JP2003295157A

JP2003295157A - 液晶表示装置

Info

Publication number: JP2003295157A
Application number: JP2002096459A
Authority: JP
Inventors: Katsuhiko Kumakawa; 克彦熊川; Yoshinori Furubayashi; 好則古林; Takahiro Kobayashi; 隆宏小林; Tetsuya Kawamura; 哲也川村
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2002-03-29
Filing date: 2002-03-29
Publication date: 2003-10-15

Abstract

(57)【要約】【課題】従来の容量結合駆動における液晶表示装置で
は、すべてのソース線が同極性の状態で１Ｈ毎に反転す
る信号が印加されるため、横クロストークが発生しやす
いという課題があった。また、ライン反転表示のためフ
リッカの課題が残った。【解決手段】ソース線とゲート線の交差点に対応して
マトリクス状に配置された画素がＴＦＴと画素電極と蓄
積容量より構成され、ゲート線に沿って隣接する画素毎
に、蓄積容量を異なる容量線に接続する。これにより隣
接するソース線には常に逆極性の信号が供給され、さら
にドット反転表示が可能になるので横クロストークやフ
リッカが発生しなくなる。

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
クス方式の液晶表示装置、とくに容量結合駆動と呼ばれ
る駆動方法を用いる液晶表示装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】アクティブマトリクス方式、典型的には
３端子の薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）をスイッチング素
子とする液晶表示装置（以下、ＡＭ−ＬＣＤと略記す
る）は、薄型、低消費電力という本質的な特徴とともに
多様なサイズ、解像度、精細度において高い表示性能を
有するため、携帯機器、ディスプレイモニター、テレビ
ジョンなどの表示端末の主役として広く利用されてい
る。

【０００３】ＡＭ−ＬＣＤの液晶表示モードとしては、
従来からＴＮ（ＴｗｉｓｔｅｄＮｅｍａｔｉｃ）モー
ドが主として用いられているが、視野角、応答速度など
の性能改善要求に対応して、ＩＰＳ（ＩｎＰｌａｎｅ
Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）モード、ＯＣＢ（Ｏｐｔｉｃａ
ｌｌｙＳｅｌｆＣｏｍｐｅｎｓａｔｅｄＢｉｒｅ
ｆｒｉｎｇｅｎｃｅ）モード、ＶＡ（Ｖｅｒｔｉｃａｌ
Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）モードなどが提案あるいは実用
されてきている。

【０００４】本願が対象とするＡＭ−ＬＣＤの基本的な
構成は、図２７に示すように、液晶層３とこれを挟んで
対峙する２枚の基板１、２、およびその外部に偏光板
４、５とさらには必要に応じて位相差補償板６、ランプ
８と導光板９よりなるバックライト系、および液晶を駆
動する駆動回路、制御回路、バックライト点灯回路など
を含む回路ブロック７よりなる。そして、一方の基板１
（アクティブマトリクスアレイ（ＡＭ）基板）の液晶層
と接する面上には、図２５（ａ）に示すように、複数の
ゲート線Ｇ１、Ｇ２、・・と複数のソース線Ｓ１、Ｓ
２、・・が互いに直交するように形成され、その交点に
対応してＴＦＴと画素が配置されている。通常、他方の
基板２（対向基板）の液晶層と接する面上には全面均一
な対向電極が設けられている。各画素は、液晶層を画素
電極と対向電極で挟んだ画素容量Ｃｌｃとして表示して
ある。対向電極は全画素共通に電圧Ｖｃが加えられる。
さらに、対向基板あるいはＡＭ基板にはカラーフィルタ
層および必要に応じて動作に悪影響のある部分を遮光す
るためのブラックマトリクスが設けられている。そし
て、画素電極と対向電極とに挟まれる液晶層の光学特性
が、両電極間に印加される電圧によって変調されること
により表示が行われる。なお、液晶表示モード（例え
ば、ＩＰＳモード）によっては対向電極がＡＭ基板上に
形成されることもある。

【０００５】ＡＭ−ＬＣＤの駆動を簡単に説明すると、
１フレーム期間Ｔ（通常、１／６０〜１／８０秒）の間
に、全てのゲート線が順次１本ずつ選択されて選択され
たゲート線に接続されたＴＦＴが導通状態となり、その
タイミングでソース線から供給される映像信号がＴＦＴ
を介して画素電極に充電される。ゲート線の総数がＮ本
の場合、ＴＦＴが１回の充電に使える期間は、Ｈ＝Ｔ／
Ｎ秒（１水平走査期間）である。あるゲート線で制御さ
れる画素電極に充電された電圧は次のフレームでそのゲ
ート線が再び選択されるまでの間（Ｎは通常２００以上
であるからほぼ１フレームの間）保持されて、液晶層に
印加される。液晶層は交流駆動する必要があるので、次
のフレームでは、映像信号の極性を反転させて画素電極
の充電を行う。液晶層の光学特性は、このようにして印
加された電圧の実効値に応答して変調される。画素電極
に充電された電圧を１フレームにわたって正確に保持す
るために、通常、図２５（ａ）に示すように蓄積容量Ｃ
ｓｔを画素容量Ｃｌｃと並列に配置する。蓄積容量を形
成するための他方の電極は、前段のゲート線を用いる場
合と独立の容量線を設ける場合があるが、図２５（ａ）
では独立の容量線ＣＣ１、ＣＣ２、・・を設けた場合を
示している。

【０００６】以上は理想的な場合を述べたものである
が、実際にはＴＦＴスイッチのオン、オフ特性が理想と
異なること、ＴＦＴのゲートとドレイン間、ソース線と
対向電極間などに寄生容量が存在すること、液晶層の誘
電率が印加電圧に対して非線形な依存性を示すこと、あ
るいは対向電極、ソース線、ゲート線などの抵抗が十分
に小さくないなどの二次的な要因のためにフリッカやク
ロストークなどの表示課題が発生する。

【０００７】一方、例えば消費電力の低減、明るさの向
上、低コストなど、製品としての要求もさまざまであ
る。それらを考慮した上で、液晶層（モード）、ＡＭ基
板の構成、駆動方法などを目的に応じて最適化する必要
がある。

【０００８】フリッカを軽減するために、液晶表示装置
を駆動するにあたっては通常、ライン反転表示（行反転
表示）、カラム反転表示（列反転表示）あるいはドット
反転表示になるように駆動し、正負極性の画素を空間的
に混合する。ライン反転表示は、隣接するゲート線毎に
画素電極の電圧極性を反転させるもので、上記の二次的
な要因に起因するフリッカを防止するのに有効である。
ドット反転表示はさらに隣接するソース線毎にも画素電
極の電圧極性を反転させるものであって、フリッカ防止
により効果的である。

【０００９】また、対向電極の接続抵抗が大きいと、ソ
ース線と対向電極間の容量カップリングに起因する横ク
ロストークと呼ばれる表示課題が発生するが、これに対
してはソース線に供給する映像信号の極性を隣接するソ
ース線毎に反転させることが駆動面からの有効な解決策
である。

【００１０】さて、駆動電力を低減する駆動方法として
容量結合駆動という方式が提案されている。この方式
は、例えば特開平２−９１３号公報に示されるように、
蓄積容量用電極に変調電圧パルスを印加し、蓄積容量を
介して画素電極の電圧を変調する（言い換えれば、画素
電極の電圧に重畳成分あるいはバイアス成分を与える）
という考え方に立つもので、ソース線に印加する映像信
号の振幅を半減以下にできるなどの特徴を有する。蓄積
容量用電極を前段ゲート線とする場合にはゲート線に印
加する走査電圧の振幅が大きくなるが、画素の開口率を
高く保つことができるとともにゲート選択パルスにより
液晶をオーバードライブすることになるので応答速度が
速くなる。一方、独立の容量線を設ける場合には走査電
圧の振幅を増やす必要がないが容量線の存在により画素
の開口率が低下するので、目的に応じて選択する必要が
ある。

