肉眼に感じられる画像のちらつきを抑制することができるようになる。
【００５０】
加えて、フレーム毎に１ラインずつ極性パターンをシフトさせることにより、１つのサブピクセルについて輝度の「明」と「暗」が交互に入れ替わるので、さらに表示品質を向上させることができる。
【００５１】
また、同一フレームで、ライン毎にサブピクセルの輝度の明暗が入れ替わることによっても、すべてのラインにおける到達電圧が平均化されるので、画面のちらつきは抑えられている。
【００５２】
このように、本実施形態の表示装置の駆動方法によれば、画質を向上させる目的で電荷回収を行わなくても、表示のちらつきを抑えることができる。そのため、電荷回収手段２２による電荷回収を、消費電力の低減の目的で行なうことが可能となる。すなわち、図３に示すように、１フレーム目における３Ｈの開始時や５Ｈの開始時など、出力端子の極性が切り替わる２Ｈ周期ごとに電荷回収手段をオン状態にすることにより、パネル側に蓄積した電荷を速やかに再配分することができ、消費電力を低減することができる。
【００５３】
特に、本実施形態の液晶表示装置では、互いに隣接するソースドライバの出力端子の極性は、常に正負逆になっている。そのため、電荷回収手段は互いに隣接する出力端子間に設ければよく、比較的単純な配線で構成できる。また、電荷回収手段が電気的に接続させる出力端子は、互いに隣接する端子間に限らずともよく、例えばｍ番目の出力端子と（ｍ＋３）番目の端子とを接続することによって電荷回収の効果をさらに向上させることができる。フルカラー液晶表示装置では、通常Ｒ、Ｇ、Ｂの３色用の出力端子が繰り返し配置されるので、このように接続することで、同色用の端子間を２Ｈごとに接続することができる。画像表示する際には、互いに近接する同色のサブピクセルの階調は近いことが多いので、電荷回収をより効果的に行うことができる。
【００５４】
なお、以上では２ラインのドット反転駆動の例を説明したが、ｎラインのドット反転駆動（ｎは２以上の整数）について、２ｎフレーム周期で極性を変化させることで、同様に画面のちらつきを低減させることができる。ただし、ライン数を増やす程到達電位のばらつきが目立つようになるので、２ラインが最も好ましい。また、ｎラインの場合にも、出力端子の極性変化をフレームごとに１ラインずつシフトしてゆくことが好ましい。この際に、出力端子の極性変化をシフトさせる方向は、上下に延びる信号線の下方向に変化させてもよいし、上方向に変化させてもよい。なお、ｎラインのドット反転駆動の場合の電荷回収の周期は、出力端子の極性が切り替わる際に行えばよく、ｎ水平走査期間につき一回とすることで消費電力を低減することができる。
【００５５】
このように、本実施形態の表示方法の駆動方法を用いれば、画質の向上と消費電力の低減とを両立させることが可能となる。
【００５６】
−表示装置の構成−
次に、以上のような駆動方法をとることができる表示装置の構成について説明する。上述の駆動方法は、従来のソースドライバに極性シフト回路を付加することで、実現することができる。また、従来と同じ構成のソースドライバをコントローラ側で制御することでも実現される。以下、この２つの例を説明する。
【００５７】
図４（ａ）は、本実施形態の表示装置において、ソースドライバを変更した場合の構成例を示す図であり、（ｂ）は、本実施形態の表示装置において、コントローラを変更した場合の構成例を示す図である。
【００５８】
図４（ａ）に示すように、本実施形態の表示装置に用いられるソースドライバは、画像データ信号及びデータ取り込み信号を受けて階調データを出力するための階調データ入力手段１０と、極性切替え信号を受けて、該極性切替え信号を１フレームごとに極性切替えのタイミングをシフトさせるように変換する極性シフト回路２４と、階調データ入力手段１０からの出力信号、極性シフト回路２４からの極性切替え信号及びクロック信号を受けて出力端子の極性の切替えを行なう第１の極性切替え手段１２と、第１の極性切替え手段１２からの出力を受けると共に、基準電圧を供給される正極性ＤＡＣ１４及び負極性ＤＡＣ１６と、極性シフト回路２４から出力された極性切替え信号によって制御され、正極性ＤＡＣ１４からの出力信号または負極性ＤＡＣ１６からの出力信号を出力する第２の極性切替え手段１８と、第２の極性切替え手段１８の出力を受けると共に、出力制御信号によって制御される（２ｎ−１）番目のオペアンプ２０ａと（２ｎ）番目のオペアンプ２０ｂと、オペアンプ２０ａ，２０ｂにそれぞれ接続された出力端子Ｙ（２ｎ−１），Ｙ（２ｎ）と、出力端子Ｙ（２ｎ−１）と出力端子Ｙ（２ｎ）間を所定の期間電気的に接続するための電荷回収手段２２とを備えている。
