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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024075425
(43)【公開日】2024-06-03
(54)【発明の名称】表示装置
(51)【国際特許分類】
   G09G 3/20 20060101AFI20240527BHJP
【FI】
G09G3/20 621B
G09G3/20 624B
G09G3/20 622A
G09G3/20 623A
G09G3/20 611D
G09G3/20 622D
G09G3/20 622G
G09G3/20 622E
【審査請求】未請求
【請求項の数】6
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2022186900
(22)【出願日】2022-11-22
(71)【出願人】
【識別番号】520487808
【氏名又は名称】シャープディスプレイテクノロジー株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100120662
【弁理士】
【氏名又は名称】川上 桂子
(74)【代理人】
【識別番号】100180529
【弁理士】
【氏名又は名称】梶谷 美道
(74)【代理人】
【識別番号】100216770
【弁理士】
【氏名又は名称】三品 明生
(74)【代理人】
【識別番号】100217364
【弁理士】
【氏名又は名称】田端 豊
(72)【発明者】
【氏名】佐々木 修
【テーマコード(参考)】
5C080
【Fターム(参考)】
5C080DD05
5C080DD10
5C080FF11
5C080GG12
5C080KK07
5C080KK43
(57)【要約】
【課題】垂直走査期間ごとにソース線に印加する電圧の極性を反転させる場合でも、画素電極の電位の変化の大きさの違いに起因する輝度のばらつきが視認されにくい表示装置を提供する。
【解決手段】表示装置は、ゲート信号GL1~GL4を順次供給する走査を行うゲート駆動回路と、垂直走査期間ごとに、ソース線に印加する電圧SLの極性を反転させるソース駆動回路と、を備える。ゲート駆動回路は、連続する2つの垂直走査期間のうち先行する期間T1において複数のゲート線を走査する際に、複数のゲート線のうち第1のゲート線から走査を開始し、2つの垂直走査期間のうち期間T1に続く期間T2において複数のゲート線を走査する際に、第1のゲート線とは異なる第2のゲート線から走査を開始する。
【選択図】図3
【特許請求の範囲】
【請求項1】
薄膜トランジスタと、
前記薄膜トランジスタに接続されたソース線と、
前記ソース線に交差して配置された複数のゲート線と、
前記複数のゲート線にゲート信号を順次供給する走査を行うゲート駆動回路と、
前記ソース線に電圧を印加するソース駆動回路であって、垂直走査期間ごとに、前記ソース線に印加する電圧の極性を反転させるソース駆動回路と、を備え、
前記ゲート駆動回路は、連続する2つの垂直走査期間のうち先行する第1垂直走査期間において前記複数のゲート線を走査する際に、前記複数のゲート線のうち第1のゲート線から走査を開始し、前記2つの垂直走査期間のうち前記第1垂直走査期間に続く第2垂直走査期間において前記複数のゲート線を走査する際に、前記第1のゲート線とは異なる第2のゲート線から走査を開始する、表示装置。
【請求項2】
前記ゲート駆動回路は、前記第1垂直走査期間において最後に前記ゲート信号を供給したゲート線とは異なるゲート線に、前記第2垂直走査期間における走査において最後にゲート信号を供給する、請求項1に記載の表示装置。
【請求項3】
前記ゲート駆動回路は、前記第2垂直走査期間における走査において、前記第1のゲート線に最後にゲート信号を供給する、請求項2に記載の表示装置。
【請求項4】
前記ゲート駆動回路は、前記第1のゲート線と隣接する前記第2のゲート線から、前記第2垂直走査期間における走査を開始させる、請求項1に記載の表示装置。
【請求項5】
前記ゲート駆動回路は、
前記第1のゲート線にゲート信号を供給する第1駆動回路と、
前記第2のゲート線にゲート信号を供給する第2駆動回路と、
前記第2垂直走査期間における走査を開始させる際に、ゲートスタートパルス信号が前記第1駆動回路に供給される状態から前記第2駆動回路に供給される状態に切り替えるスイッチ部と、を含む、請求項1~4のいずれか1項に記載の表示装置。
【請求項6】
前記スイッチ部は、前記第1駆動回路に接続された第1スイッチと、前記第2駆動回路に接続された第2スイッチとを含み、
前記ゲート駆動回路は、前記第1スイッチ及び前記第2スイッチに、垂直走査期間ごとに、順次、オン状態とオフ状態とを切り替える信号を供給するシフトレジスタを、さらに含む、請求項5に記載の表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、表示装置に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、複数のゲート線にゲート信号を順次供給するゲート駆動回路を備えた表示装置が知られている。このような表示装置は、例えば、特許文献1に開示されている。
