JP2009008869A - 液晶表示装置ならびにその駆動回路および駆動方法 - Google Patents

Abstract

【課題】制振材などの部材を要することなく、駆動信号に起因する音鳴りを防止することのできる液晶表示装置を提供することを目的とする。
【解決手段】液晶層を介して各画素形成部との間に電圧を印加するために、それぞれが１以上の走査信号線と対応するｋ個に分割された共通電極１４（１）〜１４（ｋ）を備える。各共通電極は隣接して配置されている他の共通電極のひとつと対になり、一対の共通電極を構成する互いに隣接する２つの共通電極のそれぞれには互いに逆の極性となる共通電極駆動信号が共通電極駆動回路２４によって与えられる。
【選択図】図１

Description

本発明は、液晶表示装置に関し、特に、携帯電話等に採用されている小型の液晶表示装置において振動を防止するための技術に関する。

従来より、スイッチング素子としてＴＦＴ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ：薄膜トランジスタ）を備えるアクティブマトリクス型液晶表示装置が知られている。この液晶表示装置は、互いに対向する２枚の絶縁性の基板から構成される液晶パネルを備えている。液晶パネルの一方の基板には、複数の走査信号線（ゲートバスライン）と複数の映像信号線（ソースバスライン）とが格子状に配置され、それら複数の走査信号線と複数の映像信号線との交差点にそれぞれ対応してマトリクス状に配置された複数の画素形成部が設けられている。図１４は２行×２列分の画素形成部の等価回路を示す回路図である。図１４に示すように、走査信号線ＧＬと映像信号線ＳＬとの交差部近傍にＴＦＴ１１が設けられている。ＴＦＴ１１は、走査信号線ＧＬに接続されたゲート電極、映像信号線ＳＬに接続されたソース電極、およびドレイン電極とから構成される。ドレイン電極は、画像を形成するために基板上にマトリクス状に配置された画素電極１２と接続されている。液晶パネルの他方の基板には、液晶層１３を介して画素電極１２との間に電圧を印加するための電極（以下「共通電極」という）１４が、複数の画素形成部に共通的に設けられている。そして、画素電極１２と液晶層１３と共通電極１４とによって液晶容量が形成されている。また、必要に応じて、液晶容量に並列に補助容量（不図示）が付加されている。このような構成において、各ＴＦＴ１１のゲート電極が走査信号線ＧＬからアクティブな走査信号（ゲート信号）を受けたときに当該ＴＦＴ１１のソース電極が映像信号線ＳＬから受ける映像信号（ソース信号）と、共通電極１４に与えられる共通電極駆動信号とに基づいて、各画素形成部の液晶層１３に電圧が印加される。これにより液晶が駆動され、画面上に所望の画像が表示される。

ところで、液晶には、直流電圧が加わり続けると劣化するという性質がある。このため、液晶表示装置では、液晶層１３には交流電圧が印加される。これについて、図１５および図１６を参照しつつ説明する。

図１５は、アクティブマトリクス型液晶表示装置の液晶パネルの断面を模式的に示した図である。図１５に示すように、液晶パネルは、ＴＦＴガラス基板１５と画素電極１２と液晶層１３と共通電極１４とＣＦ（Ｃｏｌｏｒ Ｆｉｌｔｅｒ）ガラス基板１６とによって構成されている。この液晶層１３への交流電圧の印加は、例えば、上述した各画素形成部において液晶層１３に印加される電圧の極性を１フレーム期間毎に反転させることにより実現される。具体的には、共通電極１４の電位を基準とした場合のソース電極の電圧（映像信号電圧）の極性が１フレーム期間毎に反転するように、液晶表示装置の駆動が行われている。なお、１フレーム期間とは、液晶表示装置の全ての画素形成部において液晶層１３への電圧の印加が行われ、１画面分の画像が画面上に表示されるのに要する期間である。

上述のような液晶表示装置の駆動を実現する技術として、例えば、ライン反転駆動と呼ばれる駆動方式が知られている。図１６は、駆動方式としてライン反転駆動が採用されている液晶表示装置における信号波形図である。図１６において、符号ＴＨｎ（ＴＨ１、ＴＨ２、ＴＨ３、・・・）はｎ行目の走査信号線が選択されている期間を示し、符号ＴＦは１フレーム期間を示している。映像信号Ｖｓは、図１６に示すように、１水平走査期間毎に極性が反転し、さらに、１フレーム期間毎にも極性が反転している。同様に、共通電極を駆動する共通電極駆動信号Ｖｃｏｍも、１水平走査期間毎に極性が反転し、さらに、１フレーム期間毎にも極性が反転している。これにより、液晶層１３に印加される電圧の極性が１水平走査期間毎に反転し、液晶表示装置の交流駆動が実現されている。