【００５９】
このソースドライバでは、画像データに応じた階調データがＤＡＣやオペアンプを介してサブピクセルに伝達される。そして、出力端子Ｙ（２ｎ−１）に正極性ＤＡＣ１４からの出力信号が伝達される場合、出力端子Ｙ（２ｎ）には、必ず負極性ＤＡＣ１６からの出力信号が伝達され、出力端子Ｙ（２ｎ−１）に負極性ＤＡＣ１６からの出力信号が伝達される場合、出力端子Ｙ（２ｎ）には、必ず正極性ＤＡＣ１４からの出力信号が伝達される。すなわち、第１の極性切替え手段１２及び第２の極性切替え手段１８によって出力端子Ｙ（２ｎ−１）と出力端子Ｙ（２ｎ）の極性は互いに逆極性になるよう制御されている。
【００６０】
また、極性シフト回路２４は、図３に示す例のように、例えば２Ｈ周期で「ハイレベル」と「ローレベル」を繰り返す極性切替え信号を、フレームごとに１Ｈ分（１ライン分）ずつずらして出力する。これによって、本実施形態の表示装置の駆動方法を実現することができる。
【００６１】
従って、このタイプのソースドライバを用いれば、従来と同じコントローラを用いた場合でも、１フレーム毎に極性切替えのタイミングをシフトさせることができる。なお、出力端子Ｙ（２ｎ−１）と出力端子Ｙ（２ｎ）とが隣接していない場合でも、ソースドライバの構成は同じである。
【００６２】
次に、図４（ｂ）に示すように、コントローラの構成を変更することでも本実施形態の駆動方法を実現することができる。
【００６３】
本実施形態の表示装置におけるコントローラは、画像データ、クロック信号及びイネーブル信号が入力されるインターフェース部３０と、インターフェース部３０からの出力を受けてゲートドライバ用の制御信号を生成するゲートドライバ用信号生成回路３４と、インターフェース部３０からの出力を受けてソースドライバにクロック信号、画像データ信号、データ取り込み信号、出力制御信号及び極性切替え信号などの制御信号を供給するソースドライバ用信号生成回路３２とを備えている。そして、ソースドライバ用信号生成回路３２は、ｎラインのドット反転制御を行なうための極性切替え信号などを生成するｎライン反転回路３８と、極性切替え信号のタイミングをフレームごとに１水平走査期間分シフトさせて出力する極性シフト回路３６とを有している。従って、本実施形態のコントローラから出力される極性切替え信号は、１フレームごとに１Ｈ分シフトさせた信号になっている。
【００６４】
本実施形態のコントローラは、ソースドライバ用信号生成回路３２内に極性シフト回路３６を設けたことにより、従来のソースドライバと組み合わせて、本実施形態の表示装置の駆動方法を実現することを可能にしている。
【００６５】
次に、以上のような構成を有する本実施形態の液晶表示装置における各種信号の変化について少し説明する。
【００６６】
図６は、本実施形態の液晶表示装置のソースドライバにおける、各種信号の１水平走査期間内での変化を示すタイミングチャート図である。同図に示すように、水平走査期間の開始後にデータ取り込み開始信号がパルス状に立ち上がると、画像データ信号の階調データ入力手段への入力が開始される。極性切替え信号は、この際にはローレベルとなっている。そして、最終データＡの入力が終了した時点で、画像データの入力は自動的に終了する。ここで、水平走査期間が終了する。
【００６７】
その後、出力電圧の極性を切り替える場合には、極性切替え信号をハイレベルまたはローレベルに変化させ、出力制御信号で取り込ませる。これにより、正極性ＤＡＣと負極性ＤＡＣとに入力されるべき画像データが切り替わる。なお、極性切替え信号の変化の周期は図３に示す極性切替え信号の例と同様に２Ｈ周期である。
【００６８】
続いて、極性切替え信号がハイレベルである期間中に出力制御信号が立ち上がり、電荷回収期間が開始する（図６に示すＢ）。電荷回収期間は、出力制御信号がローレベルに変化するまで続く。そして、電荷回収期間が終了すると、出力端子から、入力された画像データに対応する電圧の供給が開始される。
