JP2003215536A

JP2003215536A - 液晶表示装置およびその駆動方法

Info

Publication number: JP2003215536A
Application number: JP2002011938A
Authority: JP
Inventors: Yuichi Memita; 裕一目見田
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2002-01-21
Filing date: 2002-01-21
Publication date: 2003-07-30

Abstract

(57)【要約】【課題】液晶表示装置において、光リーク電流による
表示品位の低下を防止する。【解決手段】複数の信号線１１・走査線１２・補正信
号線１３・反転走査線１４がマトリクス状に配列されて
おり、信号線１１と走査線１２との交点付近に、２個の
ＴＦＴ１・ＴＦＴ２が設けられている。さらに、ＴＦＴ
１・２との接続点にドレイン（Ｄ）、反転走査線１４に
ゲート（Ｇ）、補正信号線１３にソース（Ｓ）を接続さ
れたＴＦＴ３が設けられており、このＴＦＴ３が、補正
信号生成回路１５によって生成された、光リーク電流に
対して、正負極性反転する光リーク電流（反転光リーク
電流）を発生させる補正信号を、ＴＦＴ１・２のオフ時
に、ＴＦＴ１とＴＦＴ２との接続点に供給し、光リーク
電流は、反転光リーク電流へと切り替わり、光リーク電
流は正負極性の反転により平均的にみて低下させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、アクティブマトリ
クス型の液晶表示装置に関するものであり、特に光リー
ク電流による表示上の影響を低減できる液晶表示装置お
よびその駆動方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のアクティブマトリクス型液晶表示
装置（従来液晶表示装置）は、２枚のガラス基板とその
ガラス基板に挟持された液晶とを含んでいる。

【０００３】従来液晶表示装置の等価回路では、一方の
ガラス基板に、図４に示すような信号線１１１と走査線
１１２とがマトリクス状に配列されている。

【０００４】そして、信号線１１１・走査線１１２の交
点付近には、スイッチング素子１０２、例えば、薄膜ト
ランジスタ（ＴＦＴ）１０２が配置されている。また、
この薄膜トランジスタ１０２のドレイン（Ｄ）には、画
素電極１０７が接続されている。また、他方の基板に
は、対向電極１０８が形成されている。

【０００５】このような従来液晶表示装置では、信号線
１１１およびスイッチング素子１０２を介して、画素電
極１０７と対向電極１０８との間に設けられた液晶１０
６に対して、表示信号を印加して表示を行う。

【０００６】具体的には、画素電極１０７と対向電極１
０８との間に、表示信号の電圧（表示信号電圧）を印加
することで、液晶１０６の配向状態を変化させ、この液
晶１０６を透過する光量を制御することによって表示を
行うようになっている。なお、画素電極１０７と対向電
極１０８との間には、蓄電容量１０５も設けられてい
る。

【０００７】上記スイッチング素子としての、薄膜トラ
ンジスタ（ＴＦＴ）１０２の他、ダイオード等の非線形
素子が用いられている。中でも、液晶表示装置の駆動回
路と一体形成が可能で、応答速度も速いポリシリコンＴ
ＦＴが通常用いられている。

【０００８】しかし、上記のようなアクティブマトリク
ス型の液晶表示装置では、ＴＦＴ１０２に光が照射され
た場合、そのｐｎ接合（ｐｎ拡散接合）の空乏層部に、
電子と正孔との対が発生し、ソース（Ｓ）とドレイン
（Ｄ）との間で電流（光リーク電流）が流れてしまう。

【０００９】そのため、ＴＦＴ１０２のオフ時にもかか
わらず、光リーク電流が発生し、クロストーク、コント
ラスト低下等が起きる。また、ＴＦＴ１０２個々の拡散
状態の違いなどにより、ＴＦＴ１０２個々の光リーク電
流量がばらついた場合、液晶表示上の濃淡ムラなど、表
示品位低下等の間題が発生していた。

【００１０】この問題を解決するための技術として、例
えば、特開昭５８−１７１８６０号公報が挙げられる。
この公報の技術は、液晶表示装置におけるスイッチング
素子を直列に接続することで、スイッチング素子に加わ
るソース・ドレイン間電圧を低下させ、そのソース・ド
レイン間電圧の低下分だけ光リーク電流を減少させてい
る。

【００１１】しかし、この技術では、例えば、ポリシリ
コンＴＦＴのように、空乏層部の長さに比べて拡散長
（拡散接合部の長さ）が長く、かつ拡散接合部の面積・
長さが一定の場合（すなわち、ソース・ドレイン間電圧
に関係なく拡散長が一定の場合）、光リーク電流は、ソ
ース・ドレイン間電圧に依存しなくなる。そのため、光
リーク電流を減少させることが難しくなるという問題が
ある。

【００１２】例えば、図５のＴＦＴのソース・ドレイン
間電圧と、発生する光リーク電流との関係図が示すよう
に、ソース・ドレイン間電圧は０．４Ｖ程度までは、光
リーク電流が徐々に増加していくが、ソース・ドレイン
間電圧が０．４以上では、光リーク電流は、ほぼ飽和状
態となり、光リーク電流はソース・ドレイン間電圧に依
存しなくなる。つまり、ソース・ドレイン間電圧へのバ
イアス条件に関係なく、光リーク電流は一定となる。

【００１３】そこで、光リーク電流がソース・ドレイン
間電圧に依存しない場合であっても、光リーク電流を減
少（低減）させる技術として、例えば、特開平１０−２
２１６７５号公報が挙げられる。

【００１４】この技術は、液晶表示装置の表示画面上に
おいて、動画または静止画の判別を行い、静止画面状態
では、スイッチング素子を常時オフとし、そのときの信
号線の電位（電圧）を、画素電極の電位に対して反転さ
せる（反転駆動）、すなわち、画素電極の正極性・負極
性に対して、信号線の電位を逆の極性（負極性・正極
性）にする。これにより、生じる光リーク電流と逆の電
流（逆の光リーク電流）を流すことができる。そのた
め、光リーク電流を無効（キャンセル）できるので、画
素電極の電位変動は生じにくくなる。