【００１１】図２５（ａ）に示す回路構成のＡＭ基板に
対して容量結合駆動を適用したときの駆動電圧波形を図
２６に示す。図２６ではソース線の信号は各１Ｈ期間に
おける信号の極性のみ表示している。ゲート線Ｇ１の選
択が終了したあとで容量線ＣＣ１の電圧がＶｃｃだけ正
方向に変化してゲート線Ｇ１で制御される画素の画素電
圧が変調され、ゲート線Ｇ２が選択を終えたあとで容量
線ＣＣ２の電圧がＶｃｃだけ負方向に変化してゲート線
Ｇ２で制御される画素の画素電圧が変調される、という
ように駆動される。また、その場合における各ゲート線
Ｇｎとソース線Ｓｍで制御される画素Ｐ（ｎ，ｍ）の電
圧極性の分布の例を図２５（ｂ）に示す。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】動作の詳細については
実施形態において詳述するのでここでは省略するが、こ
のように従来のＡＭ基板よりなる液晶表示装置に対して
容量結合駆動を適用すると、各水平走査期間ｔ１、ｔ
２、・・においてすべてのソース線には図２６に示すよ
うに同じ極性の信号を供給しなければならない。つま
り、ｔ１やｔ３など奇数行の選択期間はすべてのソース
線に正極性の信号が供給され、ｔ２やｔ４など偶数行の
選択期間にはすべてのソース線に負極性の信号が供給さ
れることになる。この切り替わりの瞬間には、全ソース
線の電圧が同一方向に動くので、これらとのカップリン
グにより対向電極には大きな結合電圧（ソース線のスイ
ッチングノイズ）が重畳される。また、このノイズ量は
表示パターンに依存する。このため、対向電極の接続抵
抗が大きいと、重畳されたノイズ成分が解消されずに残
ってしまい、ソース線と対向電極間のカップリングに起
因する横クロストーク課題が発生する恐れがある。

【００１３】また、画素の極性分布は図２５（ｂ）に示
すようにライン反転表示になる。従って、フリッカ低減
が重要になる場合に課題が残ることがある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】容量結合駆動において上
記横クロストーク課題を解決するために、本発明の液晶
表示装置は、液晶層を挟持して対向する第一および第二
の基板のうち、第一の基板の液晶層と対向する面上に、
複数のゲート線、ゲート線と交差し映像信号が供給され
る複数のソース線、各ゲート線と対をなしゲート線に平
行に配置された容量線、およびゲート線とソース線の各
交差点に対応してマトリクス状に配置された画素が形成
されており、この画素はスイッチング素子、スイッチン
グ素子に接続された画素電極、および画素電極と容量線
との間に接続された蓄積容量とを備え、蓄積容量はゲー
ト線に沿って相隣る画素毎に、画素を挟んで隣接する容
量線に交互に接続されていることを特徴とするものであ
る。

【００１５】この構成により、隣接するソース線に互い
に逆極性の信号電圧を供給することになるとともにドッ
ト反転表示が可能になるので、横クロストークがなくか
つフリッカの少ない表示性能の優れた液晶表示装置が実
現する。

【００１６】本発明のその他の液晶表示装置は、同じく
第一の基板の液晶層と対向する面上に、複数のゲート
線、複数のソース線、容量線、およびゲート線とソース
線の各交差点に対応して画素が形成されており、画素は
ゲート線で制御されるスイッチング素子、スイッチング
素子に接続された画素電極、および画素電極と容量線と
の間に接続された蓄積容量とを備え、スイッチング素子
はゲート線に沿って相隣る画素毎に、画素を挟んで隣接
するゲート線で交互に制御されるように接続されている
ことを特徴とするものである。

【００１７】この構成により、隣接するソース線に互い
に逆極性の信号電圧が供給されるので、横クロストーク
のない表示性能の優れた液晶表示装置が実現する。

【００１８】本発明のさらに別の液晶表示装置は、同じ
く第一の基板の液晶層と対向する面上に、複数のゲート
線、複数のソース線、容量線、およびゲート線とソース
線の各交差点に対応して画素が形成されており、画素は
ゲート線で制御されるスイッチング素子、スイッチング
素子に接続された画素電極、および一方の端子が画素電
極に接続された蓄積容量とを備え、蓄積容量の他方の端
子は蓄積容量が属する画素を制御するゲート線以外のゲ
ート線に接続されており、ゲート線に沿って隣接する画
素毎に、その画素に属する蓄積容量は異なるゲート線に
交互に接続されていることを特徴とするものである。

【００１９】この構成によっても、隣接するソース線に
互いに逆極性の信号電圧を供給することになるとともに
ドット反転表示が可能になるので、横クロストークがな
く、かつフリッカの少ない表示性能の優れた液晶表示装
置が実現する。

【００２０】また、上記構成の液晶表示装置の駆動にお
いては、ゲート線には１フレームの間に順次選択パルス
を印加して画素を選択し、選択された画素のスイッチン
グ素子を介してソース線の映像信号を画素電極に書き込
み、容量線の電圧は、これに接続された蓄積容量が属す
る画素の選択が終了したあと正あるいは負方向に一定量
変化し、かつ隣接する容量線毎にその電圧の変化の極性
を異ならせている。そして、容量線の電圧の変化量が、
正方向と負方向の変化において同じ大きさとすることも
できるし、あるいは異なる大きさとすることもできる。
容量線の電圧の変化量を、正方向と負方向の変化におい
て同じ大きさにした場合は容量線を駆動する駆動回路の
出力レベルが２値でよいので回路構成が簡単になる。ま
た、容量線の電圧の変化量を、正方向と負方向の変化に
おいて異なる大きさにすると、駆動回路の出力レベルと
して３値が必要になるが、液晶に残留するＤＣ成分をよ
り完全に除去することができて液晶の動作信頼性が高ま
るとともに残留ＤＣ成分に起因するフリッカや焼付けな
どを低減することができる。

【００２１】上記の液晶表示装置では、ソース側駆動回
路への入力信号を正負の充電期間で反転し、ソース側駆
動回路の階調−信号電圧特性がほぼ対称な特性となって
いるのが望ましい。これにより、正負の極性の信号を同
じタイミングでソース側駆動回路から出力しても、正負
の特性差が生じることがなく、フリッカや焼付きのない
表示を行うことができる。

【００２２】また、上記の液晶表示装置では、１水平走
査期間（１Ｈ期間）を複数の期間に分割し、正負極性に
対応する画素を１Ｈ期間内の別々のタイミングで充電
し、分割期間の信号極性に応じて階調−信号電圧特性を
切替えるのが望ましい。こうしておけば、正負極性で特
性が等しく、所望のγ特性に対応した良好な表示を行う
ことができる。

【００２３】

【発明の実施の形態】（実施の形態１）以下、本発明の
第１の実施形態について図１から図５までを参照しなが
ら説明する。

【００２４】図１（ａ）は本発明の第１の実施形態に係
わるＡＭ−ＬＣＤの回路構成、図１（ｂ）は画素電圧の
極性分布を示す。図２は図１（ａ）のＡＭ基板を駆動す
る波形を示している。従来例である図２５（ａ）あるい
は図２６と同じ働きをする要素には同じ番号あるいは記
号を付してある。

【００２５】従来例である図２５、図２６との主たる違
いは、回路構成については、図１（ａ）に示すように蓄
積容量Ｃｓｔを、ゲート線に沿って隣接する画素毎に異
なる容量線に接続していること、また駆動波形について
は図２に示すように、まずソース線の信号極性を隣接す
るソース線毎に反転させていること、および容量線のパ
ルス波形のタイミングを１Ｈ分余計に遅らせていること
である。これにより図１（ｂ）に示すように、画素電圧
の極性が縦横方向ともに隣接する画素毎に反転した、空
間的な混合度の高いドット反転表示が実現して強いフリ
ッカ耐性が可能になっている。さらに、図２に示すよう
に隣接するソース線には常に逆極性の信号が供給される
ので横クロストークも発生しにくい。

【００２６】本第１の実施形態のＡＭ基板は、複数のゲ
ート線Ｇｎ、複数のソース線Ｓｍ、それらの交差点に対
応して設けられたＴＦＴと画素電極Ｐ（ｎ，ｍ）、蓄積
容量Ｃｓｔ、および各ゲート線と対になり、ゲート線に
平行に設けられた容量線ＣＣｎより構成され、ゲート線
に沿って隣接する画素の蓄積容量は互いに異なる容量線
に接続されている。ｎとｍは任意の自然数である。画素
電極は対向電極（電圧Ｖｃ）との間に液晶層を挟んで画
素容量Ｃｌｃを形成している。