【００６９】
次に、本実施形態の駆動方法を実現するための電荷回収手段について説明する。ここでは、電荷回収手段の例を３つ挙げて説明する。
【００７０】
図５（ａ）は、ダイオードを用いた電荷回収手段の例を示す回路図であり、（ｂ）は、トランジスタとスイッチ回路を組み合わせた電荷回収手段の例を示す回路図であり、（ｃ）は、スイッチ回路で構成した電荷回収手段の例を示す回路図である。ここで、出力端子Ｙ（２ｎ−１）と出力端子Ｙ（２ｎ）とは、互いに隣接する出力端子であるか、互いに同色用のサブピクセルに接続された端子であることが好ましいが、それ以外であってもよい。
【００７１】
図５（ａ）に示す例では、電荷回収手段２２は、出力端子Ｙ（２ｎ−１）に接続された信号線と出力端子Ｙ（２ｎ）に接続された信号線との間に設けられた第１のショート用配線と第２のショート用配線とを有している。そして、第１のショート用配線上には、ｐチャネル型ＭＯＳＦＥＴとｎチャネル型ＭＯＳＦＥＴの１組から構成されるスイッチング回路４２と、出力端子Ｙ（２ｎ−１）側から出力端子Ｙ（２ｎ）側に向かう方向を順方向とするダイオード４０とが設けられている。また、第２のショート用配線上には、ｐチャネル型ＭＯＳＦＥＴとｎチャネル型ＭＯＳＦＥＴの１組から構成されるスイッチング回路４４と、出力端子Ｙ（２ｎ）側から出力端子Ｙ（２ｎ−１）側へ向かう方向を順方向とするダイオード４６とが設けられている。
【００７２】
この例では、スイッチング回路４２、４４を構成するＭＯＳＦＥＴのうち、ｎチャネル型ＭＯＳＦＥＴのゲートには例えば極性切替え信号が入力され、ｐチャネル型ＭＯＳＦＥＴのゲートには極性切替え信号の逆相信号が入力される。この場合、極性切替え信号がハイレベルになる期間にはスイッチング回路４２、４４が共に導通状態となる。その際に、出力端子Ｙ（２ｎ−１）の電位が出力端子Ｙ（２ｎ）の電位よりもダイオード４０のしきい値以上高ければダイオード４０に順方向に電流が流れ、出力端子Ｙ（２ｎ−１）と出力端子Ｙ（２ｎ）との間は電気的に接続される。また、出力端子Ｙ（２ｎ）の電位が出力端子Ｙ（２ｎ−１）の電位よりもダイオード４６のしきい値以上高ければ、ダイオード４６に順方向に電流が流れ、出力端子Ｙ（２ｎ−１）と出力端子Ｙ（２ｎ）との間は電気的に接続される。また、出力端子Ｙ（２ｎ−１）の電位が出力端子Ｙ（２ｎ）の電位よりも高く、且つ両端子の電位差がダイオード４０のしきい値を下回る場合と、出力端子Ｙ（２ｎ−１）の電位が出力端子Ｙ（２ｎ）の電位よりも低く、且つ両端子の電位差がダイオード４６のしきい値を下回る場合とには、第１のショート用配線と第２のショート用配線共に導通しない。
【００７３】
従って、電荷回収手段２２がこのような構成をとることで、電荷回収を２Ｈごとに行うとともに、２つの出力端子間の電位差が所定値以下になれば電荷回収手段２２を自動的にオフとすることができる。
【００７４】
次に、図５（ｂ）に示す例では、図５（ａ）に示す電荷回収手段２２におけるダイオード４０、４６をそれぞれｎチャネル型ＭＯＳＦＥＴ４３、４５で置き換えた電荷回収手段２２を示す。この電荷回収手段２２も図５（ａ）に示す電荷回収手段と同様に、スイッチング回路４２，４４に含まれるｎチャネル型ＭＯＳＦＥＴのゲート電極に極性切替え信号が入力されている。
【００７５】
この例では、ｎチャネル型ＭＯＳＦＥＴ４３、４５のゲート電極がそれぞれ出力端子Ｙ（２ｎ−１）、出力端子Ｙ（２ｎ）に接続されているので、極性切替え信号がハイレベルの期間中に出力端子Ｙ（２ｎ−１）の電位が所定値以上である場合には、ｎチャネル型ＭＯＳＦＥＴ４３がオン状態となり、両出力端子間が電気的に接続される。また、極性切替え信号がハイレベルの期間中に出力端子Ｙ（２ｎ）の電位が所定値以上である場合には、ｎチャネル型ＭＯＳＦＥＴ４５がオン状態となり、両出力端子間が電気的に接続される。
【００７６】
次に、図５（ｃ）に示す例では、電荷回収手段２２は１個のトランスファーゲート（スイッチング回路）４８で構成されている。この場合、トランスファーゲートを構成するｎチャネル型ＭＯＳＦＥＴのゲート電極に出力制御信号を、ｐチャネル型ＭＯＳＦＥＴのゲート電極には出力制御信号の逆相信号をそれぞれ入力する。これにより、図６に示すような、出力制御信号がハイレベルの期間中に電荷回収を行なう制御が可能となる。