【0003】
特許文献1に記載の表示装置は、アクティブマトリクス駆動方式の表示装置である。表示装置は、画素電極及び薄膜トランジスタがマトリクス状に配置された薄膜トランジスタ基板を備える。薄膜トランジスタ基板には、複数のゲート線及び複数のソース線が形成されている。表示装置は、複数のゲート線に順次、走査パルス(ゲート信号)を印加する走査線駆動回路と、複数のソース線に対してそれぞれ信号電圧(ソース信号)を印加する映像線駆動回路と、を含む。また、表示装置には、複数の表示領域が設けられており、表示領域ごとに、走査パルスが順次印加される。薄膜トランジスタは、ゲート線を介して走査パルスが印加されると、導通状態となる。そして、画素電極は、導通状態となった薄膜トランジスタを介して、ソース線に接続された状態となり、ソース線からの信号電圧(ソース信号)が印加される。映像線駆動回路は、画素電極に印加されるソース信号の極性をフレーム(垂直走査期間)ごとに反転させるフレーム反転駆動を行う。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開2014-41247号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
薄膜トランジスタが設けられた表示装置では、薄膜トランジスタのソース電極(及びソース線)とドレイン電極との間に、寄生容量が生じる。ここで、上記特許文献1に記載の表示装置では、画素電極に印加されるソース信号の極性が、垂直走査期間ごとに反転させられる。これにより、ソース信号によって一旦充電された画素電極の電位が変化する(絶対値が小さくなる)。また、薄膜トランジスタがオフの状態であっても、ソース電極とドレイン電極との間に抵抗(以下「オフ抵抗」と呼ぶ)を介して小さな電流が流れる。これにより、一旦充電された画素電極が、徐々に放電されてしまう。
【0006】
そして、複数の薄膜トランジスタのうち、垂直走査期間の遅い時点にオン状態となる薄膜トランジスタほど、ソース電極の電圧の極性とドレイン電極の電圧の極性とが異なる状態となる期間が長くなる。この結果、垂直走査期間の遅い時点にオン状態となる薄膜トランジスタに接続された画素電極の電位の変化は、垂直走査期間の早い時点にオン状態となる薄膜トランジスタに接続された画素電極の電位の変化に比べて大きくなる。このため、上記特許文献1に記載の表示装置では、画素電極の電位の変化の大きさの違いに起因する輝度のばらつきが視認されてしまうという問題点がある。
【0007】
そこで、本開示は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、垂直走査期間ごとにソース線に印加する電圧の極性を反転させる場合でも、画素電極の電位の変化の大きさの違いに起因する輝度のばらつきが視認されにくい表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
上記課題を解決するために、本開示の一態様に係る表示装置は、薄膜トランジスタと、前記薄膜トランジスタに接続されたソース線と、前記ソース線に交差して配置された複数のゲート線と、前記複数のゲート線にゲート信号を順次供給する走査を行うゲート駆動回路と、前記ソース線に電圧を印加するソース駆動回路であって、垂直走査期間ごとに、前記ソース線に印加する電圧の極性を反転させるソース駆動回路と、を備え、前記ゲート駆動回路は、連続する2つの垂直走査期間のうち先行する第1垂直走査期間において前記複数のゲート線を走査する際に、前記複数のゲート線のうち第1のゲート線から走査を開始し、前記2つの垂直走査期間のうち前記第1垂直走査期間に続く第2垂直走査期間において前記複数のゲート線を走査する際に、前記第1のゲート線とは異なる第2のゲート線から走査を開始する。
【発明の効果】
【0009】
上記構成の表示装置によれば、第1垂直走査期間において最初にゲート信号を供給したゲート線とは異なるゲート線に、第2垂直走査期間では最初にゲート信号を供給する。これにより、垂直走査期間における薄膜トランジスタがオン状態になるタイミングを、垂直走査期間が変わることによって変化させることができる。このため、ソース電極の電圧の極性とドレイン電極の電圧の極性とが異なる状態となる期間を、垂直走査期間ごとに変化させることができる。この結果、輝度が高い位置と輝度が低い位置とが、垂直走査期間ごとに変化するので、ゲート線が並ぶ方向における輝度のばらつきをユーザに認識させにくくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【0010】
図1図1は、第1実施形態における表示装置100の概略構成を示すブロック図である。
図2図2は、表示パネル10の一部の構成を模式的に示した図である。