近年、上述のような液晶表示装置は、携帯電話等の電子機器のメイン画面として多く採用されている。例えば、このような液晶表示装置の１つに、３２０×２４０の解像度をもつＱＶＧＡ（Ｑｕａｒｔｅｒ Ｖｉｄｅｏ Ｇｒａｐｈｉｃｓ Ａｒｒａｙ）と呼ばれる規格のものがある。このようなＱＶＧＡ型クラスの解像度を持つ液晶表示装置において、上述のような交流駆動に起因して、図１５に示したＣＦガラス基板１６が振動し、その振動が耳障りな音として感じられることが指摘されている。このような振動による耳障りな音の発生（以下、「音鳴り」という。）を防止するための従来技術としては、以下のようなものが知られている。なお、音鳴りは、共通電極１４の電位の反転する頻度を表す周波数（以下、「共通電極電位反転周波数」という。）が人の可聴周波数帯域にある時に発生し、その周波数が数百Ｈｚ〜１５ＫＨｚの時に顕著になることが知られている。

特開２００５−１５６６３３号公報には、共通電極電位反転周波数を人の可聴周波数帯域よりも高くすることによって音鳴りを防止する液晶表示装置の発明が開示されている。特開平８−１７９２８５号公報には、液晶表示素子に制振材を貼付することにより液晶の振動に伴う雑音を低減させている液晶表示装置の発明が開示されている。特開平６−１４９１７４号公報には、共通電極電位の極性を１フレーム期間毎に反転させるなど共通電極電位反転周波数を人の可聴周波数帯域よりも低くすることによって音鳴りを防止する液晶表示装置の発明が開示されている。また、共通電極電位を一定にして当該共通電極電位に対する映像信号の電位の極性を反転させることによって共通電極電位の極性反転に起因する音鳴りを防止する技術も知られている。
特開２００５−１５６６３３号公報 特開平８−１７９２８５号公報 特開平６−１４９１７４号公報

ところが、特開２００５−１５６６３３号公報に開示された液晶表示装置によると、共通電極電位反転周波数を高くすることによって消費電力が増大する。特開平８−１７９２８５号公報に開示された液晶表示装置によると、制振材を備える必要があるためコストアップを招くとともに小型化・軽量化の障害となる。特開平６−１４９１７４号公報に開示された液晶表示装置によると、フリッカーが目立ち表示品位が低下する。また、共通電極電位を一定にする駆動方法によると、映像信号の振幅が大きくなるため（駆動電圧の）出力範囲の大きい映像信号線駆動回路が必要となり、消費電力の増大やコストアップを招くことになる。

そこで本発明は、制振材などの部材を要することなく、駆動信号に起因する音鳴りを防止することのできる液晶表示装置を提供することを目的とする。また、そのような液晶表示装置において、消費電力を低減することをも目的とする。

第１の発明は、表示すべき画像を表わす複数の映像信号をそれぞれ伝達するための複数の映像信号線と、前記複数の映像信号線と交差する複数の走査信号線と、前記複数の映像信号線と前記複数の走査信号線との交差点にそれぞれ対応してマトリクス状に配置された複数の画素形成部に設けられた複数の画素電極と、前記複数の映像信号を前記複数の映像信号線に供給する映像信号線駆動回路と、前記複数の走査信号線を選択的に駆動する走査信号線駆動回路とを備えるアクティブマトリクス型の液晶表示装置であって、
前記複数の画素電極との間に電圧を印加するために、それぞれが１以上の走査信号線と対応するように設けられた複数の共通電極と、
所定の電圧レベルを基準として正極性の電圧と負極性の電圧とを共通電極駆動信号として前記複数の共通電極のそれぞれに与えるための共通電極駆動回路と
を備え、
前記共通電極駆動回路は、各共通電極に正極性の電圧と負極性の電圧とが交互に与えられることに起因して生ずる電気的な振動が互いに打ち消されるように、各共通電極に与えられる共通電極駆動信号の極性を変化させることを特徴とする。