【００７７】
なお、図６には電荷回収を行なう場合と行わない場合の出力端子の電位変化を示している。同図から、電荷回収を行なうことによって、出力端子の極性を変化させる際に必要となる電力（斜線で示す部分）を大幅に減少させることができることが分かる。
【００７８】
以上に示したような電荷回収手段を用いることによって、本実施形態の液晶表示装置では、省電力化が達成されている。なお、電荷回収手段は、ｎ水平走査期間周期で出力端子の極性が切り替わる際にのみオンとなる構成であればよく、図５（ａ）〜（ｃ）に示す構成に限られない。
【００７９】
また、電荷回収時に極性が切り替わる出力端子全てが電気的に接続されるように電荷回収手段を設けてもよい。
【００８０】
なお、本実施形態の表示装置を構成するＭＯＳＦＥＴに代えて、ＳｉＯ₂膜以外のゲート絶縁膜を有するＭＩＳＦＥＴを用いてもよい。
【００８１】
【発明の効果】
本発明の表示装置の駆動方法によれば、表示装置がｎラインのドット反転駆動制御を受ける場合、ｎフレーム周期で１ラインずつサブピクセルの極性パターンをシフトさせていく。また、ソースドライバの出力端子の極性が切り替わるｎ水平走査期間ごとに出力端子間を短絡させて電荷回収を行う。これらの方法によって、画質を向上させながら、消費電力の低減をも図ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る液晶表示装置を概略的に示す図である。
【図２】本発明の実施形態に係る表示装置の駆動方法の一例を模式的に表す図である。
【図３】本発明の実施形態に係る表示装置の駆動方法において、各種信号の変化を示すタイミングチャート図である。
【図４】（ａ）は、本発明の実施形態に係る表示装置において、ソースドライバを変更した場合の構成例を示す図であり、（ｂ）は、本発明の実施形態に係る表示装置において、コントローラを変更した場合の構成例を示す図である。
【図５】（ａ）は、本発明の実施形態に係る液晶表示装置において、ダイオードを用いた電荷回収手段の例を示す回路図であり、（ｂ）は、トランジスタとスイッチ回路を組み合わせた電荷回収手段の例を示す回路図であり、（ｃ）は、スイッチ回路で構成した電荷回収手段の例を示す回路図である。
【図６】本発明の実施形態に係る液晶表示装置のソースドライバにおける、各種信号の１水平走査期間内での変化を示すタイミングチャート図である。
【図７】（ａ）〜（ｃ）は、従来のドット反転駆動の液晶表示装置の制御を模式的に表す図である。
【図８】（ａ）〜（ｃ）は、図７に示す各従来例について、ソースドライバの出力端子と出力制御信号を示すタイミングチャート図である。
【図９】液晶表示装置において、一般的なソースドライバの構成を示すブロック図である。
【図１０】一般的なソースドライバにおける各種制御信号の１水平走査期間での変化を示すタイミングチャート図である。
【符号の説明】
１液晶表示装置
２走査線
３信号線
４ゲートドライバ
５ソースドライバ
６表示パネル
７コントローラ
１０階調データ入力手段
１４正極性ＤＡＣ
１６負極性ＤＡＣ
１８第２の極性切替手段
２０ａ、２０ｂオペアンプ
２２電荷回収手段
２４極性シフト回路
３０インターフェース部
３２ソースドライバ用信号生成回路
３４ゲートドライバ用信号生成回路
３６極性シフト回路
３８ｎライン反転回路
４０、４６ダイオード
４２、４４スイッチング回路
４３、４５ｎチャネル型ＭＯＳＦＥＴ

Claims

走査線と、走査線と交差して配置される信号線と、前記信号線に接続されたサブピクセルとが設けられた表示パネルと、
出力端子が前記信号線に接続され、前記出力端子から前記信号線に出力電圧を供給し、前記出力電圧の極性をコモン電圧を挟んでｎ水平走査期間（ｎは２以上の整数）周期で切り替えるように前記サブピクセルを駆動するソースドライバと、
前記ソースドライバに制御信号を供給するコントローラと
を備えた表示装置であって、
前記ソースドライバは、極性シフト回路と電荷回収手段とを備え、
前記極性シフト回路は、前記出力電圧の極性の切替えを制御するための極性切替え信号を、フレームが切り替わる度に直前のフレームから１水平走査期間分シフトさせて出力し、