【００２７】隣接するソース線には常に逆極性の映像信
号が供給され、かつ各ソース線の映像信号は１Ｈ毎に反
転している。容量線（例えば、ＣＣ２）の電圧は、対応
するゲート線（例えば、Ｇ２）の選択パルスがオフ（非
選択）になったあと少なくとも１Ｈの期間をあけて電圧
Ｖｃｃの振幅だけ変化するように設定する。これは、容
量線ＣＣ２が、ゲート線Ｇ２で制御される画素の蓄積容
量とゲート線Ｇ３で制御される画素の蓄積容量にともに
接続されており、ゲート線Ｇ２およびＧ３がともに非選
択になったあとで容量線ＣＣ２の電圧を変化させる必要
があるためである。また、隣接する容量線毎に容量線の
電圧は異なる極性の変化をするように設定してある。ま
た、ソース線と容量線の電圧波形は、液晶層を交流駆動
するためにフレーム毎に反転するように設定してある。

【００２８】次に、この容量結合駆動の動作を詳細に説
明する。具体的に動作を説明するにあたっては、ＴＦＴ
のゲートドレイン間寄生容量Ｃｇｄの存在が無視できな
いので、これを含めた回路を図３に示し、これに基づい
て動作を説明する。また、ここでは説明を簡単にするた
め、液晶層のリーク電流、ＴＦＴが非選択の時のソース
ドレイン間リーク電流、ソース線やゲート線の抵抗によ
る波形のなまりはないものとする。図４は画素電極電圧
Ｖｐを含めた駆動波形を示したものである。ゲート線の
選択パルス振幅をＶｇ、ソース線から供給される映像信
号電圧を正極性でＶｓ（＋）、負極性でＶｓ（−）、容
量線の振幅をＶｃｃ、またＣｌｃ＋Ｃｓｔ＋Ｃｇｄ＝Ｃ
ｔとし、ゲート線Ｇ２とソース線Ｓ１で制御される画素
Ｐ（２，１）に注目してその画素電極電圧Ｖｐの変化を
追う。まず、第１フレームにおいてゲート線Ｇ２に選択
パルスが供給されている期間ｔ２に、画素電極電圧Ｖｐ
はソース線Ｓ１から供給される負極性の電圧Ｖｓ（−）
まで充電され、期間ｔ２の最後においてゲート線Ｇ２の
パルスがオフになる瞬間に、Ｃｇｄの存在により、画素
電極電圧Ｖｐは△Ｖｔ＝Ｖｇ・Ｃｇｄ／Ｃｔ（突き抜け
電圧）だけ低下し、さらにその後、ｔ４の期間内での容
量線ＣＣ２のパルスの立ち下がりにおいて蓄積容量Ｃｓ
ｔを介した容量結合により△Ｖ１＝Ｖｃｃ・Ｃｓｔ／Ｃ
ｔだけ減少する。すなわち、画素Ｐ（２，１）の画素電
極電圧Ｖｐは最終的にＶｐ（−）＝Ｖｓ（−）−△Ｖｔ
−△Ｖ１となり、この電圧がほぼ１フレームの間保持さ
れる。次の第２フレームでは、タイミングｔ２ａにおい
てソース線から正極性の電圧Ｖｓ（＋）が画素電極に供
給され、次いで突き抜け電圧△Ｖｔだけ減少し、さらに
ｔ４ａにおいて容量線ＣＣ２のパルスがＶｃｃだけ立ち
上がる影響を受けて画素の電圧は最終的にＶｐ（＋）＝
Ｖｓ（＋）−△Ｖｔ＋△Ｖ１となる。従って、画素電極
電圧の交流振幅は｛Ｖｐ（＋）−Ｖｐ（−）｝／２＝
｛Ｖｓ（＋）−Ｖｓ（−）｝／２＋Ｖｃｃ・Ｃｓｔ／Ｃ
ｔとなり、画素電極電圧の平均値は｛Ｖｐ（＋）＋Ｖｐ
（−）｝／２＝｛Ｖｓ（＋）＋Ｖｓ（−）｝／２−Ｖｇ
・Ｃｇｄ／Ｃｔとなる。対向電極の電圧Ｖｃとしてこの
画素電極電圧の平均値と同じ電圧を供給してやることに
より液晶層は交流駆動され、直流成分は残留しない。

【００２９】図４には、上述の画素Ｐ（２，１）だけで
なく、これと隣接する画素Ｐ（２，２）およびＰ（３，
１）の電圧波形も併せて示してある。このようにゲート
線に沿って隣接する画素毎に、およびソース線に沿って
隣接する画素毎に互いに逆極性の電圧が印加されること
がわかる。その結果、図１（ｂ）に示したようなドット
反転分布が実現する。

【００３０】また、画素電圧の交流振幅は映像信号の振
幅｛Ｖｓ（＋）−Ｖｓ（−）｝／２よりもＶｃ・Ｃｓｔ
／Ｃｔだけ大きくすることができるので、これによりソ
ース線の信号の振幅｛Ｖｓ（＋）−Ｖｓ（−）｝を小さ
くすることができる。図５（ａ）、（ｂ）を用いていま
少し詳しく説明する。図５（ａ）の上部に液晶層への印
加電圧と透過率の関係（ノーマリーホワイト表示の場
合）を示している。このように、液晶層は、ある電圧Ｖ
ｔｈまでは応答を示さずＶｔｈからＶｍａｘの範囲で透
過率が変化する。白から黒の全範囲を表示するために従
来の駆動では、図５（ａ）の最下部に示したように、ソ
ース線には２・Ｖｍａｘの電圧変化を必要としたが、容
量結合駆動では容量線から画素電圧に対して△Ｖｔ±△
Ｖ１の変調（バイアス）が与えられるので、正極性の場
合、ソース線にはＣを基準にＡからＢまでの範囲の電圧
を供給すればよく、負極性の場合にはＣａを基準にＡａ
からＢａまでの範囲の電圧を供給すればよい。図５
（ｂ）はこの状況を別の観点から説明したもので、容量
結合駆動におけるソース線の電圧変化範囲をより明確に
示したものである。容量結合駆動におけるソース線の電
圧に△Ｖｔ±△Ｖ１の容量結合駆動によるバイアスを合
わせると従来駆動と同じ電圧になる。図５（ｂ）では、
容量結合におけるソース線の電圧変化範囲は（Ｖｍａｘ
−Ｖｔｈ）よりもいくらか大きい場合が描かれている
が、△Ｖ１の大きさを調整することによって（図５
（ｂ）でいえば、△Ｖ１をもうすこし大きくすることに
よって）正極性と負極性の電圧変化範囲を一致させて最
小値（Ｖｍａｘ−Ｖｔｈ）まで低減することができる。
そのためには正極性で黒（液晶層の電圧をＶｍａｘにす
る）を表示するためのソース線電圧と、負極性で白（液
晶層の電圧を−Ｖｔｈにする）を表示するためのソース
線電圧が同じ値となるように△Ｖ１を設定すればよい。
すなわち、ソース線の電圧変化範囲を最小にするための
△Ｖ１は、Ｖｍａｘ−（△Ｖ１＋△Ｖｔ）＝−Ｖｔｈ＋（△Ｖ１−
△Ｖｔ）という条件から求められ、 △Ｖ１＝（Ｖｍａｘ＋Ｖｔｈ）／２＝Ｖｔｈ＋（Ｖｍａ
ｘ−Ｖｔｈ）／２となる。このように、ソース線に供給する電圧振幅は容
量結合駆動とすることにより従来の１／２以下に低減す
ることができ、ソース線駆動回路の低消費電力化に有効
である。ソース線駆動回路は液晶用駆動のなかで最も動
作周波数が高いので、この電力削減効果は重要である。