図3図3は、ゲート駆動回路30に対して入力される信号及び出力される信号、ゲート駆動回路30内のスイッチを制御するための信号、及びソース駆動回路11から出力される信号を示すタイミング図である。
図4図4は、ゲート駆動回路30の構成を模式的に示す回路図(1)である。
図5図5は、ゲート駆動回路30の構成を模式的に示す回路図(2)である。
図6図6は、ゲート駆動回路30の構成を模式的に示す回路図(3)である。
図7図7は、ゲート駆動回路30の構成を模式的に示す回路図(4)である。
図8図8は、比較例による表示装置における画素電極の電圧に対する寄生容量の影響を説明するための図である。
図9図9は、本実施形態による表示装置100における画素電極15の電圧に対する寄生容量の影響を説明するための図である。
図10図10は、比較例による表示装置における画素電極の電圧に対するオフ抵抗の影響を説明するための図である。
図11図11は、本実施形態による表示装置100における画素電極15の電圧に対するオフ抵抗の影響を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【0011】
以下、本開示の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、本開示は、以下の実施形態に限定されるものではなく、本開示の構成を充足する範囲内で、適宜設計変更を行うことが可能である。また、以下の説明において、同一部分または同様な機能を有する部分には同一の符号を異なる図面間で共通して用い、その繰り返しの説明は省略する。また、実施形態および変形例に記載された各構成は、本開示の要旨を逸脱しない範囲において適宜組み合わされてもよいし、変更されてもよい。また、説明を分かりやすくするために、以下で参照する図面においては、構成が簡略化または模式化して示されたり、一部の構成部材が省略されたりしている。
【0012】
[第1実施形態]
(表示装置の全体構成)
図1は、第1実施形態における表示装置100の概略構成を示すブロック図である。図2は、表示パネル10の一部の構成を模式的に示した図である。表示装置100は、図示しない外部機器から供給される映像信号(R、G、B)に基づいて、画像(映像)を表示する装置である。表示装置100は、例えば、パーソナルコンピューター、タブレット端末、スマートフォン、スマートウォッチ、及びテレビジョン装置である。表示装置100は、表示パネル10と、制御回路20とを備える。
【0013】
図1に示すように、表示パネル10は、ソース駆動回路11と、薄膜トランジスタ12(以下、「TFT12」)と、ゲート駆動回路30と、を含む。図2に示すように、そして、表示パネル10には、ソース駆動回路11から延びる複数のソース線13と、ゲート駆動回路30から延びるゲート線14a~14d(図4参照)とを含む。ゲート線14a~14dは、複数のソース線13と交差している。そして、表示パネル10には、ゲート線14a~14dと複数のソース線13とにより区画された各領域に、複数の画素10aが形成されている。複数の画素10aの各々には、TFT12と、画素電極15とが設けられている。ゲート駆動回路30は、制御回路20から供給される制御信号に応じて、各行のTFT12に順次ゲート信号を供給する。ソース駆動回路11は、制御回路20から供給される映像信号及び制御信号に応じて、TFT12を介して画素電極15にソース信号を供給する。これにより、ゲート駆動回路30及びソース駆動回路11は、入力される映像信号に応じて、表示パネル10に表示する画像を垂直走査期間(フレーム期間)ごとに書き換える。また、TFT12のゲート電極12aには、ゲート線(例えば、ゲート線14b)が接続されている。TFT12のソース電極12bには、ソース線13が接続されている。TFT12のドレイン電極12cには、画素電極15が接続されている。なお、図4では、説明を容易にするために、ゲート線の数を、4つ記載しているが、ゲート線の数は、5本以上であってもよい。
【0014】
図1に示すように、制御回路20は、制御部21と、フレームメモリ部22とを含む。制御部21は、表示装置100の制御処理を実行するプロセッサを含む。フレームメモリ部22は、RAMを含む。また、制御部21は、映像信号に基づく制御信号を、ソース駆動回路11及びゲート駆動回路30に供給する。
【0015】
図3は、ゲート駆動回路30に対して入力される信号及び出力される信号、ゲート駆動回路30内のスイッチを制御するための信号、及びソース駆動回路11から出力される信号を示すタイミング図である。図3に示すように、ソース駆動回路11は、制御部21から入力された制御信号(例えば、垂直同期信号)に応じて、垂直走査期間ごとにソース線13に印加する電圧の極性を反転させる。例えば、第1の垂直走査期間(「期間T1」とする)では、ソース駆動回路11は、ソース線13に正の極性を有する電圧(ソース信号)を印加する。そして、期間T1の次の第2の垂直走査期間(「期間T2」とする)では、ソース駆動回路11は、ソース線13に負の極性を有する電圧を印加する。そして、期間T2の次の第3の垂直走査期間(「期間T3」とする)では、ソース駆動回路11は、ソース線13に正の極性を有する電圧を印加する。そして、期間T3の次の第4の垂直走査期間(「期間T4」とする)では、ソース駆動回路11は、ソース線13に負の極性を有する電圧を印加する。なお、図3では、垂直走査期間内のソース信号の電圧を一定の値を有するように図示しているが、ソース信号の電圧は、映像信号の画素値に応じた電圧値を有する。また、全てソース線13が同じ極性を有するようにソース信号の電圧が供給されてもよいし、隣接する2つのソース線13が互いに異なる極性を有するようにソース信号の電圧が供給されてもよい。