前記電荷回収手段は、直前のフレームから極性が切り替わる走査線に対し、前記極性シフト回路からの前記極性切替え信号の出力の変化に応じた電荷回収期間において、少なくとも２つの前記出力端子を短絡させることを特徴とする表示装置。
請求項１に記載の表示装置において、
前記コントローラは、
前記出力電圧の極性の切替えを制御するための極性切替え信号を生成するｎライン反転回路と、前記極性切替え信号をフレームが切り替わる度に直前のフレームから１水平走査期間分シフトさせて出力する極性シフト回路とを含むソースドライバ用信号生成回路を有している、表示装置。
請求項１に記載の表示装置において、
前記ソースドライバに入力される画像データ信号は水平走査期間の切り替わりの度に更新されることを特徴とする表示装置。
請求項１に記載の表示装置において、
異なる極性を出力する出力端子を同数ずつ有した出力端子の組が１つの走査線上に複数組接続され、
前記電荷回収手段は、複数の前記出力端子の組の各々における出力端子間を前記電荷回収期間において短絡させることを特徴とする表示装置。
請求項４に記載の表示装置において、
前記表示パネルは、階調の異なるサブピクセルを有し、
前記出力端子の組の各々は、階調が近いサブピクセルを駆動するための出力端子の組からなることを特徴とする表示装置。
請求項４に記載の表示装置において、
前記表示パネルは、表示色の異なるサブピクセルを有し、
前記出力端子の組の各々は、同色のサブピクセルを駆動するための出力端子の組からなることを特徴とする表示装置。
走査線と、走査線と交差して配置される信号線と、前記信号線に接続され、マトリクス状に配置されたサブピクセルとを有する表示パネルと、
前記サブピクセルを駆動するためのソースドライバと
を有する表示装置をｎライン（ｎは２以上の整数）のドット反転駆動する表示装置の駆動方法であって、
前記信号線に接続された前記ソースドライバの出力端子から、コモン電圧を挟んでｎライン周期で極性が入れ替わる出力電圧を供給するステップ（ａ）と、
フレームが切り替わる度に前記出力端子の出力電圧の極性を切り替えるタイミングを直前のフレームから１ライン分シフトさせるステップ（ｂ）と、
前記ソースドライバによって、直前のフレームから極性が切り替わる走査線に対し、少なくとも２つの前記出力端子を所定の期間短絡させるステップ（ｃ）と
を含んでいる表示装置の駆動方法。
走査線と、走査線と交差して配置される信号線と、前記信号線に接続され、マトリクス状に配置されたサブピクセルとを有する表示パネルと、
前記サブピクセルを駆動するためのソースドライバと
を有する表示装置をｎライン（ｎは２以上の整数）のドット反転駆動する表示装置の駆動方法であって、
前記信号線に接続された前記ソースドライバの出力端子から、コモン電圧を挟んでｎライン周期で極性が入れ替わる出力電圧を供給するステップ（ａ）と、
前記出力端子の出力電圧の波形をフレームが切り替わる度に２ｎ通りに変化させ、２ｎフレームを１周期として元に戻すステップ（ｂ）と、
前記ソースドライバによって、直前のフレームから極性が切り替わる走査線に対し、少なくとも２つの前記出力端子間を所定の期間短絡させるステップ（ｃ）と
を含んでいる表示装置の駆動方法。
請求項７または８に記載の表示装置の駆動方法において、
前記ソースドライバに入力される画像データ信号は水平走査期間の切り替わりの度に更新されることを特徴とする表示装置の駆動方法。
請求項７または８に記載の表示装置の駆動方法において、
異なる極性を出力する出力端子を同数ずつ有した出力端子の組が１つの走査線上に複数組接続され、
前記ステップ（ｃ）において、前記ソースドライバは、複数の前記出力端子の組の各々における出力端子間を前記所定の期間短絡させることを特徴とする表示装置の駆動方法。
請求項１０に記載の表示装置の駆動方法において、
前記表示パネルは、階調の異なるサブピクセルを有し、
前記出力端子の組の各々は、階調が近いサブピクセルを駆動するための出力端子の組からなることを特徴とする表示装置の駆動方法。
請求項１０に記載の表示装置の駆動方法において、
前記表示パネルは、表示色の異なるサブピクセルを有し、
前記出力端子の組の各々は、同色のサブピクセルを駆動するための出力端子の組からなることを特徴とする表示装置の駆動方法。