【００１５】また、特開２０００−１８０８９９公報の
技術は、図６に示すように、層構造を有する液晶表示装
置において、スイッチング素子（ＴＦＴ）のゲート電極
２０１の下方に位置するチャネル部２０２を、上遮光層
２０３とテーパ形状の下遮光層２０４とで挟むようにな
っている。そのため、チャネル部２０２への光照射量を
低減でき、スイッチング素子に生じる光リーク電流を低
減させている。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、特開平１０−
２２１６７５号公報の技術では、例えば、パソコン表示
画面内の一部のみが動画状態にあり、その他のほとんど
の画面（画素）状態が静止画である場合、光リーク電流
をキャンセルできるという効果が低下する。そのため、
ある程度の表示画面領域において、表示むら等の品位低
下を抑えることが難しいという問題がある。

【００１７】例えば、図７は、特開平１０−２２１６７
５号公報の技術を用いた液晶表示装置における、動画表
示時の液晶への印加電圧（液晶印加電圧）と、透過率・
表示ムラとの関係を示すものである。なお、この図で
は、ノーマリーホワイトモードの液晶表示装置で上記関
係を求めている。

【００１８】例えば、ある画素において、スイッチング
素子が画素電極（画素）に対して正極性（＋極性）の表
示データを書き込む。すると、反転駆動のため、負極性
（−極性）のデータ（−極性データ）が、信号線に一定
期間Ｔ（例えば、１水平ラインの反転駆動のとき、およ
そ１／２フレーム期間）存在するようになっている。

【００１９】すると、初期の書き込み状態の電位を有す
る画素電極（初期の画素電極の電位）には、スイッチン
グ素子を介した光リーク電流が一定期間流れ、画素電極
の電位は、−極性側（白レベル側）へと変化する。

【００２０】このときの画素電極の電圧（画素電圧）の
変化量△Ｖｌｃは、画素容量Ｃｌｃ（液晶＋補助容量）
と、光リーク電流Ｉとから、 △Ｖｌｃ＝（Ｉ×Ｔ）／Ｃｌｃ…（式）となる。

【００２１】また、さらに信号線の表示データが＋極性
に戻った場合、画素電圧の変化量△Ｖｌｃは、ＴＦＴ両
端の差電圧となる。

【００２２】しかし、その差電圧は微少なため、結果的
に−極性データによる変化分のみが加算されていくこと
となる。

【００２３】ここで、図５に示す光リーク電流の測定例
［ソース・ドレイン間電圧２Ｖのとき、光リーク電流が
約３ｐＡ］を基に、画素容量Ｃｌｃ（液晶＋補助容量）
を５０ｆＦ、フレーム周期を６０Ｈｚ（波長：約１６ｍ
ｓ）、液晶印加電圧（画素電極と対向電極との差）を±
１Ｖの全面表示とした場合、ある画素電極に電圧（画素
電圧）＋１Ｖを印加して、光リーク電流Ｉの影響△Ｖｌ
ｃを上記式から計算してみると、１フレーム周期にお
ける反転駆動電圧（−１Ｖ）の低下分△Ｖｌｃ（−）
は、以下のようになる。

【００２４】 ΔＶｌｃ（−）＝（（３〔ｐＡ〕×１６〔ｍｓ〕）／５０〔ｆＦ〕）／２＝４８０〔ｍＶ〕…（式）また、液晶印加電圧が画素電圧と同一の＋１Ｖのとき、
上記低下分△Ｖｌｃ（−）を緩和する方向に光リーク電
流が発生する。しかし、図５（明（最大）参照）に示す
光リーク電流の測定例からも判るように、光リーク電流
は線形領域（光リーク電流が飽和している領域）にあ
り、式で得られた４８０ｍＶと０ｍＶとの間の平均的
な光リーク電流は、およそ１．５ｐＡとなる。

【００２５】そして、その緩和量△Ｖｌｃ（＋）は、以
下のようになる。

【００２６】 ΔＶｌｃ（＋）＝（（１．５〔ｐＡ〕×１６〔ｍｓ〕）／５０〔ｆＦ〕）／２＝２４０ｍＶ…（式）その結果、反転駆動時における光リーク電流による低下
と緩和との両傾向によるトータルの影響は、その差分よ
り求められ、以下のようになる。 ΔＶｌｃ＝△Ｖｌｃ（＋）−△Ｖｌｃ（−）＝２４０〔ｍＶ〕−４８０〔ｍＶ〕＝−２４０〔ｍＶ〕つまり、液晶印加電圧を１Ｖ印加したとき、上記変化量
△Ｖｌｃ（−２４０ｍＶ）が生じるとともに、上記１Ｖ
時の透過率８８％（Ａ点）は、１フレーム期間後に、透
過率９４％（Ｂ点）に変化してしまい、表示品位の低下
を引き起こすという問題がある。

【００２７】なお、−極性の表示データを画素電極へ書
き込んだ場合についても、画素電圧の変化は極性が反転
することを除き同様の変化を示す。また、ノーマリーホ
ワイトモードの表示装置ではホワイト側（液晶印加電圧
“０Ｖ”側）に変化するのと同様に、ノーマリーブラッ
クモードの表示装置では、ブラック側（液晶印加電圧
“０Ｖ”側）に変化する。すなわち、どちらも画素への
印加電圧としては、０Ｖ側への変化を示すことになって
いる。

【００２８】また、特開２０００−１８０８９９公報の
技術では、液晶表示装置内のＴＦＴに照射される光量を
低減しても、遮光膜が形成されていない部分を通り抜け
た光が、液晶表示装置の外部に形成されている部分（例
えば、プロジェクションではレンズ、偏光版、ミラー
等）、または液晶表示装置の内壁等に反射され、ＴＦＴ
側に戻ってくることがある。特に透過型のプロジェクシ
ョン表示装置に用いられる場合、小型の液晶パネルを用
いて画像を拡大投影するために非常に強い光が液晶パネ
ル面に照射される。このため、直接的な入射光はもちろ
んのこと、ＴＦＴ側の戻ってくる光（反射光）の量も多
く、いくら遮光してもこれら散乱光による影響で、ＴＦ
Ｔの光リーク電流が生じ、表示品位の低下の悪影響を及
ぼしてしまうという問題がある。