【0016】
また、図3に示すように、制御部21は、入力された映像信号に基づいて、ゲート駆動回路30に、例えば、ゲートスタートパルス信号GSP、クロック信号GCK、クロック信号GCKB、及び信号VSPを供給する。ゲートスタートパルス信号GSPは、垂直走査期間ごとに、ゲート駆動回路30に1回供給されるパルス信号である。クロック信号GCKは、1つの垂直走査期間当たりに、ゲート線の本数から1を引いた数と同じ回数(図3では、3回)、ゲート駆動回路30に供給されるパルス信号である。クロック信号GCKBは、クロック信号GCKの極性を反転させた電圧を有するパルス信号である。すなわち、クロック信号GCKBのレベルは、クロック信号GCKのレベルがHighの場合、Lowとなり、クロック信号GCKのレベルがLowの場合、Highとなる。信号VSPは、垂直走査期間をゲート線の本数(図3の例の場合、4本)と同じ回数(図3の例の場合、4回)繰り返すごとに、1回出力されるパルス信号である。図3の例の場合、各期間T1において、信号VSPは、1回出力され、期間T2~T4では、信号VSPは出力されない。
【0017】
ここで、本実施形態では、ゲート駆動回路30は、図3に示すように、ゲート駆動回路30は、期間T1において最初にゲート信号GL1を供給したゲート線14aとは異なるゲート線14bから、期間T2における走査を開始させ(ゲート信号GL2がゲート線14bに供給され)、期間T2における走査の最後に、ゲート線14aにゲート信号GL1を供給する。また、期間T1~T4の各々において、走査されるゲート線の数は、同じである。すなわち、期間T1~T4では、全てゲート線に対して走査が行われる。図4図7を参照して、この動作を実施するためのゲート駆動回路30の構成について説明する。
【0018】
図4図7は、ゲート駆動回路30の構成を模式的に示す回路図である。ゲート駆動回路30は、ゲート線14aに接続された第1駆動回路311と、ゲート線14bに接続された第2駆動回路312と、ゲート線14cに接続された第3駆動回路313と、ゲート線14dに接続された第4駆動回路314と、を含む。第1駆動回路311、第2駆動回路312、第3駆動回路313、及び第4駆動回路314は、シフトレジスタ回路を構成し、順次、ゲート信号を出力する。第1駆動回路311は、ゲート線14aにゲート信号GL1を供給する。第2駆動回路312は、ゲート線14bにゲート信号GL2を供給する。第3駆動回路313は、ゲート線14cにゲート信号GL3を供給する。第4駆動回路314は、ゲート線14dにゲート信号GL4を供給する。
【0019】
図4に示すように、第1駆動回路311、第2駆動回路312、第3駆動回路313、及び第4駆動回路314の各々には、ゲートスタートパルス信号GSP又は前段の駆動回路からのゲート信号と、クロック信号GCKと、クロック信号GCKBとが入力される。「前段の駆動回路からのゲート信号」とは、第2駆動回路312の場合、第1駆動回路311から出力されたゲート信号GL1であり、第3駆動回路313の場合、第2駆動回路312から出力されたゲート信号GL2であり、第4駆動回路314の場合、第3駆動回路313から出力されたゲート信号GL3であり、第1駆動回路311の場合、第4駆動回路314から出力されたゲート信号GL4である。
【0020】
ここで、本実施形態では、ゲート駆動回路30は、スイッチ321~324と、シフトレジスタ回路330と、スイッチ341~344と、NOT回路351~354と、を含む。スイッチ321は、第1駆動回路311の出力と、第2駆動回路312の入力と、スイッチ342とに接続されている。スイッチ322は、第2駆動回路312の出力と、第3駆動回路313の入力と、スイッチ343とに接続されている。スイッチ323は、第3駆動回路313の出力と、第4駆動回路314の入力と、スイッチ344とに接続されている。スイッチ324は、第4駆動回路314の出力と、第1駆動回路311の入力と、スイッチ341とに接続されている。
【0021】