【００３１】本第１の実施形態と類似のものに、特開平
１０−１２３４８２号公報に開示された技術があるの
で、違いについて説明しておく。図６（ａ）は特開平１
０−１２３４８２号公報に開示された液晶表示装置の回
路構成を、図６（ｂ）はその画素電圧の極性分布を、図
７は各部の電位変化を示すものである。この液晶表示装
置においては、列ごとにＴＦＴの接続先となるゲート線
を異ならせ、それに応じて蓄積容量の接続先も前段のゲ
ート線と後段のゲート線に接続されている。後段のゲー
ト線に蓄積容量が接続された画素にも容量結合により変
調電圧（重畳電圧）を重畳する必要があるので、ゲート
線の駆動波形は選択期間の前にも変調のための電位変化
が追加された形となっている。図７には、図６（ａ）に
おいて互いに隣接する画素Ｐ（２，１）とＰ（１，２）
の電位変化が描かれている。この２つの画素は面上では
隣接しているが、ＴＦＴの接続先が異なるので、異なっ
たタイミングで画素への充電が行われている。また、駆
動波形においても、全てのソース線が、ｔ１は正、ｔ２
は負、ｔ３は正といった具合に、同相の極性変化をして
いる。

【００３２】従って、本公報に開示された液晶表示装置
は、ドット反転表示による高いフリッカ耐性は持つもの
の、横クロストークに対しては従来のものとほぼ同等の
性能である。また、左右に隣接する画素が異なったタイ
ミングで充電されるので、表示データをあらかじめ並べ
替えておく必要がある。

【００３３】本第１の実施形態における液晶表示装置
は、上記のものに対して、隣接ソース線に対して常に逆
極性の信号が供給されるので横クロストークが発生しに
くいという利点と、左右に隣接する画素が同じタイミン
グで充電されるので、表示データの並べ替えが不要であ
るという利点がある。

【００３４】（実施の形態２）図８（ａ）は本発明の第
２の実施形態に係わるＡＭ−ＬＣＤの回路構成、図８
（ｂ）は画素配列における画素電圧の極性分布を示す。
図９は駆動波形を示している。従来例である図２５
（ａ）あるいは図２６と同じ働きをする要素には同じ番
号あるいは記号を付してある。

【００３５】実施の形態１を説明した図１（ａ）と異な
るところは、ゲート線に沿って隣接する画素において、
蓄積容量でなくＴＦＴが異なるゲート線に接続されてい
ることである。ソース線、ゲート線、容量線の電圧波形
は、容量線の電圧波形のタイミングが１Ｈだけ早くなっ
ているほかは実施の形態１と同じである。

【００３６】実施の形態１と類似しているので詳細な動
作説明は省略するが、この場合、画素電圧の極性分布は
図８（ｂ）に示すようにライン反転表示となる。しか
し、従来例の図２６と異なり、ソース線に供給される信
号電圧の極性が、常に隣接ソース線毎に反転している。
そのため、横クロストークが発生しにくいという特徴を
有する。

【００３７】ここで、本願で問題にしている横クロスト
ークについて簡単に説明しておく。隣接するソース線の
電圧極性が同じであると、すべてのソース線の電圧極性
が１Ｈ毎に一斉に正・負の変化を繰り返す。図１０は、
この時の対向電極Ｃｏｍを含めた各部の電位を示したも
のである。対向電極とこれに電圧Ｖｃを供給する電源の
間の抵抗、あるいは電源の内部抵抗が大きいとこのソー
ス線の電圧変化により、ソース線と対向電極間の寄生容
量を介して対向電極の電圧が過渡的に揺さぶられ、１Ｈ
の間にその過渡現象が十分に収まらないことがある。す
ると、あるひとつのゲート線が選択されてそれに接続さ
れた画素への映像信号の書き込みが終了した時点で対向
電極電圧に過渡成分（図１０の△Ｖｃ）が残り、それが
そのまま画素電極電圧の誤差となってしまう。この誤差
は映像信号の内容によって変化し、あるタイミングにお
けるソース線からの影響の総和であるので行ごとに異な
る。例えば、画面の中央部のみに白が表示され、それ以
外の部分には中間調が表示されるような表示内容の場合
には、白が表示された行の横方向に表示誤差、すなわち
クロストークが発生することがある。

【００３８】隣接するソース線の電圧が逆極性であると
対向電極への影響が隣接ソース線間で相殺されるのでこ
の過渡現象が起こりにくくなるのである。例えば、ベタ
表示のウィンドウを画面中央に配置した場合など左右隣
接する画素の表示が完全に等しい場合は、対向電極に対
する隣接ソース線からの正負の電圧カップリングがバラ
ンスし合い、図１１に示すように対向電極電位の変動は
まったくない。なお、液晶表示モードがＩＰＳモードの
場合は対向電極が低抵抗の金属配線によりＡＭ基板側に
形成され、かつソース線と交差する面積が小さいのでこ
のような横クロストークの課題は軽いが、ＴＮモードや
ＯＣＢモードのように対向基板側の全面に透明電極で対
向電極が形成される場合には、透明電極自体の抵抗が金
属電極に比べて高いこととソース線全体が液晶層を介し
て対向電極と重畳することのため上記の課題が重くな
る。

【００３９】また、本第２の実施形態はゲート線に沿っ
て隣接する画素の電圧極性が同じなので、フリッカにつ
いては不利になることがあるが、逆に画素間で発生する
横方向電界が弱いので液晶層における配向の乱れが少な
いという効果も合わせ持つ。このため、コントラストが
高くなったり、左右に隣接する画素間を遮光するブラッ
クマトリクスを狭く設計できるので開口率が向上して明
るい表示を行えたりするという利点がある。

【００４０】なお、本第２の実施形態においては、同一
のゲート線に接続される画素の位置が隣接する画素毎に
互いに異なる側に配置されているので、これを考慮した
映像信号の供給が必要である。たとえば、図８（ａ）の
画素Ｐ（２，１）はゲート線Ｇ２で制御されており右隣
の画素Ｐ（１，２）は１Ｈ早く選択されるゲート線Ｇ１
で制御されているので、ソース線Ｓ２には、本来ならゲ
ート線Ｇ２の選択タイミングで供給すべきデータを、ゲ
ート線Ｇ１が選択されるタイミングで供給する必要があ
る。そのため、映像信号供給回路あるいはその前段階で
ラインメモリーなどを用いたデータ並べ替え回路が必要
になる。

【００４１】（実施の形態３）本第３の実施形態におけ
るＡＭ基板の構成は実施の形態１で説明した図１（ａ）
あるいは図３と同じものであり、異なるところは容量線
の駆動波形のみである。本第３の実施形態における駆動
波形を図１２に示す。

【００４２】図１２に示すように、本第３の実施形態で
はＣＣ１、ＣＣ２、ＣＣ３などの容量線の駆動波形にお
いて、画素電圧に正方向の変化を与えるための電位変化
の大きさＶｃｃ１と負方向の変化を与えるための電位変
化の大きさＶｃｃ２とを独立に設定できるようにしたこ
とが特徴である。実施の形態１では容量線の電圧値が２
値であったのに対して本第３の実施形態では３値として
いる。駆動波形をこのように工夫することにより、後に
説明するように液晶層の残留直流成分をより正確に除去
することができ、そのため液晶の動作信頼性向上とフリ
ッカの低減に効果を発揮する。

【００４３】実施の形態１と同様に、画素Ｐ（２，１）
の画素電極電圧Ｖｐの変化を追うとわかるように、負極
性期間における画素電極電圧はＶｐ（−）＝Ｖｓ（−）
−△Ｖｔ−△Ｖ２、正極性期間における画素電圧はＶｐ
（＋）＝Ｖｓ（＋）−△Ｖｔ＋△Ｖ１となる。なお、こ
こでは△Ｖ１＝Ｖｃｃ１・Ｃｓｔ／Ｃｔ、△Ｖ２＝Ｖｃ
ｃ２・Ｃｓｔ／Ｃｔである。従って、画素電極電圧の振
幅は｛Ｖｓ（＋）−Ｖｓ（−）｝／２＋（Ｖｃｃ２＋Ｖ
ｃｃ１）・Ｃｓｔ／Ｃｔ／２、画素電極電圧の平均値は
｛Ｖｓ（＋）＋Ｖｓ（−）｝／２−Ｃｇｄ・Ｖｇ・Ｃｇ
ｄ／Ｃｔ＋（Ｖｃｃ２−Ｖｃｃ１）・Ｃｓｔ／Ｃｔ／２
となる。ここで、−Ｃｇｄ・Ｖｇ・Ｃｇｄ／Ｃｔ＋（Ｖ
ｃｃ２−Ｖｃｃ１）・Ｃｓｔ／Ｃｔ／２＝０、すなわ
ち、Ｖｃｃ２−Ｖｃｃ１＝２・Ｖｇ・Ｃｇｄ／Ｃｓｔと
設定してやれば、対向電極の電圧Ｖｃを映像信号の平均
値と等しく、すなわちＶｃ＝｛Ｖｓ（＋）＋Ｖｓ
（−）｝／２とすることにより交流駆動が実現する。