【００２９】本発明は、上記のような従来の問題を解決
するためになされたものである。そして、その目的は、
光リーク電流による表示品位の低下を防止した液晶表示
装置およびその駆動方法を提供することにある。

【００３０】

【課題を解決するための手段】本発明の液晶表示装置
は、上記の課題を解決するために、表示信号を伝送する
信号線と、走査信号を伝送する走査線と、マトリクス状
に配された画素電極と、上記信号線にソース、上記走査
線にゲートが接続された第１トランジスタと、この第１
トランジスタのドレインにソース、上記走査線にゲー
ト、上記画素電極にドレインが接続された第２トランジ
スタとが設けられ、第１および第２トランジスタが、走
査信号によってオンしたときに表示信号を画素電極に供
給する液晶表示装置であって、上記信号線と上記画素電
極との間で発生する光リーク電流に対して、正負極性反
転する光リーク電流を発生させる補正信号を生成する補
正信号生成手段と、上記の第１および第２トランジスタ
によって上記画素電極に表示信号が供給されていないと
き、上記補正信号を、上記の第１トランジスタと第２ト
ランジスタとの接続点に供給する補正信号供給手段とが
設けられていることを特徴としている。

【００３１】また、本発明の液晶表示装置の駆動方法
は、上記の課題を解決するために、表示信号を伝送する
信号線と、走査信号を伝送する走査線と、マトリクス状
に配された画素電極と、上記信号線にソース、上記走査
線にゲートが接続された第１トランジスタと、この第１
トランジスタのドレインにソース、上記走査線にゲー
ト、上記画素電極にドレインが接続された第２トランジ
スタとが設けられ、第１および第２トランジスタが、走
査信号によってオンしたときに表示信号を画素電極に供
給する液晶表示装置の駆動方法であって、上記信号線と
上記画素電極との間で発生する光リーク電流に対して、
正負極性反転する光リーク電流を発生させる補正信号を
生成し、上記の第１および第２トランジスタによって上
記画素電極に表示信号が供給されていないとき、上記補
正信号を、上記の第１トランジスタと第２トランジスタ
との接続点に供給することを特徴としている。

【００３２】通常、アクティブマトリクス型の液晶表示
装置には、走査線および信号線が配線されている。そし
て、走査線を伝送する走査信号のオン電圧の印加（供
給）に応じて（走査信号のオンタイミングに応じて）、
信号線を伝送する表示信号を画素電極に供給する、例え
ば、トランジスタ等のスイッチング素子が設けられてい
る。そして、表示信号は画素電極に供給された後、画素
電極を経て、例えば、液晶・蓄電容量に蓄電されるよう
になっている。

【００３３】上記の構成では、画素電極に対して、２つ
の連なった（２連の）第１および第２トランジスタが設
けられている。そして、この２つのトランジスタの接続
点に、生成された補正信号が供給される。

【００３４】また、本発明の液晶表示装置では、補正信
号が、補正信号生成手段によって生成され、補正信号供
給手段によって上記接続点に供給される。

【００３５】そのため、表示信号が画素電極に供給され
ていないとき（書き込んでいないとき）、すなわち、画
素電極を経て、例えば、液晶・蓄電容量に表示信号が蓄
電された後、画素電極と信号線との間で発生する光リー
ク電流に対して、正負極性反転する光リーク電流（反転
光リーク電流）を発生させるような補正信号を上記の接
続点に供給する。

【００３６】これにより、第２トランジスタのソース・
ドレイン間に上記の正負極性反転する光リーク電流（反
転光リーク電流）を発生させることができる。

【００３７】その結果、上記の光リーク電流は反転光リ
ーク電流へと切り替わり、光リーク電流は正負極性の反
転により、平均的にみて低下するようになる。したがっ
て、光リーク電流による液晶表示装置の表示品位の低下
を防ぐことができる。

【００３８】また、従来のように、液晶表示装置の内部
にトランジスタへの入射光を遮るための遮光膜等を設け
ることなく、光リーク電流による液晶表示装置の表示品
位の低下を防ぐことができる。

【００３９】また、本発明の液晶表示装置では、上記の
構成に加えて、上記補正信号は、上記表示信号の周期と
同一、もしくはフレーム周波数以上の周期にて極性反転
する信号であることが好ましい。

【００４０】また、本発明の液晶表示装置の駆動方法で
は、上記の構成に加えて、上記補正信号は、上記表示信
号の周期と同一、もしくはフレーム周波数以上の周期に
て極性反転する信号であることが好ましい。

【００４１】上記の構成によれば、例えば、一定周期で
（例えば、１水平ライン毎に）振動する表示信号が信号
線に供給される場合、その一定周期で発生する、上記の
信号線と画素電極との間の光リーク電流の発生した直後
に対応して、反転光リーク電流を発生させることができ
る。

【００４２】したがって、例えば、液晶・蓄電容量の電
圧は、初期の書き込み電圧を中心に微少な増減を繰り返
すことになり、電圧変動を平均的に小さくできる。その
ため、一層、光リーク電流による液晶表示装置の表示品
位の低下を防ぐことができる。

【００４３】また、光リーク電流により変化した画素電
極の電位変動は、ある程度の大きさになると人間の目に
はフリッカ現象として見えてしまう。しかし、フレーム
周波数（一般的には１／６０秒）以上の周期の補正信号
であれば、光リーク電流による画素電位変動を抑えるだ
けでなく、該補正信号による画素電位変動を抑えること
ができる。したがって、フリッカ現象を人間の目に感じ
させることなく、液晶表示装置を駆動させることができ
る。