シフトレジスタ回路330は、直列に接続されたフリップフロップ回路331~334を含む。フリップフロップ回路331~334の各々のクロック信号端子に、ゲートスタートパルス信号GSPが入力される。フリップフロップ回路331の入力端子に信号VSPが入力される。フリップフロップ回路331から出力される信号SWin1は、フリップフロップ回路332、スイッチ341及びNOT回路351に入力される。信号SWin1のレベルがHighの場合、スイッチ341は、オン状態(導通させる状態)となり、信号SWin1のレベルがLowの場合、スイッチ341は、オフ状態(遮断した状態)となる。NOT回路351は、信号SWin1のレベルを反転させた信号SWоut4を、スイッチ324に入力する。すなわち、スイッチ324は、スイッチ341がオン状態の場合、オフ状態となり、スイッチ341がオフ状態の場合、オン状態となる。
【0022】
フリップフロップ回路332の入力端子に信号SWin1が入力される。フリップフロップ回路332から出力される信号SWin2は、フリップフロップ回路333、スイッチ342及びNOT回路352に入力される。NOT回路352は、信号SWin2のレベルを反転させた信号SWоut1を、スイッチ321に入力する。すなわち、スイッチ321は、スイッチ342がオン状態の場合、オフ状態となり、スイッチ342がオフ状態の場合、オン状態となる。
【0023】
フリップフロップ回路333の入力端子に信号SWin2が入力される。フリップフロップ回路333から出力される信号SWin3は、フリップフロップ回路334、スイッチ343及びNOT回路353に入力される。NOT回路353は、信号SWin3のレベルを反転させた信号SWоut2を、スイッチ322に入力する。すなわち、スイッチ322は、スイッチ343がオン状態の場合、オフ状態となり、スイッチ343がオフ状態の場合、オン状態となる。
【0024】
フリップフロップ回路334の入力端子に信号SWin3が入力される。フリップフロップ回路334から出力される信号SWin4は、スイッチ344及びNOT回路354に入力される。NOT回路354は、信号SWin4のレベルを反転させた信号SWоut3を、スイッチ323に入力する。すなわち、スイッチ323は、スイッチ344がオン状態の場合、オフ状態となり、スイッチ344がオフ状態の場合、オン状態となる。
【0025】
これにより、図3に示すゲートスタートパルス信号GSP、クロック信号GCK、クロック信号GCKB、及び信号VSPが、ゲート駆動回路30に供給された場合、図4に示す第1駆動回路311にゲートスタートパルス信号GSPが供給される状態の期間T1と、図5に示す第2駆動回路312にゲートスタートパルス信号GSPが供給される状態の期間T2と、図6に示す第3駆動回路313にゲートスタートパルス信号GSPが供給される状態の期間T3と、図7に示す第4駆動回路314にゲートスタートパルス信号GSPが供給される状態の期間T4と、がこの順に繰り返される。すなわち、スイッチ341~344は、ゲートスタートパルス信号GSPが供給される駆動回路(第1駆動回路311~第4駆動回路314のいずれか)を順次切り替えるスイッチである。
【0026】
この結果、図3に示すように、ゲート駆動回路30は、期間T1において最初にゲート信号GL1を供給したゲート線14aとは異なるゲート線14bから、期間T2における走査を開始させ(ゲート信号GL2がゲート線14bに供給され)、期間T2における走査の最後に、ゲート線14aにゲート信号GL1を供給する。また、図2及び図3に示すように、ゲート駆動回路30は、期間T1が終了した後、ゲート線14aと隣接するゲート線14bから、期間T2における走査を開始させる。
【0027】
また、期間T3における走査では、ゲート線14cから走査を開始させ(ゲート信号GL3がゲート線14cに供給され)、期間T3における走査の最後に、ゲート線14bにゲート信号GL2を供給する。すなわち、ゲート駆動回路30は、期間T2が終了した後、ゲート線14bと隣接するゲート線14cから、期間T3における走査を開始させる。また、期間T4における走査では、ゲート線14dから走査を開始させ(ゲート信号GL4がゲート線14dに供給され)、期間T4における走査の最後に、ゲート線14cにゲート信号GL3を供給する。すなわち、ゲート駆動回路30は、期間T3が終了した後、ゲート線14cと隣接するゲート線14dから、期間T4における走査を開始させる。そして、期間T4の後、期間T1が開始される。すなわち、期間T1~T4が繰り返される。
【0028】
また、図1に示すように、制御部21は、フレームメモリ部22に映像信号を記憶させる。そして、制御部21は、フレームメモリ部22から映像信号を読み出して、当該映像信号に基づく制御信号をソース駆動回路11に供給する。ここで、本実施形態では、上記のように、ゲート駆動回路30は、期間T1では、ゲート線14a~14dの順に走査し、期間T2では、ゲート線14b~14d、及び14aの順に走査し、期間T3では、ゲート線14c、14d、14a、及び14bの順に走査し、期間T4では、ゲート線14d、及び14a~14cの順に走査する。そこで、制御部21は、期間T2では、ゲート線14bにゲート信号GL2を供給する際のソース信号を最初とし、その後にゲート線14cにゲート信号GL3を供給する際のソース信号、ゲート線14dにゲート信号GL4を供給する際のソース信号、及びゲート線14aにゲート信号GL1を供給する際のソース信号の順となるように、フレームメモリ部22から映像信号を読み出す。