【００４４】ここで重要なのは、本第３の実施形態では
Ｃｔに全く依存せずに液晶層のＤＣオフセットを０にす
ること、すなわち対向電極電圧Ｖｃの設定ができるとい
うことである。すでに説明したように、実施の形態１に
おいては対向電極電圧はＶｃ＝｛Ｖｓ（＋）＋Ｖｓ
（−）｝／２−Ｖｇ・Ｃｇｄ／Ｃｔで決定するが、その
式の中にＣｔが入っている。よく知られているように、
液晶層の誘電率は印加される電圧に強く依存するので、
Ｃｌｃ、つまりＣｔは液晶層に印加されている電圧に依
存して異なるものとなる。従って、実施の形態１のよう
な対向電極電圧の設定方法では、ある画素電圧の時にち
ょうど直流成分がなくなるように対向電極電圧Ｖｃを調
整しておいても、異なる画素電圧が印加された場合には
直流成分が残留するということが起こる。あるいは画面
の場所によって液晶電圧が異なると、必ずしも全画面に
わたって直流成分を０にすることができないという課題
を残している。これにより液晶の長期信頼性に対する懸
念や、画面の部分的なフリッカあるいは焼きつけ現象な
どが発生する恐れが捨てきれない。これに対して本第３
の実施形態を適用すれば、液晶電圧に無関係に直流成分
の残留しない対向電極電圧を設定できるので、このよう
な課題が発生しない。

【００４５】なお、容量線に供給する駆動波形として
は、図１３に示すように、図１２のＣＣ１と同じである
ＣＣ１（Ａ）の波形でも、あるいはＣＣ１（Ｂ）、ＣＣ
１（Ｃ）に示した波形でもよい。いずれも２フレームで
１サイクルの電圧変化を完了するように設定する。ＣＣ
１（Ａ）では、容量線ＣＣ１に接続された蓄積容量が関
与する画素が選択される期間のうち、ｔ３ａで負方向へ
電圧が変化する直前の期間（ｔ１ａとｔ２ａを含む期
間）にレベル調整を行って、ｔ３ａにおける負方向への
電圧変化が希望値のＶｃｃ２になるようにしている。Ｃ
Ｃ１（Ｂ）では容量線ＣＣ１の電圧はｔ１とｔ２を含む
期間に、ｔ３での正方向への電圧変化がＶｃｃ１になる
ようにレベル調整をおこなっている。ＣＣ１（Ｃ）は電
圧が４値になるのであまり実用的ではないが、ｔ１とｔ
２を含む期間およびｔ１ａとｔ２ａを含む期間において
ともにレベル調整を行ってもよいことを示したものであ
る。要はその容量線により形成された蓄積容量が接続さ
れている画素の選択期間を含む期間にレベル調整を行う
ことによって正方向の振幅変化がＶｃｃ１、負方向の振
幅変化がＶｃｃ２になるように調整してやればよい。

【００４６】なお、隣接ソース線に対して常に逆極性の
信号が供給されるので横クロストークが発生しにくいと
いう利点と、ドット反転表示によりフリッカ耐性が向上
する利点、表示データの並べ替えが不要である利点につ
いては実施の形態１と同様である。

【００４７】（実施の形態４）本第４の実施形態におけ
るＡＭ基板の回路構成を図１４（ａ）に、またこれを駆
動するための各部の駆動波形を図１５に示す。

【００４８】実施の形態１〜３においては、ゲート線に
対応して容量線を設け、これによって蓄積容量を形成し
ていたが、本第４の実施形態では容量線を設けず、蓄積
容量は、それが所属する画素を制御するゲート線以外の
ゲート線に接続して形成する。この場合、ゲート線には
ゲートの選択パルスに加えて、以前の実施形態で用いた
容量線の電圧変化に相当する変化を重畳させることによ
り同様の容量結合駆動を行う。そして、ゲート線に沿っ
て隣接する画素毎に蓄積容量を異なるゲート線に接続し
たことが特徴である。具体的に説明すると、図１４
（ａ）に示すように、ソース線Ｓ１に接続される画素群
Ｐ（１，１）、Ｐ（２，１）、Ｐ（３，１）、・・では
蓄積容量を前段のゲート線に接続し、ソース線Ｓ２に接
続される画素群Ｐ（１，２）、Ｐ（２，２）、Ｐ（３，
２）、・・では蓄積容量を前々段のゲート線に接続す
る。ソース線Ｓ３に接続される画素群についてはソース
線Ｓ１に接続された画素群と同じく蓄積容量は前段のゲ
ート線に接続される。

【００４９】このようにゲート線を蓄積容量の形成に利
用することによって、画素の開口率が改善される。しか
も上記の構成とすることにより、図１４（ｂ）に示すよ
うに画素配列における画素電圧の極性分布はフリッカに
極めて強いドット反転表示となり、さらに図１５に示す
ように、隣接するソース線には常に逆極性の信号を供給
することになるので横クロストークも発生しにくいとい
う優れた作用を発揮する。さらに、この構成によれば、
実施の形態２で必要であったソース線へ供給する映像信
号の並べ替えも不要である。

【００５０】ゲート線の波形は、図１５に示すように、
例えばゲート線Ｇ１に注目すると、第一フレームではタ
イミングｔ１で振幅Ｖｇの選択パルスが印加され、次い
でタイミングｔ２およびｔ３においてレベル調整が行わ
れた後、容量結合用としてタイミングｔ４で負方向に振
幅Ｖｃｃ２の電圧変化をする。このＶｃｃ２の変化によ
りゲート線Ｇ１に接続された蓄積容量を介して画素Ｐ
（２，１）、Ｐ（３，２）などの画素電圧が変調され
る。第二フレームではタイミングｔ１ａにおいてＶｇの
選択パルスが印加され、次いでタイミングｔ２ａおよび
ｔ３ａにおいてレベル調整が行われたあと容量結合用と
してｔ４ａで正方向に振幅Ｖｃｃ１の変化をする。次の
ゲート線Ｇ２ではタイミングｔ２で選択パルスＶｇが印
加され、次いでタイミングｔ３およびｔ４においてレベ
ル調整が行われたあと、ｔ５で正方向にＶｃｃ１の変化
をする。第二フレームでは同様にしてタイミングｔ５ａ
で負方向にＶｃｃ２の変化をする。ゲート線Ｇ３ではゲ
ート線Ｇ１の波形が２Ｈだけ遅れて印加される。このよ
うに本例では、隣接するゲート線毎に容量結合用の電圧
変化の極性を反転させている。本例では容量結合に用い
るゲート線の電圧変化量が、正方向（Ｖｃｃ１）と負方
向（Ｖｃｃ２）で異なる場合を示したが、Ｖｃｃ１とＶ
ｃｃ２を同じ大きさにしてもよいことは言うまでもな
い。

【００５１】図１４（ａ）のアレー回路に図１５のゲー
ト線波形を印加することにより、画素電圧は図１５のＰ
（２，１）、Ｐ（２，２）などについて示すような変化
をする。動作については以前の実施形態で詳細に説明し
たことを参考に理解されると思われるのでここでは細か
な説明を省略するが、この画素電圧波形は、ゲート選択
パルスの影響があることおよび付きぬけ電圧が２種類
（△Ｖｔ１、△Ｖｔ２）になることを除いて、実施の形
態３における画素電圧の波形と基本的に同じである。こ
こで、△Ｖｔ１＝（Ｖｇ＋Ｖｃｃ１）・Ｃｇｄ／Ｃｔ、
△Ｖｔ２＝（Ｖｇ−Ｖｃｃ２）・Ｃｇｄ／Ｃｔである。
従って、詳細は省略するが、ＤＣ成分の残留がない対向
電極電圧Ｖｃを決定する式は、実施の形態３で述べたも
のからいくらか変更されることになる。