【００４４】また、本発明の液晶表示装置では、上記の
構成に加えて、上記補正信号生成手段は、上記画素電極
への印加電圧と上記表示信号の電圧との差よりも、上記
画素電極への印加電圧と上記補正信号の電圧との差が大
きくなるように、上記補正信号の電圧値を設定すること
が好ましい。

【００４５】また、本発明の液晶表示装置の駆動方法で
は、上記の構成に加えて、上記画素電極への印加電圧と
上記表示信号の電圧との差よりも、上記画素電極への印
加電圧と上記補正信号の電圧との差が大きくなるよう
に、上記補正信号の電圧値を設定することが好ましい。

【００４６】例えば、液晶表示装置の表示画面を黒表示
または白表示にするための表示信号（黒レベル表示信号
または白レベル表示信号）が、画素電極に供給された場
合、信号線と画素電極との間の電位差は大きくなるた
め、光リーク電流も大きな値となる。特に、この場合の
光リーク電流は、飽和状態（飽和した電流値）になる。

【００４７】上記の構成によれば、上記補正信号の電圧
値が、上記画素電極への印加電圧と上記表示信号の電圧
との差よりも、上記画素電極への印加電圧と上記補正信
号の電圧との差が大きくなるように設定される。する
と、たとえ、白表示または黒表示となる画素電極への印
加電圧であっても、画素電極への印加電圧と補正信号の
電圧との差電圧により発生する反転光リーク電流（飽和
した電流値）は、正負極性の反転により、平均的にみて
低下する。

【００４８】そのため、一層確実に反転光リーク電流が
でき、液晶表示装置の表示品位の低下を防ぐことができ
る。

【００４９】

【発明の実施の形態】本発明の実施の一形態について図
１〜図３に基づいて説明すれば、以下の通りである。

【００５０】本実施の形態の液晶表示装置（本液晶表示
装置）の等価回路図を図１に示す。

【００５１】本液晶表示装置では、複数の信号線１１・
走査線１２・補正信号線１３・反転走査線１４がマトリ
クス状に配列されている。

【００５２】さらに、上記信号線１１に接続され、表示
信号を生成するソースドライバー２１、上記の走査線１
２・反転走査線１４に接続され、走査信号・反転走査信
号を生成するゲートドライバー２２、および上記補正信
号線１３に接続され、補正信号を生成する補正信号生成
回路１５（補正信号生成手段）が設けられている。

【００５３】また、上記の信号線１１と走査線１２との
交点付近には、２個のスイッチング素子（ＴＦＴ；Thin
Film Transistor）１・２（第１トランジスタ・第２ト
ランジスタ）が設けられている。

【００５４】上記ＴＦＴ１・２では、両ゲート（Ｇ）が
走査線１２に接続されている一方、ＴＦＴ１のドレイン
（Ｄ）とＴＦＴ２のソース（Ｓ）とが接続されている。
また、ＴＦＴ１のソース（Ｓ）は、信号線１１に接続さ
れ、ＴＦＴ２のドレイン（Ｄ）は、画素電極７に接続さ
れている。つまり、上記のＴＦＴ１・２は、ソース
（Ｓ）が信号線１１、ドレイン（Ｄ）が画素電極７に接
続された２連のＴＦＴ１・２といえる。

【００５５】また、ＴＦＴ１・２との接続点（中点）に
ドレイン（Ｄ）、反転走査線１４にゲート（Ｇ）、補正
信号線１３にソース（Ｓ）を接続されたＴＦＴ３（補正
信号供給手段）が設けられている。

【００５６】また、上記の画素電極７と、この画素電極
７に対向して形成されている対向電極８との間には、蓄
電容量（補助容量）５・液晶６が配置（接続）されてい
る。

【００５７】なお、本液晶表示装置では、液晶表示のた
めの信号伝達経路として、上記信号線１１に、ソースド
ライバー２１で制御された表示信号（表示データを構成
する表示信号）が供給され、その表示信号は、ゲートド
ライバー２２による走査タイミング（走査信号のオン電
圧が出力されるタイミング）で、ＴＦＴ１・ＴＦＴ２を
介して画素電極７に供給される。具体的には、表示信号
の供給は、走査信号のオン電圧によって、ＴＦＴ１・Ｔ
ＦＴ２がオンしたときに行われる。

【００５８】さらに、補正信号線１３を伝送される補正
信号を、ＴＦＴ３を介してＴＦＴ１・ＴＦＴ２の中点に
供給できるようになっている。なお、ＴＦＴ３は、ＴＦ
Ｔ１・ＴＦＴ２がオン時にはオフ状態となり、ＴＦＴ１
・ＴＦＴ２がオフ時にはオン状態となるように制御でき
る（詳細は後述）。

【００５９】上記の補正信号は、ＴＦＴ２のソース・ド
レイン間（両端）の電位を画素電極７の電位を基準に、
例えば、一定周期（例えば、１／２フレーム周波数以上
の周期）で、プラス（＋）極性またはマイナス（−）極
性にする（＋反転駆動または−反転駆動する）ような信
号になっている。

【００６０】ここで、本液晶表示装置の一画素部の動作
を、図２のタイミングチャートを用いて説明する。まず
各信号についての説明を以下に記す。なお、下記説明で
のＴＦＴ１・２・３等の部材は、図１に示す本液晶表示
装置の等価回路図を参照するものとする。

【００６１】走査信号Ｖｇ…走査線１２を伝送し、１Ｆ
（フレーム）期間毎に一度オンする１パルスの信号。

【００６２】表示信号Ｖｄａｔａ…信号線１１を伝送
し、表示データに基づき、１Ｈ（水平ライン）期間毎に
電圧が変化するとともに、その極性が反転する（振動す
る）信号（反転信号）。

【００６３】反転走査信号Ｖｇｂ…反転走査線１４を伝
送し、１Ｆ期間毎に一度オフする１パルスの信号。な
お、この信号は、ゲートドライバー２２により発生する
走査信号Ｖｇをインバーター２２ａで反転した信号であ
る。