また、制御部21は、期間T3では、ゲート線14cにゲート信号GL3を供給する際のソース信号を最初とし、その後にゲート線14dにゲート信号GL4を供給する際のソース信号、ゲート線14aにゲート信号GL1を供給する際のソース信号、及びゲート線14bにゲート信号GL2を供給する際のソース信号の順となるように、フレームメモリ部22から映像信号を読み出す。また、制御部21は、期間T4では、ゲート線14dにゲート信号GL4を供給する際のソース信号を最初とし、その後にゲート線14aにゲート信号GL1を供給する際のソース信号、ゲート線14bにゲート信号GL2を供給する際のソース信号、及びゲート線14cにゲート信号GL3を供給する際のソース信号の順となるように、フレームメモリ部22から映像信号を読み出す。これにより、ソース駆動回路11は、制御部21からの制御信号に応じたソース信号をソース線13に供給することにより、表示パネル10に表示される映像の内容を変更しないで、走査が開始されるゲート線を変更させることが可能になる。
【0029】
次に、図8図11を参照して、本実施形態による表示装置100における画素電極15の電圧の波形と、比較例による表示装置における画素電極の電圧の波形との比較結果について説明する。
【0030】
図8は、比較例による表示装置における画素電極の電圧に対する寄生容量の影響を説明するための図である。図9は、本実施形態による表示装置100における画素電極15の電圧に対する寄生容量の影響を説明するための図である。図10は、比較例による表示装置における画素電極の電圧に対するオフ抵抗の影響を説明するための図である。図11は、本実施形態による表示装置100における画素電極15の電圧に対するオフ抵抗の影響を説明するための図である。
【0031】
図8に示すように、比較例による表示装置では、いずれの垂直走査期間においても、ゲート信号GL1、GL2、GL3、及びGL4がこの順に、ゲート線14a~14dに供給される。また、ソース線13には、垂直走査期間ごとに、極性が反転したソース信号が供給される。垂直走査期間T1a(以下、「期間T1a」という)では、ソース線13の電位は、Vs、期間T1aの後の期間T2aでは、ソース線13の電位は、-Vs、期間T2aの後の期間T3aでは、ソース線13の電位は、Vsとなる。
【0032】
また、ゲート信号GL1が供給されるゲート線14aに接続された画素電極15の電位をPV1とする。ゲート信号GL2が供給されるゲート線14bに接続された画素電極15の電位をPV2とする。ゲート信号GL3が供給されるゲート線14cに接続された画素電極15の電位をPV3とする。ゲート信号GL4が供給されるゲート線14dに接続された画素電極15の電位をPV4とする。
【0033】
期間T1aにおいて、電位PV1は、ゲート信号GL1の電圧がHighになると、ソース信号により画素電極15が充電され、電位がVsと等しくなる。また、電位PV2は、ゲート信号GL2の電圧がHighになると、ソース信号により画素電極15が充電され、電位がVsと等しくなる。電位PV3は、ゲート信号GL3の電圧がHighになると、ソース信号により画素電極15が充電され、電位がVsと等しくなる。電位PV4は、ゲート信号GL4の電圧がHighになると、ソース信号により画素電極15が充電され、電位がVsと等しくなる。
【0034】
期間T2aにおいて、ソース線13の電位は、-Vsとなる。そして、電位PV1は、ゲート信号GL1の電圧がHighになると、ソース信号により画素電極15が充電され、電位が-Vsと等しくなる。
【0035】
ここで、期間T2aでは、ゲート線14b~14dのいずれかに接続されるTFT12のソース電極12bとドレイン電極12cとの間に、オン状態になるまでの期間、電位差(Vs-(-Vs))が生じる。また、ソース電極12bとドレイン電極12cとの間には、寄生容量、及び、ソース電極とドレイン電極との間の抵抗(「オフ抵抗」と呼ぶ)が生じる。これにより、図8に示すように、PV2~PV4の電位は、寄生容量に起因してVsよりも低い値となる。また、図10に示すように、PV2~PV4の電位は、オフ抵抗を介してソース電極とドレイン電極との間で電流が流れ、画素電極15から放電が行われ、VsからVsよりも低い値に徐々に変化する。なお、図8及び図10では、説明のために、寄生容量に起因する電位の変化と、オフ抵抗に起因する電位の変化とを別個に記載しているが、PV2~PV4の電位は、寄生容量に起因する電位の変化とオフ抵抗に起因する電位の変化との両方が生じる。
【0036】
これにより、例えば、画素値(Vs)を一定とするソース信号を供給する場合、比較例による表示装置では、いずれの垂直走査期間においても、電位PV1~PV4の電位の絶対値が|PV1|>|PV2|>|PV3|>|PV4|となる。この結果、比較例による表示装置を、ユーザが見た場合に、ユーザは、電位PV1を有する画素電極15が配置された画素10aにおける輝度が最も高く、電位PV4を有する画素電極15が配置された画素10aにおける輝度が最も低く認識する。このため、比較例による表示装置では、輝度のばらつきが視認されてしまう。