【００５２】なお、図１４（ａ）、図１５にはゲート線
Ｇ０が表示されているが、これは、ＴＦＴの選択には使
われず、容量結合による画素電圧の変調のみに使う一種
のダミーゲート線である。この目的のダミーゲート線は
図示してないがもう一本、Ｇ０の前段Ｇ（−１）にも必
要である。ゲート線の総数をＮ本、１Ｈの時間をＴ／Ｎ
とすると、ダミーゲート線Ｇ０およびＧ（−１）の電圧
波形は、Ｎが奇数の場合にはそれぞれ最終段（Ｎ）およ
びその前段（Ｎ−１）のゲート線と同じものでよい。Ｎ
が偶数の場合にはダミーゲート線Ｇ０およびＧ（−１）
の電圧波形はそれぞれ最終段およびその前段のゲート線
電圧波形を１フレーム（Ｔ）だけシフトしたものを使う
ことができる。

【００５３】図１５に示すように、画素電圧は、それが
選択される期間の後の１〜２Ｈ期間あるいは選択される
前の１〜２Ｈの期間に過渡的な振る舞いをするが、その
期間は１フレーム期間に比べて十分短いこと、および必
要なら映像信号電圧に補正をかけることによって補償で
きるので実用上問題ない。

【００５４】なお、本第４の実施形態の液晶表示装置も
実施の形態１と同様に、特開平１０−１２３４８２号公
報のものに比べて、隣接ソース線に対して常に逆極性の
信号が供給されるので横クロストークが発生しにくいと
いう利点と、左右に隣接する画素が同じタイミングで充
電されるので、表示データの並べ替えが不要であるとい
う利点がある。

【００５５】（実施の形態５）上記に説明した実施の形
態１〜４の液晶表示装置では、いずれも容量結合駆動を
行いながら、隣接ソース線に対して逆極性の信号を供給
して、横クロストークを低減・解消している。この場
合、同一の走査タイミングでソース線に正負の信号を供
給する必要がある。本第５の実施形態は、この場合の好
ましい駆動方法と回路を示すものである。

【００５６】一般に表示装置においては、輝度−階調間
のγ特性について図１６に示すような２．２乗付近の関
係があるのが望ましい。ノーマリーホワイト型の液晶表
示装置では、図５（ａ）に示す電圧−透過率曲線がある
ことを考慮して、ソース側駆動回路には図１７のような
階調−信号電圧曲線が設定されるのが一般的である。

【００５７】容量結合駆動では、変調電圧を重畳するこ
とにより、図５（ａ）や図５（ｂ）に示すようにソース
線の電圧変化範囲を正負画素で兼用して用いている。図
１８はこの様子を示す階調−信号電圧特性である。図中
のＡ、Ａａ、Ｂ、Ｂａは図５（ａ）に示すソース線映像
信号の電圧変化範囲である。

【００５８】容量結合駆動を行う場合でも、ライン反転
型駆動と組合せる場合には、正負の階調−信号電圧曲線
を同時に用いることはない。この場合は図１９に示すよ
うに負の画素の階調入力を反転入力とし、正の水平走査
期間と負の水平走査期間で図１９に示す２つの特性曲線
を１Ｈ期間ごとに切替えて使用する。具体的には、変曲
点の電圧を正の信号期間にはＶ１とＶ２とし、負の信号
期間にはＶ１ａとＶ２ａとする。一例としては、図２０
の電源回路１０１の可変抵抗Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３を１Ｈご
とに切替えて、Ｖ１、Ｖ２の値を正負期間で切替え、こ
の電圧によりソース側駆動ＩＣ１０２の変曲点を制御す
る。なお、図２０において１０４は液晶パネル、１０３
はそれと駆動ＩＣの接続部、Ｓｉｎは駆動ＩＣへの入力
信号である。

【００５９】本発明の液晶表示装置では、同一の走査タ
イミングでソース線に正負の信号を供給する必要がある
ので上記の方式を採用することはできない。そこで、本
第５の実施形態の液晶表示装置は、例えば図２１に示す
ように、ほぼ対称な階調−信号電圧特性（γ特性）を持
つようにソース側信号回路が構成されている。図２１に
おいて、点Ｐを中心にほぼ点対称な特性を示している。
より具体的には、図２０の電源回路１０１においてＲ１
とＲ３の抵抗値を等しくすることによりこの特性を得て
いる。特性を正負で切替える必要がないので、電源部の
抵抗は固定抵抗でも構わない。こうしておけば、正負の
充電時に特性が異なることがなく、フリッカや焼付きの
ない良好な表示を得ることができる。また、ＤＣ電圧の
発生もないので焼付きが発生することもない。

【００６０】さらに望ましくは、図２１に示したように
両サイドで特性曲線の傾斜が緩やかになるようにしてお
くのがよい。図２１において、正の画素ではＱの部分が
黒付近の階調に相当し、負の画素ではＱａの部分が黒付
近の階調に相当する。これを図１９の特性と比較する
と、図２１の特性を用いても、黒付近の階調ではほぼ従
来と同じような特性が得られることが分かる。黒付近の
階調特性は、テレビなどでは陰影感を出すために重要で
あり、このようにしておけば陰影感に富む良好な映像表
示を行うことができる。

【００６１】また、次のようにすれば、白側の特性も良
好になる。図２１において、正の画素を充電する場合を
考える。特性曲線の端の点と変曲点の階調レベルは、図
２１に示すように表示が暗い方から順にＬ０、Ｌ１、Ｌ
２、Ｌ３である。Ｌ２とＬ３の間で本来の特性より、階
調−信号電圧特性が緩やかになっている。図２２は液晶
表示装置の画像信号の流れを示すブロック図である。１
０７は映像信号処理回路であり、表示装置に入力された
映像信号を処理する。１０８はコントローラであり、ゲ
ート側の駆動ＩＣとソース側の駆動ＩＣを制御するとと
もに、ソース側駆動ＩＣに画像信号（階調データ）を与
える。１０４は液晶パネル、１０３と１０６は液晶パネ
ルと駆動ＩＣの接続部である。このとき、映像信号処理
回路あるいはコントローラの少なくとも一方を用いて、
表示装置に入力された映像信号とソース側駆動ＩＣに伝
達される画像信号Ｓｉｎの間が図２３のような関係とな
るようにする。即ち、ＳｉｎがＬ２となるまでは両者の
間を比例関係とし、ＳｉｎがＬ２より大きくなった部分
で映像信号の変化に対するＳｉｎの変化が大きくなるよ
うに勾配をつける。こうすれば、Ｌ２とＬ３の間でも本
来の表示特性を得ることができる。

【００６２】なお、図２１のＱ部やＱａ部の特性が不十
分な場合などは、同様にＬ０とＬ１の間の階調特性を補
正して黒側の特性を改善してもよい。

【００６３】（実施の形態６）本第６の実施形態は、１
水平走査期間（１Ｈ期間）を複数の期間に分割し、正負
極性に対応する画素を１Ｈ期間内の別々のタイミングで
充電し、分割期間の信号極性に応じて階調−信号電圧特
性を切替えるものである。

【００６４】具体的な構成例としては、図２４に示すよ
うにソース側駆動ＩＣからの出力信号をスイッチ部１１
１で２つのソース線に振分ける構成が挙げられる。即
ち、それぞれの分割された期間内では同一極性の電圧を
ソース側駆動回路の複数の出力端子に出力しておき、こ
れに対応して、ソース側駆動ＩＣの出力とソース線の接
続関係をスイッチ部１１１により切替える。この時、分
割期間の信号極性に応じて階調−信号電圧特性も切替え
られている。ある分割期間に信号が充電される画素は同
一極性であり、少なくともこれらの画素に電圧供給する
ソース線とソース側駆動ＩＣの出力とが接続されるよう
にされている。なお、１１２は画素電極、１１３はスイ
ッチング素子（ＴＦＴ）を表す。