【００６４】補正信号Ｖｄｂ…補正信号線１３を伝送
し、一定周期（例えば、１Ｈ毎）に正負極性の反転する
信号。すなわち、補正信号Ｖｄｂは、表示信号Ｖｄａｔ
ａの周期と同一、もしくは、フレーム周波数（一般的に
６０Ｈｚ）以上の周期にて極性反転する信号である。

【００６５】なお、上記の正負極性反転への調節および
電圧値の設定は、補正信号生成回路１５によって行われ
る。

【００６６】具体的には、図３に示す補正信号生成回路
の回路図ように、１Ｈ毎に駆動トランジスタの走査信号
（オン信号）を生成する一般的なゲートドライバーから
のタイミング制御に使用されるクロック信号を用いて、
補正信号の反転周期制御を行う。

【００６７】また、その補正信号の正負電圧は、画素電
極への印加電圧範囲（白表示信号電圧（白表示電圧）も
しくは黒表示信号電圧（黒表示電圧））よりもある程度
広い電圧範囲を外部より供給すればよい。

【００６８】なお、上記のある程度広い電圧範囲は、例
えば、図５に示す光リーク特性によれば、画素電極への
印加電圧範囲±０．５Ｖ以上広ければ光リーク電流は飽
和領域となる。

【００６９】また、補正信号Ｖｄｂは、例えば、ある画
素Ｘに表示信号Ｖｄａｔａが供給された後、次の画素Ｙ
に表示信号Ｖｄａｔａが供給されるときに、上記のある
画素Ｘに供給されるようになっている。

【００７０】また、図２には、１Ｈ周期にて表示信号Ｖ
ｄａｔａとは逆極性にて正負極性反転する補正信号Ｖｄ
ｂの一例を示す。また、この図２では、補正信号Ｖｄｂ
と表示信号Ｖｄａｔａとの関係を判りやすくするため
に、上記の表示信号Ｖｄａｔａを点線で、補正信号Ｖｄ
ｂに重ねて表示している。ただし、補正信号Ｖｄｂの実
線と表示信号Ｖｄａｔａの点線とが重なり合って見づら
い箇所については、点線で示した表示信号Ｖｄａｔａの
位相をずらして図示している。

【００７１】なお、Ｖｌｃ１は、本液晶表示装置におけ
る画素電極７につながっている蓄電容量５・液晶６の電
圧変化であり、Ｖｌｃ２は、従来の構成による蓄電容量
１０５・液晶１０６の電圧変化である。

【００７２】まず、走査信号Ｖｇのオン電圧がＴＦＴ２
のゲート（Ｇ）に印加されるタイミング（Ｖｇタイミン
グ）で、１Ｈ毎に変化する表示信号Ｖｄａｔａを、ＴＦ
Ｔ１を経由させて、ＴＦＴ２のソース（Ｓ）に一度供給
する（一度オンする）。

【００７３】すると、その表示信号Ｖｄａｔａは、画素
電極７に供給される。そして、この画素電極７と対向電
極８とにより挟持された蓄電容量５・液晶６に記憶され
るとともに、液晶６に表示データが表示されることにな
る。

【００７４】一方、ＴＦＴ２のゲート（Ｇ）には、走査
信号Ｖｇのオフ電圧が印加され、表示信号Ｖｄａｔａは
ＴＦＴ２を介して、画素電極７に供給されなくなる。

【００７５】また、上記ＴＦＴ２を介して画素電極７へ
の表示データの書き込み（表示信号Ｖｄａｔａの供給）
が行われているときのみ、ＴＦＴ３のゲート（Ｇ）に反
転走査信号Ｖｇｂのオフ電圧が印加され、ＴＦＴ３は一
度オフ状態となる。

【００７６】しかし、画素電極７への表示データの書き
込み完了後、ＴＦＴ３は、次のフレームの画素電極７へ
の書き込みタイミングまで常時オンにすべく、反転走査
信号Ｖｇｂにより制御される。

【００７７】つまり、次のフレームの画素電極７へ表示
データを書き込むタイミングまで、ＴＦＴ３のゲート
（Ｇ）に反転走査信号Ｖｇｂのオン電圧が印加されるよ
うになっている。

【００７８】すると、上記反転走査信号Ｖｇｂのオン電
圧がＴＦＴ３のゲート（Ｇ）に印加されている間、補正
信号生成回路１５によって生成された補正信号Ｖｄｂ
が、ＴＦＴ３を介して、ＴＦＴ１・ＴＦＴ２の中点へと
供給される。

【００７９】以上のように、画素電極７への表示データ
の書き込み完了後、信号線１１に表示信号Ｖｄａｔａが
供給されている間、上記ＴＦＴ３を介して、表示信号Ｖ
ｄａｔａとは逆極性に反転した補正信号Ｖｄｂを上記の
中点に供給している。

【００８０】そのため、ＴＦＴ２のソース・ドレイン間
に、画素電極７と信号線１１との間で発生する光リーク
電流に対して、正負極性反転する光リーク電流（反転光
リーク電流）を発生させることができる。

【００８１】その結果、上記の光リーク電流は反転光リ
ーク電流へと切り替わり、光リーク電流は正負極性の反
転により、平均的にみて低下するようになる。したがっ
て、光リーク電流による液晶表示装置の表示品位の低下
を防ぐことができる。

【００８２】また、従来のように、液晶表示装置の内部
にＴＦＴ（スイッチング素子）への入射光を遮るための
遮光膜等を設けることなく、光リーク電流による液晶表
示装置の表示品位の低下を防ぐことができる。

【００８３】また、極性反転（振動）するように生成さ
れた補正信号Ｖｄｂは、表示信号Ｖｄａｔａを画素電極
７に書き込んでいないとき、すなわち、反転走査信号Ｖ
ｇｂのオン電圧がＴＦＴ３のゲート（Ｇ）に印加されて
いるとき、一定周期（例えば、１Ｈ毎）でＴＦＴ１・Ｔ
ＦＴ２の中点に供給されるようになっている。