【0037】
〈本実施形態の動作〉
図9及び図11に示すように、本実施形態による表示装置100では、垂直走査期間ごとに、ゲート信号GL1、GL2、GL3、及びGL4のうち、最初に供給されるゲート信号が変更される。期間T1では、ゲート信号GL1、GL2、GL3、及びGL4の順に、供給が行われ、期間T2では、ゲート信号GL2、GL3、GL4、及びGL1の順に、供給が行われ、期間T3では、ゲート信号GL3、GL4、GL1、及びGL2の順に、供給が行われ、期間T4(図3参照)では、ゲート信号GL4、GL1、GL2、及びGL3の順に、供給が行われる。
【0038】
期間T1における表示装置100の動作は、期間T1aにおける比較例による表示装置の動作と同一である。従って、図9及び図11に示すように、期間T1では、電位PV1~PV4の電位の絶対値が|PV1|>|PV2|>|PV3|>|PV4|となる。そして、期間T2では、ゲート信号GL2、GL3、GL4、及びGL1の順に、供給が行われるので、電位PV1~PV4の電位の絶対値の関係は、|PV2|>|PV3|>|PV4|>|PV1|となる。そして、期間T3では、ゲート信号GL3、GL4、GL1、及びGL2の順に、供給が行われるので、電位PV1~PV4の電位の絶対値の関係は、|PV3|>|PV4|>|PV1|>|PV2|となる。そして、期間T4では、ゲート信号GL4、GL1、GL2、及びGL3の順に、供給が行われるので、電位PV1~PV4の電位の絶対値の関係は、|PV4|>|PV1|>|PV2|>|PV4|となる。
【0039】
そして、表示装置100では、期間T1~T4における動作が繰り返される。これにより、輝度が高い位置と輝度が低い位置とが、垂直走査期間ごとに人が認識できない速さで変化する。この結果、本実施形態による表示装置100を、ユーザが見た場合に、ユーザは、期間T1~T4において平均化された状態の画素10aにおける輝度を認識するため、電位PV1を有する画素電極15が配置された画素10a、電位PV2を有する画素電極15が配置された画素10a、電位PV3を有する画素電極15が配置された画素10a、及び、電位PV4を有する画素電極15が配置された画素10aのいずれに対しても、ユーザは、同一の輝度として認識する。これにより、本実施形態の表示装置100では、ユーザが複数の垂直走査期間に亘って画面を見る場合に、輝度のばらつきをユーザに認識させにくくすることができる。
【0040】
[変形例]
以上、発明の実施の形態を説明したが、上述した実施の形態は発明を実施するための例示に過ぎない。よって、上述した実施の形態に限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲内で上述した実施の形態を適宜変形して実施することが可能である。以下、上述した実施の形態の変形例について説明する。
【0041】
(1)上記実施形態では、期間T1において最初にゲート信号GL1を供給したゲート線14aと隣接するゲート線14bから、期間T2における走査を開始させる例を示したが、本開示は、これに限られない。すなわち、期間T1において最初にゲート信号GL1を供給したゲート線14aと隣接しないゲート線から、期間T2における走査を開始させてもよい。例えば、期間T2における走査を、ゲート線14aに隣接するゲート線14bではなくゲート線14cから開始してもよい(走査を開始させるゲート線を1つ飛ばしにしてもよい)。また、期間T2における走査を、ゲート線14a以外のゲート線からランダムに決定されたゲート線から開始してもよい。
【0042】
(2)上記実施形態では、期間T1(第1垂直走査期間)で最初にゲート信号が供給されたゲート線14aに対して、期間T2では、走査の最後にゲート信号GL1を供給する例を示したが、本開示は、これに限られない。例えば、期間T1(第1垂直走査期間)で最初にゲート信号が供給されたゲート線14aに対して、期間T2では、走査の最後以外の時点にゲート信号GL1を供給してもよい。
【0043】
(3)上記実施形態では、ゲート信号GL1~GL4が、この順番にゲート線に供給される例を示したが、本開示は、この順番に限られない。例えば、ゲート信号GL1の次に、ゲート信号GL2以外のゲート信号がゲート線に供給されてもよい。また、ゲート信号GL1の次に、走査が完了していないゲート信号からランダムに決定されたゲート信号がゲート線に供給されてもよい。
【0044】
(4)上記実施形態では、走査の最初に供給されるゲート信号を切り替えるために、ゲート駆動回路30にスイッチ321~324、スイッチ341~344、及びシフトレジスタ回路330を設ける例を示したが、本開示はこれに限られない。例えば、ゲート駆動回路30にシフトレジスタ回路330を設けないで、制御回路20から直接的にスイッチ321~324、及びスイッチ341~344に対して制御信号(SWin1~SWin4、及びSWоut1~SWоut4)が供給されてもよい。