第２の発明は、第１の発明において、
各共通電極は隣接して配置されている他の共通電極のひとつと対になっており、
前記共通電極駆動回路は、一対の共通電極の一方と他方とにそれぞれ異なる極性の電圧が与えられるように、前記複数の共通電極のそれぞれに前記共通電極駆動信号を与えることを特徴とする。

第３の発明は、第２の発明において、
前記共通電極駆動回路は、選択状態の走査信号線に対応して設けられている共通電極を含む一対の共通電極以外の共通電極に与えられる共通電極駆動信号の極性の変化する周期が、当該選択状態の走査信号線に対応して設けられている共通電極を含む一対の共通電極に与えられる共通電極駆動信号の極性の変化する周期よりも長くなるように、前記複数の共通電極のそれぞれに前記共通電極駆動信号を与えることを特徴とする。

第４の発明は、第１から第３までのいずれかの発明において、
各共通電極に対応する走査信号線の数は、前記複数の共通電極の全てについて等しいことを特徴とする。

第５の発明は、表示すべき画像を表わす複数の映像信号をそれぞれ伝達するための複数の映像信号線と、前記複数の映像信号線と交差する複数の走査信号線と、前記複数の映像信号線と前記複数の走査信号線との交差点にそれぞれ対応してマトリクス状に配置された複数の画素形成部に設けられた複数の画素電極と、前記複数の画素電極との間に電圧を印加するためにそれぞれが１以上の走査信号線と対応するように設けられた複数の共通電極とを備えるアクティブマトリクス型の液晶表示装置の駆動回路であって、
前記複数の映像信号を前記複数の映像信号線に供給する映像信号線駆動回路と、
前記複数の走査信号線を選択的に駆動する走査信号線駆動回路と、
所定の電圧レベルを基準として正極性の電圧と負極性の電圧とを共通電極駆動信号として前記複数の共通電極のそれぞれに与えるための共通電極駆動回路と
を備え、
前記共通電極駆動回路は、各共通電極に正極性の電圧と負極性の電圧とが交互に与えられることに起因して生ずる電気的な振動が互いに打ち消されるように、各共通電極に与えられる共通電極駆動信号の極性を変化させることを特徴とする。

また、第５の発明において実施形態および図面を参照することにより把握される変形例が、課題を解決するための手段として考えられる。

第８の発明は、表示すべき画像を表わす複数の映像信号をそれぞれ伝達するための複数の映像信号線と、前記複数の映像信号線と交差する複数の走査信号線と、前記複数の映像信号線と前記複数の走査信号線との交差点にそれぞれ対応してマトリクス状に配置された複数の画素形成部に設けられた複数の画素電極と、前記複数の画素電極との間に電圧を印加するためにそれぞれが１以上の走査信号線と対応するように設けられた複数の共通電極とを備えるアクティブマトリクス型の液晶表示装置の駆動方法であって、
前記複数の映像信号を前記複数の映像信号線に供給する映像信号線駆動ステップと、
前記複数の走査信号線を選択的に駆動する走査信号線駆動ステップと、
所定の電圧レベルを基準として正極性の電圧と負極性の電圧とを共通電極駆動信号として前記複数の共通電極のそれぞれに与えるための共通電極駆動ステップと
を備え、
前記共通電極駆動ステップでは、各共通電極に正極性の電圧と負極性の電圧とが交互に与えられることに起因して生ずる電気的な振動が互いに打ち消されるように、各共通電極に与えられる共通電極駆動信号の極性が変化することを特徴とする。

また、第８の発明において実施形態および図面を参照することにより把握される変形例が、課題を解決するための手段として考えられる。

上記第１の発明によれば、画素電極との間に電圧を印加するために設けられている共通電極は複数個に分割されている。その複数個に分割された共通電極には共通電極駆動回路によってそれぞれ共通電極駆動信号が与えられるところ、共通電極駆動回路は、各共通電極に生ずる電気的な振動が互いに打ち消されるように共通電極駆動信号の極性を変化させる。このため、制振材などの部材を備えることなく、共通電極電位の極性反転に起因する音鳴りの発生が抑制される。

上記第２の発明によれば、互いに隣接する一対の共通電極に着目したとき、一方の共通電極と他方の共通電極とには互いに異なる極性の共通電極駆動信号が与えられる。このため、隣接する共通電極間で電気的な振動が互いに打ち消されるので、効果的に音鳴りの発生が抑制される。