【００８４】そのため、一定周期（例えば、１Ｈ毎）で
振動している表示信号Ｖｄａｔａが信号線１１に供給さ
れることで発生する信号線１１と画素電極７との間の光
リーク電流が発生した直後に対応して、反転光リーク電
流を発生させることができる。

【００８５】したがって、図２に示すように、画素電極
７につながった蓄電容量５・液晶６に保持された電圧
（表示データ）は、従来のＶｌｃ２に示すように減少す
ることなく、Ｖｌｃ１に示すように初期の書き込み電圧
を中心に微少な増減を繰り返すことになる。つまり、上
記の電圧の変動は、平均的に小さくなる。そのため、一
層、光リーク電流による液晶表示装置の表示品位の低下
を防ぐことができる。

【００８６】また、光リーク電流により変化した画素電
極の電位変動は、ある程度の大きさになると人間の目に
はフリッカ現象として見えてしまう。しかし、フレーム
周波数（一般的には１／６０秒）以上の周期の補正信号
であれば、光リーク電流による画素電位変動を抑えるだ
けでなく、該補正信号による画素電位変動を抑えること
ができる。つまり、フリッカ現象を人間の目に感じさせ
ることなく、液晶表示装置を駆動させることができる。

【００８７】また、例えば、表示画面が黒表示または白
表示（画素電極７の電位が黒レベルの電位または白レベ
ルの電位）のとき、補正信号Ｖｄｂの電圧は、表示信号
Ｖｄａｔａの電圧よりも大きい値（大きな振幅）である
ことが好ましい。

【００８８】すなわち、画素電極７の電位（画素電極電
位）と補正信号Ｖｄｂの電位との差（電位差）が、画素
電極電位と表示信号Ｖｄａｔａの電位との差よりも大き
くなることで、光リーク電流に対して正負極性反転する
光リーク電流（反転光リーク電流）を発生させるように
している。

【００８９】表示画面を、黒表示または白表示にするた
めの表示信号Ｖｄａｔａ（黒レベル表示信号または白レ
ベル表示信号）が、画素電極７に供給された場合でも、
画素電極７への印加電圧と補正信号Ｖｄｂの電圧との差
電圧により、反転光リーク電流（飽和した電流値）が発
生する。

【００９０】そこで、画素電極７への印加電圧範囲であ
る信号線１１を伝送する表示信号Ｖｄａｔａの振幅より
も、例えば、補正信号Ｖｄｂの振幅を大きくすると、黒
レベル電位または白レベル電位の画素電極７と、補正信
号線１３との間の反転光リーク電流、すなわち飽和した
電流値となる反転光リーク電流は、正負極性の反転によ
り、平均的にみて低下する。

【００９１】つまり、補正信号Ｖｄｂの電圧値（例え
ば、正極値および負極性値）は、ＴＦＴ２に発生する反
転光リーク電流を飽和状態（飽和した電流値）にさせる
ことができる値（電圧値）となっている。

【００９２】そのため、一層確実に反転光リーク電流が
でき、液晶表示装置の表示品位の低下を防ぐことができ
る。

【００９３】なお、上記の飽和した電流値を有する光リ
ーク電流と、電圧差（電位差）との関係を示す一例とし
ては、図５を参照しても構わない。

【００９４】また、画素電極７の電圧変動による液晶表
示装置の表示変化は、視覚特性により、中間調レベルの
表示において顕著に表れることが多い。つまり、極端な
白レベルまたは黒レベルの表示においては、例えば、表
示ムラによる表示品位の低下影響が表れ難い場合があ
る。

【００９５】そのため、上記の補正信号Ｖｄｂを用いた
反転光リーク電流への切り替えは、液晶表示装置の表示
が中間調レベルを表しているときに行うと、最も効果的
に液晶表示装置の表示品位の低下を防ぐことができる。

【００９６】このような中間調レベルの表示において、
補正信号Ｖｄｂを供給する場合、その補正信号Ｖｄｂの
振幅は、上記の黒レベルまたは白レベルの表示において
供給される補正信号Ｖｄｂの振幅よりも小さくても構わ
ない。

【００９７】なぜならば、画素電極７の電位が中間調レ
ベルの電位であるため、黒レベルまたは白レベルでの振
幅電圧よりも小さく、十分に表示品位の低下を防ぐこと
ができるためである。

【００９８】なお、本実施の形態では、スイッチング素
子であるＴＦＴに、熱や電界によるリーク電流（暗時リ
ーク電流）が発生する場合もある。

【００９９】しかし、暗時リーク電流（暗電流）は、液
晶表示装置のＬＤＤ（Lightly Doped Drain）構造によ
り、その電位変動の影響を低減できる。

【０１００】また、本実施の形態の効果は、画素電極７
への初期書き込み電圧を中心に微妙な増減を繰り返すこ
とにより、見た目の画素電極７の平均電圧が、液晶の反
転駆動とは無関係に一定になるともいえる。

【０１０１】また、白または黒レベルの表示信号Ｖｄａ
ｔａが信号線１１に伝送されているとき、補正信号線１
３を伝送する補正信号Ｖｄｂは、白または黒レベルの補
正信号Ｖｄｂと表現することもできる。

【０１０２】また、黒表示電圧をＨｉ側電圧、白表示電
圧をＬｏ側電圧と表現することもできる。

【０１０３】また、光リーク電流により変化した画素電
極の電位変動は、ある程度の大きさになると人間の目に
はフリッカ現象として見えてしまう。しかし、フレーム
周波数（一般的には１／６０秒）以上の周期の補正信号
であれば、該補正信号（光リーク電流）による画素電位
変動を抑えることができるともいえる。