【0045】
上述した表示装置は、以下のように説明することもできる。
【0046】
第1の構成に係る表示装置は、薄膜トランジスタと、薄膜トランジスタに接続されたソース線と、ソース線に交差して配置された複数のゲート線と、複数のゲート線にゲート信号を順次供給する走査を行うゲート駆動回路と、ソース線に電圧を印加するソース駆動回路であって、垂直走査期間ごとに、ソース線に印加する電圧の極性を反転させるソース駆動回路と、を備え、ゲート駆動回路は、連続する2つの垂直走査期間のうち先行する第1垂直走査期間において複数のゲート線を走査する際に、複数のゲート線のうち第1のゲート線から走査を開始し、2つの垂直走査期間のうち第1垂直走査期間に続く第2垂直走査期間において複数のゲート線を走査する際に、第1のゲート線とは異なる第2のゲート線から走査を開始する(第1の構成)。
【0047】
上記第1の構成によれば、第1垂直走査期間において最初にゲート信号を供給したゲート線とは異なるゲート線に、第2垂直走査期間では最初にゲート信号を供給する。これにより、垂直走査期間における薄膜トランジスタがオン状態になるタイミングを、垂直走査期間が変わることによって変化させることができる。このため、ソース電極の電圧の極性とドレイン電極の電圧の極性とが異なる状態となる期間を、垂直走査期間ごとに変化させることができる。この結果、輝度が高い位置と輝度が低い位置とが、垂直走査期間ごとに変化するので、ゲート線が並ぶ方向における輝度のばらつきをユーザに認識させにくくすることができる。
【0048】
第1の構成において、ゲート駆動回路は、第1垂直走査期間において最後にゲート信号を供給したゲート線とは異なるゲート線に、第2垂直走査期間における走査において最後にゲート信号を供給するように構成されてもよい(第2の構成)。
【0049】
ここで、走査において最後にゲート信号が供給される位置は、輝度が最も低くなる。そこで、上記第2の構成によれば、輝度が最も低くなる位置が、垂直走査期間ごとに変化するので、ユーザが複数の垂直走査期間に亘って画面を見る場合に、輝度のばらつきをユーザに認識させにくくすることができる。
【0050】
第2の構成において、ゲート駆動回路は、第2垂直走査期間における走査において、第1のゲート線に最後にゲート信号を供給する(第3の構成)。
【0051】
上記第3の構成によれば、第1垂直走査期間において輝度が最も高い位置が、第2垂直走査期間では輝度が最も低くなるので、ユーザが複数の垂直走査期間に亘って画面を見る場合に、輝度のばらつきをユーザに認識させにくくすることができる。
【0052】
第1~第3の構成のいずれか1つにおいて、ゲート駆動回路は、第1のゲート線と隣接する第2のゲート線から、第2垂直走査期間における走査を開始させるように構成されてもよい(第4の構成)。
【0053】
上記第4の構成によれば、垂直走査期間ごとに、走査が開始されるゲート線を、隣接するゲート線に順次変更させることができる。
【0054】
第1~第4の構成のいずれか1つにおいて、ゲート駆動回路は、第1のゲート線にゲート信号を供給する第1駆動回路と、第2のゲート線にゲート信号を供給する第2駆動回路と、第2垂直走査期間における走査を開始させる際に、ゲートスタートパルス信号が第1駆動回路に供給される状態から第2駆動回路に供給される状態に切り替えるスイッチ部と、を含んでもよい(第5の構成)。
【0055】
上記第5の構成によれば、スイッチ部により、最初にゲート信号を供給するゲート線を切り替えることができる。
【0056】
第5の構成において、スイッチ部は、第1駆動回路に接続された第1スイッチと、第2駆動回路に接続された第2スイッチとを含んでもよい。ゲート駆動回路は、第1スイッチ及び第2スイッチに、垂直走査期間ごとに、順次、オン状態とオフ状態とを切り替える信号を供給するシフトレジスタを、さらに含んでもよい(第6の構成)。
【0057】
上記第6の構成によれば、垂直走査期間ごとに、シフトレジスタがスイッチ部の状態を変化させることができるので、スイッチ部によって最初にゲート信号を供給するゲート線を、垂直走査期間ごとに変更することができる。
【符号の説明】
【0058】
10…表示パネル、10a…画素、11…ソース駆動回路、12…薄膜トランジスタ(TFT)、13…ソース線、14a~14d…ゲート線、20…制御回路、30…ゲート駆動回路、100…表示装置、311…第1駆動回路、312…第2駆動回路、313…第3駆動回路、314…第4駆動回路、321~324…スイッチ、330…シフトレジスタ回路、331~334…フリップフロップ回路、341~344…スイッチ
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
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図9
図10
図11