【００６５】図２４における２行目のゲート線Ｇ２が選
択状態にある場合を考える。この選択期間（１Ｈ期間）
を２分し、前半には正に充電される画素のＴＦＴに信号
電圧を供給するソース線とソース側駆動ＩＣの出力とを
スイッチ部１１１を用いて接続する。例えば、駆動ＩＣ
出力のＤ１，２はソース線Ｓ１に接続されている。図２
４は、前半における接続状態を示している。この期間は
駆動ＩＣからは正の信号のみが出力されるので、階調−
信号電圧特性は図１９に示すもののうち正画素に対応す
る部分（実線部）を用いる。後半は、スイッチ部の接続
先を変えて、負に充電される画素のＴＦＴに信号電圧を
供給するソース線とソース側駆動ＩＣの出力とを接続す
る。Ｄ１，２は、今度はソース線Ｓ２に接続される。階
調−信号電圧特性は、図１９の負画素に対応する部分
（破線部）を用いる。階調−信号電圧特性の切替えは図
２０の電源回路１０１における可変抵抗の切替えで行
う。

【００６６】このようにすれば、正負の階調特性の切替
え時間は約半分になるが、正負極性で特性が等しく、所
望のγ特性に対応した良好な表示を行うことができる。
特に限定するものではないが、上記のスイッチ部をポリ
シリコンなどにより液晶パネル部分に作製しておけば、
額縁が大きく広がることなく本第６の実施形態の効果を
得ることができて好ましい。

【００６７】なお、上記の前半部と後半部はゲート線の
選択期間を特に２等分する必要はない。さらに、スイッ
チ部では必ずしもその分割期間で充電する画素に電圧供
給するソース線のみを選択する必要もない。上記の例で
いえば、後から選択される側のソース線はつなぎっぱな
しにしておくこともできる。正の極性の信号が入力され
る前半は、Ｄ１，２にＳ１とＳ２の双方が接続されてお
り、負の極性の信号が入力される後半には、Ｓ１が切り
離されてＳ２のみが接続されるというふうにスイッチ部
を構成することもできる。Ｓ２に属する画素に前半部で
充電された逆極性の信号には、すぐに後半部で本来の極
性の信号が上書されるため、実用上の課題はほとんど発
生しない。図２４の構成を実現するには、Ｄ１，２とＳ
１の間とＤ１，２とＳ２の間の２箇所にスイッチを形成
し、これらをオンオフすることになるので、このように
一方をつなぎっぱなしにする構成は、スイッチ数が少な
くて済むという利点がある。この考えを３本以上のソー
ス線に拡張する場合には、充電が完了した画素の属する
ソース線を順に切り離せばよい。

【００６８】また、ソース側駆動ＩＣの出力１本に対す
るソース線の本数も２本に限ったものではなく、３本あ
るいはそれ以上でも構わない。この本数が偶数の場合
は、上記のように正負の階調特性の切替えとスイッチ部
の切替えの整合がうまくいくが、奇数の場合は例えば下
記のような工夫が必要である。ソース側駆動ＩＣの出力
１本に対するソース線の本数が３本の場合、１Ｈ期間は
３分割され、ある切替えブロックは正・負・正の順で充
電極性が変わり、それに隣接する切替えブロックでは負
・正・負の順で充電極性が変わる。したがって、同一タ
イミングで正負のソース配線への充電が混在する。この
ような場合は、ダミー期間を設けて１Ｈ期間を４分割
し、ある切替えブロックは正・負・正・ダミーの順で、
それに隣接する切替えブロックではダミー・負・正・負
の順で充電極性を切替えればよい。ダミー期間には、ソ
ース側駆動ＩＣの出力がどこにも接続されないようにし
ておく。

【００６９】本第６の実施形態においては、スイッチ部
が液晶パネル上に作製されているものとしたが、これは
液晶パネルの外側に別部材を用いて構成してもよいし、
場合によっては駆動ＩＣの中にスイッチ部を取り込んで
もよい。

【００７０】実施の形態５で説明した方法は、スイッチ
部がある場合でも適用できて、同様の効果を発揮する。
上記のダミー期間の利用が液晶表示装置の制御上困難な
場合や、電源スイッチ部の周波数特性の関係で１Ｈ期間
を分割すると階調−信号電圧特性の十分な切替えができ
ない場合は、実施の形態５に示した方法を用いればよ
い。

【００７１】なお、実施の形態５と６では、各画素への
信号電圧供給は液晶パネルの外側に設けたソース側の駆
動ＩＣを用いて行うものとして説明を行ったが、これは
このように限定されるべきものではなく、その他のソー
ス側駆動回路であっても構わない。例えば液晶パネルを
構成する基板上にポリシリコン等により作製された駆動
回路であってもよいし、ＩＣとは別の電圧供給手段であ
っても構わない。

【００７２】また、文中の極性や信号極性の言葉は、信
号電圧自体の正負を表したものではなく、図５（ａ）に
示す液晶層への印加電圧が正となるか負となるかに対応
したものである。図５（ｂ）からも理解されるように、
信号極性が正の期間でもソース線電圧は負になり得る
し、その逆もあり得る。

【００７３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明は、アクテ
ィブマトリクスアレイの回路構成を工夫することにより
容量結合駆動において隣接するソース線には常に逆極性
の信号が供給されるようにすることができ、かつドット
反転表示が可能になったもので、その結果、ソース線駆
動回路の消費電力が小さく、かつ横クロストークやフリ
ッカなどのない高い表示品質の液晶表示装置を実現でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）本発明の第１の実施形態におけるアクテ
ィブマトリクス液晶表示装置のアレイ基板の回路構成図（ｂ）同液晶表示装置の画素電圧の極性分布図