【０１０４】また、本実施の形態の液晶表示装置は、以
下のように表現することもできる。

【０１０５】液晶表示装置では、マトリクス状に配列さ
れた信号線・走査線と、補正信号線と、走査線の反転信
号を伝える反転走査線と、その信号線・走査線の交点に
配置され、両ゲートが走査線、一方のソースが信号線、
他方のドレインが画素電極へと接続された２連のスイッ
チング素子と、補正信号線・反転走査線の交点に配置さ
れ、ゲートが反転走査線、一方のソースが補正信号線、
他方のドレインが上記の２連のスイッチング素子の中点
へと接続されたスイッチング素子と、その各種信号を制
御する駆動回路を有する基板と、上記の画素電極に対向
して配置された対向電極を有する基板と、上記の２枚の
基板に挟持された液晶とを有する液晶表示装置であっ
て、画像表示のため表示信号を画素電極へ印加した後、
上記の２連のスイッチング素子中点に補正用信号を伝え
る手段を有しているともいえる。

【０１０６】また、液晶表示装置では、上記制御手段
は、各画素の表示データ書き込み時を除き、常時オン状
態となるスイッチング素子を設け、一定周期にて反転す
る補正信号を上記の２連のスイッチング素子の中点に印
加することができるともいえる。

【０１０７】また、液晶表示装置では、上記の画素電極
の電位が、黒または白の電位の場合でも、上記の２連の
スイッチング素子の中点と画素電極の間の光リーク電流
が飽和状態となるように、補正信号の正極性および負極
性の値が設定されるともいえる。

【０１０８】

【発明の効果】以上のように、本発明の液晶表示装置
は、上記の課題を解決するために、表示信号を伝送する
信号線と、走査信号を伝送する走査線と、マトリクス状
に配された画素電極と、上記信号線にソース、上記走査
線にゲートが接続された第１トランジスタと、この第１
トランジスタのドレインにソース、上記走査線にゲー
ト、上記画素電極にドレインが接続された第２トランジ
スタとが設けられ、第１および第２トランジスタが、走
査信号によってオンしたときに表示信号を画素電極に供
給する液晶表示装置であって、上記信号線と上記画素電
極との間で発生する光リーク電流に対して、正負極性反
転する光リーク電流を発生させる補正信号を生成する補
正信号生成手段と、上記の第１および第２トランジスタ
によって上記画素電極に表示信号が供給されていないと
き、上記補正信号を、上記の第１トランジスタと第２ト
ランジスタとの接続点に供給する補正信号供給手段とが
設けられている構成である。

【０１０９】また、本発明の液晶表示装置の駆動方法
は、上記の課題を解決するために、表示信号を伝送する
信号線と、走査信号を伝送する走査線と、マトリクス状
に配された画素電極と、上記信号線にソース、上記走査
線にゲートが接続された第１トランジスタと、この第１
トランジスタのドレインにソース、上記走査線にゲー
ト、上記画素電極にドレインが接続された第２トランジ
スタとが設けられ、第１および第２トランジスタが、走
査信号によってオンしたときに表示信号を画素電極に供
給する液晶表示装置の駆動方法であって、上記信号線と
上記画素電極との間で発生する光リーク電流に対して、
正負極性反転する光リーク電流を発生させる補正信号を
生成し、上記の第１および第２トランジスタによって上
記画素電極に表示信号が供給されていないとき、上記補
正信号を、上記の第１トランジスタと第２トランジスタ
との接続点に供給する構成である。

【０１１０】これによると、画素電極に対して、２つの
連なった（２連の）第１および第２トランジスタが設け
られている。そして、この２つのトランジスタの接続点
に、生成された補正信号が供給される。

【０１１１】また、本発明の液晶表示装置では、補正信
号が、補正信号生成手段によって生成され、補正信号供
給手段によって上記接続点に供給される。

【０１１２】そのため、表示信号が画素電極に供給され
ていないとき（書き込んでいないとき）、すなわち、画
素電極を経て、例えば、液晶・蓄電容量に表示信号が蓄
電された後、画素電極と信号線との間で発生する光リー
ク電流に対して、正負極性反転する光リーク電流（反転
光リーク電流）を発生させるような補正信号を、上記の
接続点に供給する。

【０１１３】これにより、第２トランジスタのソース・
ドレイン間に上記の反転光リーク電流を発生させること
ができるという効果を奏する。

【０１１４】その結果、上記の光リーク電流は反転光リ
ーク電流へと切り替わり光リーク電流は正負極性の反転
により平均的にみて低下する。したがって、光リーク電
流による液晶表示装置の表示品位の低下を防ぐことがで
きるという効果を奏する。

【０１１５】また、従来のように、液晶表示装置の内部
にトランジスタへの入射光を遮るための遮光膜等を設け
ることなく、光リーク電流による液晶表示装置の表示品
位の低下を防ぐことができるという効果を奏する。

【０１１６】また、本発明の液晶表示装置では、上記の
構成に加えて、上記補正信号は、上記表示信号の周期と
同一、もしくはフレーム周波数以上の周期にて極性反転
する信号であることが好ましい。

【０１１７】また、本発明の液晶表示装置の駆動方法で
は、上記の構成に加えて、上記補正信号は、上記表示信
号の周期と同一、もしくはフレーム周波数以上の周期に
て極性反転する信号であることが好ましい。

【０１１８】これによると、例えば、一定周期で（例え
ば、１水平ライン毎に）振動する表示信号が信号線に供
給される場合、その一定周期で発生する、上記の信号線
と画素電極との間の光リーク電流の発生した直後に対応
して、反転光リーク電流を発生させることができる。

【０１１９】したがって、例えば、液晶・蓄電容量の電
圧は、初期の書き込み電圧を中心に微少な増減を繰り返
すことになり、電圧変動を平均的に小さくできる。その
ため、一層、光リーク電流による液晶表示装置の表示品
位の低下を防ぐことができるという効果を奏する。

【０１２０】また、光リーク電流により変化した画素電
極の電位変動は、ある程度の大きさになると人間の目に
はフリッカ現象として見えてしまう。しかし、フレーム
周波数（一般的には１／６０秒）以上の周期の補正信号
であれば、光リーク電流による画素電位変動を抑えるだ
けでなく、該補正信号による画素電位変動を抑えること
ができる。したがって、フリッカ現象を人間の目に感じ
させることなく、液晶表示装置を駆動させることができ
るという効果を奏する。