上記第３の発明によれば、任意の一対の共通電極に着目したとき、当該一対の共通電極に対応している走査信号線のうちのいずれかが選択状態とされている期間に、当該一対の共通電極以外の共通電極についての共通電極電位反転周波数は、当該一対の共通電極についての共通電極電位反転周波数よりも低くされる。このため、各共通電極についての共通電極電位反転周波数が１フレーム期間を通じて一定にされる構成と比べて、消費電力が低減される。

上記第４の発明によれば、各共通電極に対応付けられる走査信号線の本数が一定の本数にされるので、簡単な構成で上記第１の発明と同様の効果が得られる。

以下、添付図面を参照して本発明の一実施形態について説明する。

＜１．全体構成および動作＞
図２は、本発明の一実施形態に係る液晶表示装置の全体構成を示すブロック図である。この液晶表示装置は、表示部１００と、表示制御回路２００と、走査信号線駆動回路３００と、映像信号線駆動回路４００とを備えている。表示制御回路２００には、コントロール回路２１と、アナログ出力回路２２と、タイミング信号生成回路２３と、共通電極駆動回路２４とが含まれている。

表示部１００には、複数本（ｎ本）の映像信号線（ソースバスライン）ＳＬ１〜ＳＬｎと、複数本（ｍ本）の走査信号線（ゲートバスライン）ＧＬ１〜ＧＬｍと、それら複数本の映像信号線ＳＬ１〜ＳＬｎと複数本の走査信号線ＧＬ１〜ＧＬｍとの交差点にそれぞれ対応して設けられた複数個（ｎ×ｍ個）の画素形成部が含まれている。例えば、この液晶表示装置はＱＶＧＡと呼ばれる規格のものであって、２４０本の映像信号線と３２０本の走査信号線とが設けられている。

表示部１００は図１５に示したような断面構造を有しており、ＴＦＴガラス基板１５には、上述したように走査信号線と映像信号線とが格子状に設けられ、走査信号線と映像信号線との交差部近傍にＴＦＴが設けられている。そして、各ＴＦＴのゲート電極が走査信号線からアクティブな走査信号を受けたときに当該ＴＦＴのソース電極が映像信号線から受ける映像信号と、共通電極１４に与えられる共通電極駆動信号とに基づいて、各画素形成部の液晶層１３に電圧が印加される。これにより液晶が駆動され、画面上に所望の画像が表示される。

表示制御回路２００は、表示部１００に表示すべき画像を表す（狭義の）画像データおよび表示動作のタイミング等を決める要素となるデータ（以下、「表示制御データ」という）を外部の信号源から受け取る（以下、外部から送られるこれらのデータＤｗを「広義の画像データ」といい、（狭義の）画像データを参照符号Ｄｖで示し、表示制御データを参照符号Ｄｃで示す。）。狭義の画像データＤｖと表示制御データＤｃとを含む広義の画像データＤｗは、表示制御回路２００内のコントロール回路２１に入力される

コントロール回路２１は、狭義の画像データＤｖと表示制御データＤｃとを含む広義の画像データＤｗを受け取り、狭義の画像データＤｖに基づく内部画像データＤｍと、タイミング信号生成回路２３の動作を制御するための制御信号群Ｓと、共通電極駆動回路２４の動作を制御するための極性反転信号ＰＯＬ（１）〜ＰＯＬ（ｋ）とを出力する。

タイミング信号生成回路２３は、コントロール回路２１から出力される制御信号群Ｓに基づいて、アナログ出力回路２２の動作を制御するためのアナログ出力制御信号Ｓａと、走査信号線駆動回路３００の動作を制御するための信号群Ａと、映像信号線駆動回路４００の動作を制御するための信号群Ｂとを出力する。アナログ出力回路２２は、内部画像データＤｍとアナログ出力制御信号Ｓａとに基づいて、アナログ画像信号Ａｖを出力する。