【図２】本発明の第１の実施形態におけるアクティブマ
トリクス液晶表示装置を容量結合駆動するときの駆動波
形図

【図３】本発明の第１の実施形態におけるアクティブマ
トリクス液晶表示装置のアレイ基板の詳細回路構成図

【図４】本発明の第１の実施形態におけるアクティブマ
トリクス液晶表示装置を容量結合駆動したときの画素電
圧を含む駆動波形図

【図５】容量結合駆動の特徴を説明する図

【図６】（ａ）比較例におけるアクティブマトリクス液
晶表示装置のアレイ基板の回路構成図（ｂ）同液晶表示装置の画素電圧の極性分布図

【図７】比較例におけるアクティブマトリクス液晶表示
装置を容量結合駆動するときの駆動波形図

【図８】（ａ）本発明の第２の実施形態におけるアクテ
ィブマトリクス液晶表示装置のアレイ基板の回路構成図（ｂ）同液晶表示装置の画素電圧の極性分布図

【図９】本発明の第２の実施形態におけるアクティブマ
トリクス液晶表示装置を容量結合駆動するときの駆動波
形図

【図１０】横クロストークを説明するための電位波形図

【図１１】本発明の第２の実施形態における電位波形図

【図１２】本発明の第３の実施形態におけるアクティブ
マトリクス液晶表示装置を容量結合駆動したときの画素
電圧を含む駆動波形図

【図１３】本発明の第３の実施形態において容量線に印
加する電圧波形の例を示す図

【図１４】（ａ）本発明の第４の実施形態におけるアク
ティブマトリクス液晶表示装置のアレイ基板の回路構成
図（ｂ）同液晶表示装置の画素電圧の極性分布図

【図１５】本発明の第４の実施形態におけるアクティブ
マトリクス液晶表示装置を容量結合駆動するときの駆動
波形図

【図１６】従来例における表示装置の階調−輝度性図

【図１７】従来例における階調−ソース電圧特性図

【図１８】従来の容量結合駆動における階調−ソース電
圧特性図

【図１９】従来の容量結合駆動における階調−ソース電
圧特性図

【図２０】従来の容量結合駆動における液晶表示装置の
回路構成図

【図２１】本発明の第５の実施形態における階調−ソー
ス電圧特性図

【図２２】本発明の第５の実施形態における液晶表示装
置の回路構成図

【図２３】本発明の第５の実施形態における映像信号−
ソース側への送付階調データの関係を表す特性図

【図２４】本発明の第６の実施形態における液晶表示装
置の回路構成図

【図２５】（ａ）従来の容量結合駆動用液晶表示装置の
アレイ基板の回路構成図（ｂ）従来の液晶表示装置の画素電圧の極性分布図

【図２６】従来の液晶表示装置を容量結合駆動するとき
の駆動波形図

【図２７】本願の対象とする液晶表示装置の全体構成図

【符号の説明】

１アクティブマトリクスアレイ基板２対向基板３液晶層４，５偏光板６位相差補償板７回路ブロック８ランプ９導光板１０１電源回路１０２ソース側駆動ＩＣ１０３，１０６接続部１０４液晶パネル１０７映像信号処理回路１０８コントローラ１１１スイッチ部１１２画素電極１１３スイッチング素子（ＴＦＴ）Ｇ１，Ｇ２，・・ゲート線Ｓ１，Ｓ２，・・ソース線ＣＣ１，ＣＣ２，・・容量線Ｐ（ｎ，ｍ）ｎ番目のゲート線とｍ番目のソース線で
制御される画素Ｖｓ（＋），Ｖｓ（−）ソース線に印加される電圧Ｖｐ（＋），Ｖｐ（−）画素電極の電圧Ｖｃ対向電極電圧Ｖｇゲート線の選択パルス電圧Ｖｃｃ容量線の電圧変化量Ｃｌｃ画素容量Ｃｓｔ蓄積容量ＣｇｄＴＦＴのゲートドレイン間寄生容量

───────────────────────────────────────────────────── 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 ６２１Ｇ０９Ｇ 3/20 ６２１Ｂ６２４６２４Ｃ 3/36 3/36 (72)発明者小林隆宏大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内 (72)発明者川村哲也大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内Ｆターム(参考） 2H092 GA32 GA40 GA50 JA24 JA34 JA37 JA41 JB22 JB31 JB69 NA28 NA29 QA07 2H093 NA16 NA33 NA43 NA51 NC03 ND04 ND10 ND15 ND54 NF05 5C006 AC25 AC26 AF43 AF44 BB16 BF37 FA23 FA36 FA47 5C080 AA10 BB05 DD06 DD10 DD26 FF11 JJ02 JJ04 JJ06

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】液晶層を挟持して対向する第一および第
二の基板のうち、第一の基板の液晶層と対向する面上
に、複数のゲート線、前記ゲート線と交差し映像信号が
供給される複数のソース線、前記各ゲート線と対をなし
ゲート線に平行に配置された容量線、および前記ゲート
線とソース線の各交差点に対応してマトリクス状に配置
された画素が形成されており、前記画素はスイッチング
素子、前記スイッチング素子に接続された画素電極、お
よび前記画素電極と前記容量線との間に接続された蓄積
容量とを備え、前記蓄積容量はゲート線に沿って相隣る
画素毎に、画素を挟んで隣接する容量線に交互に接続さ
れていることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】前記ゲート線には１フレームの間に順次
選択パルスが印加されて前記画素が選択され、選択され
た画素のスイッチング素子を介して前記ソース線の映像
信号が前記画素電極に書き込まれ、前記容量線の電圧
は、これに接続された蓄積容量が属する画素の選択が終
了したあと正あるいは負方向に一定量変化し、かつ隣接
する容量線毎に前記電圧の変化の極性が異なることを特
徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項３】前記容量線の電圧の変化量が、正方向と
負方向の変化において同じ大きさであることを特徴とす
る請求項２に記載の液晶表示装置。
【請求項４】前記容量線の電圧の変化量が、正方向と
負方向の変化において異なる大きさであることを特徴と
する請求項２に記載の液晶表示装置。
【請求項５】液晶層を挟持して対向する第一および第
二の基板のうち、第一の基板の液晶層と対向する面上
に、複数のゲート線、前記ゲート線と交差し映像信号が
供給される複数のソース線、前記各ゲート線と対をなし
ゲート線に平行に配置された容量線、および前記ゲート
線とソース線の各交差点に対応してマトリクス状に配置
された画素が形成されており、前記画素は前記ゲート線
で制御されるスイッチング素子、前記スイッチング素子
に接続された画素電極、および前記画素電極と前記容量
線との間に接続された蓄積容量とを備え、前記スイッチ
ング素子はゲート線に沿って相隣る画素毎に、画素を挟
んで隣接するゲート線で交互に制御されるように接続さ
れていることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項６】前記ゲート線には１フレームの間に順次
選択パルスが印加されて前記画素が選択され、選択され
た画素のスイッチング素子を介して前記ソース線の映像
信号が前記画素電極に書き込まれ、前記容量線の電圧
は、これに接続された蓄積容量が属する画素の選択が終
了したあと正あるいは負方向に一定量変化し、かつ隣接
する容量線毎に前記電圧の変化の極性が異なることを特
徴とする請求項５に記載の液晶表示装置。
【請求項７】前記容量線の電圧の変化量が、正方向と
負方向の変化において同じ大きさであることを特徴とす
る請求項６に記載の液晶表示装置。
【請求項８】前記容量線の電圧の変化量が、正方向と
負方向の変化において異なる大きさであることを特徴と
する請求項６に記載の液晶表示装置。
【請求項９】液晶層を挟持して対向する第一および第
二の基板のうち、第一の基板の液晶層と対向する面上
に、複数のゲート線、前記ゲート線と交差し映像信号が
供給される複数のソース線、および前記ゲート線とソー
ス線の各交差点に対応してマトリクス状に配置された画
素が形成されており、前記画素は前記ゲート線で制御さ
れるスイッチング素子、前記スイッチング素子に接続さ
れた画素電極、および一方の端子が前記画素電極に接続
された蓄積容量とを備え、前記蓄積容量の他方の端子は
前記蓄積容量が属する画素を制御するゲート線以外のゲ
ート線に接続されており、ゲート線に沿って隣接する画
素毎に、その画素に属する蓄積容量は異なるゲート線に
交互に接続されていることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項１０】前記ゲート線には１フレームの間に順
次選択パルスが印加されて前記画素が選択され、選択さ
れた画素のスイッチング素子を介して前記ソース線の映
像信号が前記画素電極に書き込まれ、前記ゲート線の電
圧は、これに接続された蓄積容量が属する画素の選択が
終了したあと正あるいは負方向に一定量変化する容量結
合用電圧を含み、隣接するゲート線毎に前記電圧の変化
の極性が異なり、ゲート線に沿って隣接する画素に属す
る蓄積容量は、前段のゲート線と前々段のゲート線に交
互に接続されていることを特徴とする請求項９に記載の
液晶表示装置。
【請求項１１】前記ゲート線の容量結合用電圧の変化
量が、正方向と負方向の変化において同じ大きさである
ことを特徴とする請求項１０に記載の液晶表示装置。
【請求項１２】前記ゲート線の容量結合用電圧の変化
量が、正方向と負方向の変化において異なる大きさであ
ることを特徴とする請求項１０に記載の液晶表示装置。
【請求項１３】液晶層を挟持して対向する２枚の基板
のうち、前記第一の基板の液晶層と対向する面上に前記
画素電極との間で液晶層に電圧を印加するための対向電
極が形成されていることを特徴とする請求項１〜１２の
いずれかに記載の液晶表示装置。
【請求項１４】液晶層を挟持して対向する２枚の基板
のうち、前記第二の基板の液晶層と対向する面上に前記
画素電極との間で液晶層に電圧を印加するための対向電
極が形成されていることを特徴とする請求項１〜１２の
いずれかに記載の液晶表示装置。
【請求項１５】ソース側駆動回路を有しており、前記
ソース側駆動回路への入力信号は正負の充電期間で反転
されており、前記ソース側駆動回路の階調−信号電圧特
性がほぼ対称な特性となっていることを特徴とする請求
項１〜１４のいずれかに記載の液晶表示装置。
【請求項１６】１つの水平走査期間が複数の期間に分
割されており、正負の信号極性に対応する画素が前記水
平走査期間内の別々の期間で充電され、前記分割期間の
前記信号極性の正負に応じてソース側駆動回路の階調−
信号電圧特性が切替えられていること特徴とする請求項
１〜１４のいずれかに記載の液晶表示装置。