【０１２１】また、本発明の液晶表示装置では、上記の
構成に加えて、上記補正信号生成手段は、上記画素電極
への印加電圧と上記表示信号の電圧との差よりも、上記
画素電極への印加電圧と上記補正信号の電圧との差が大
きくなるように、上記補正信号の電圧値を設定すること
が好ましい。

【０１２２】また、本発明の液晶表示装置の駆動方法で
は、上記の構成に加えて、上記画素電極への印加電圧と
上記表示信号の電圧との差よりも、上記画素電極への印
加電圧と上記補正信号の電圧との差が大きくなるよう
に、上記補正信号の電圧値を設定することが好ましい。

【０１２３】例えば、液晶表示装置の表示画面を黒表示
または白表示にするための表示信号（黒レベル表示信号
または白レベル表示信号）が、画素電極に供給された場
合でも、画素電極への印加電圧と補正信号の電圧との差
電圧により発生する反転光リークは、飽和状態（飽和し
た電流値）になる。

【０１２４】これによると、上記補正信号の電圧値が、
上記画素電極への印加電圧と上記表示信号の電圧との差
よりも、上記画素電極への印加電圧と上記補正信号の電
圧との差が大きくなるように設定される。すると、たと
え、白表示または黒表示となる画素電極への印加電圧で
あっても、画素電極への印加電圧と補正信号の電圧との
差電圧により発生する反転光リーク電流（飽和した電流
値）は、正負極性の反転により、平均的にみて低下す
る。

【０１２５】したがって、光リーク電流は反転光リーク
電流へと切り替わり、光リーク電流は、正負極性の反転
により平均的にみて低下する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の一形態にかかる液晶表示装置の
等価回路図である。

【図２】図１に示す等価回路における各信号のタイミン
グチャートである。

【図３】図１に示す補正信号生成回路の回路図である。

【図４】従来の液晶表示装置（従来液晶表示装置）の等
価回路図である。

【図５】光リーク電流とＴＦＴのソース・ドレイン間電
圧との関係を示した図面である。

【図６】ＴＦＴへの遮光対策を施した従来液晶表示装置
を示した断面図である。

【図７】液晶印加電圧と、透過率・表示ムラレベルとの
関係を示した図面である。

【符号の説明】

１ＴＦＴ（第１トランジスタ）２ＴＦＴ（第２トランジスタ）３ＴＦＴ（補正信号供給手段）５液晶６蓄電容量７画素電極８対向電極１１信号線１２走査線１３補正信号線１４反転走査線１５補正信号生成回路（補正信号生成手段）Ｖｄａｔａ表示信号Ｖｇｂ反転走査信号Ｖｇ走査信号Ｖｄｂ補正信号

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｇ０９Ｇ 3/20 ６２４Ｇ０９Ｇ 3/20 ６２４Ｂ６２４Ｚ 3/36 3/36 Ｆターム(参考） 2H093 NA16 NA32 NC34 NC40 NC49 NC67 ND05 ND09 ND10 NE05 NH15 5C006 AC11 AC21 AF44 BB16 BC20 BF34 EC11 FA36 5C080 AA10 BB05 DD10 FF11 JJ03 JJ04 JJ05 JJ06

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】表示信号を伝送する信号線と、走査信号を
伝送する走査線と、マトリクス状に配された画素電極
と、上記信号線にソース、上記走査線にゲートが接続さ
れた第１トランジスタと、この第１トランジスタのドレ
インにソース、上記走査線にゲート、上記画素電極にド
レインが接続された第２トランジスタとが設けられ、第
１および第２トランジスタが、走査信号によってオンし
たときに表示信号を画素電極に供給する液晶表示装置に
おいて、上記信号線と上記画素電極との間で発生する光リーク電
流に対して、正負極性反転する光リーク電流を発生させ
る補正信号を生成する補正信号生成手段と、上記の第１および第２トランジスタによって上記画素電
極に表示信号が供給されていないとき、上記補正信号
を、上記の第１トランジスタと第２トランジスタとの接
続点に供給する補正信号供給手段とが設けられているこ
とを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】上記補正信号は、上記表示信号の周期と同
一、もしくはフレーム周波数以上の周期にて極性反転す
る信号であることを特徴とする請求項１に記載の液晶表
示装置。
【請求項３】上記補正信号生成手段は、上記画素電極へ
の印加電圧と上記表示信号の電圧との差よりも、上記画
素電極への印加電圧と上記補正信号の電圧との差が大き
くなるように、上記補正信号の電圧値を設定することを
特徴とする請求項１または２に記載の液晶表示装置。
【請求項４】表示信号を伝送する信号線と、走査信号を
伝送する走査線と、マトリクス状に配された画素電極
と、上記信号線にソース、上記走査線にゲートが接続さ
れた第１トランジスタと、この第１トランジスタのドレ
インにソース、上記走査線にゲート、上記画素電極にド
レインが接続された第２トランジスタとが設けられ、第
１および第２トランジスタが、走査信号によってオンし
たときに表示信号を画素電極に供給する液晶表示装置の
駆動方法において、上記信号線と上記画素電極との間で発生する光リーク電
流に対して、正負極性反転する光リーク電流を発生させ
る補正信号を生成し、上記の第１および第２トランジスタによって上記画素電
極に表示信号が供給されていないとき、上記補正信号
を、上記の第１トランジスタと第２トランジスタとの接
続点に供給することを特徴とする液晶表示装置の駆動方
法。
【請求項５】上記補正信号は、上記表示信号の周期と同
一、もしくはフレーム周波数以上の周期にて極性反転す
る信号であることを特徴とする請求項４に記載の液晶表
示装置の駆動方法。
【請求項６】上記画素電極への印加電圧と上記表示信号
の電圧との差よりも、上記画素電極への印加電圧と上記
補正信号の電圧との差が大きくなるように、上記補正信
号の電圧値を設定することを特徴とする請求項４または
５に記載の液晶表示装置の駆動方法。