共通電極駆動回路２４は、コントロール回路２１から出力される極性反転信号ＰＯＬ（１）〜ＰＯＬ（ｋ）に基づいて、共通電極を駆動するための共通電極駆動信号ＣＯＭ（１）〜ＣＯＭ（ｋ）を出力する。本実施形態では、後述するように共通電極はｋ個に分割されているので、上述のようにｋ個の共通電極駆動信号ＣＯＭ（１）〜ＣＯＭ（ｋ）が共通電極駆動回路２４から出力される。なお、この共通電極駆動信号によって、共通電極には所定の電圧レベルを基準として正極性の電圧と負極性の電圧とが与えられる。共通電極駆動回路２４は、出力バッファを駆動して、対向電極電位（共通電極電位）および液晶補助容量の電位を供給するものであり、コントロール回路２１から出力される極性反転信号ＰＯＬ（１）〜ＰＯＬ（Ｋ）に基づいて、さまざまな周期・位相でその極性を切り替える回路である。

走査信号線駆動回路３００は、表示制御回路２００内のタイミング信号生成回路２３から出力される信号群Ａ、例えば、ゲートスタートパルス信号ＧＳＰおよびゲートクロック信号ＧＣＫなどの走査信号線制御信号を受け取り、アクティブな走査信号の各走査信号線ＧＬ１〜ＧＬｍへの印加を１垂直走査期間を周期として繰り返す。

映像信号線駆動回路４００は、表示制御回路２００内のアナログ出力回路２２から出力されるアナログ画像信号Ａｖとタイミング信号生成回路２３から出力される信号群Ｂ、例えば、ソーススタートパルス信号ＳＳＰ、ソースクロック信号ＳＣＫなどの映像信号線制御信号を受け取り、表示部１００に画像を表示するための映像信号（以下「駆動用映像信号」という）を各映像信号線ＳＬ１〜ＳＬｎに印加する。

以上のようにして、走査信号線駆動回路３００から走査信号が出力され、映像信号線駆動回路４００から駆動用映像信号が出力され、共通電極駆動回路２４から共通電極駆動信号ＣＯＭ（１）〜ＣＯＭ（ｋ）が出力されることにより、各画素形成部の液晶層には画素電極と共通電極との電位差に相当する電圧が印加され、所望の画像が表示される。

＜２．共通電極の構成＞
次に、図１および図３を参照しつつ、本実施形態における共通電極１４の構成について説明する。図３は、本実施形態における共通電極１４の構成を示す概略図である。図３に示すように、ＣＦガラス基板１６上において、共通電極１４はｋ個に分割されている。それら分割された共通電極１４（１）〜１４（ｋ）はそれぞれ共通電極駆動回路２４と接続されている。そして、それらの共通電極１４（１）〜１４（ｋ）にはそれぞれ共通電極駆動信号が与えられる。なお、以下において、ｋ個に分割された共通電極１４（１）〜１４（ｋ）のうち図３において上からｉ番目の共通電極のことを「第ｉの共通電極１４（ｉ）」と言い、当該ｉ番目の共通電極に与えられる共通電極駆動信号のことを「第ｉの共通電極駆動信号ＣＯＭ（ｉ）」と言う。すなわち、第１の共通電極１４（１）には第１の共通電極駆動信号ＣＯＭ（１）が、第２の共通電極１４（２）には第２の共通電極駆動信号ＣＯＭ（２）が、・・・、第ｋの共通電極１４（ｋ）には第ｋの共通電極駆動信号ＣＯＭ（ｋ）が、共通電極駆動回路２４によってそれぞれ与えられる。以上のように、共通電極１４（１）〜１４（ｋ）は、共通電極駆動回路２４によってそれぞれ独立して駆動される。

図１は、走査信号線と共通電極との関係を示す概略図である。本実施形態においては、図１に示すように、各共通電極はそれぞれ４本の走査信号線と対応付けられるように設けられている。例えば３２０本の走査信号線ＧＬ１〜ＧＬ３２０を備える液晶表示装置の場合、１〜４本目の走査信号線ＧＬ１〜ＧＬ４に対応して第１の共通電極１４（１）が設けられ、５〜８本目の走査信号線ＧＬ５〜ＧＬ８に対応して第２の共通電極１４（２）が設けられ、・・・、３１７〜３２０本目の走査信号線ＧＬ３１７〜ＧＬ３２０に対応して第８０の共通電極１４（８０）が設けられている。

＜３．駆動方法＞
次に、本実施形態における駆動方法について説明する。図４は、本実施形態における駆動方法を説明するための信号波形図である。走査信号線駆動回路３００は、図４（ｂ）に示すゲートクロック信号ＧＣＫがハイレベルとなるタイミングで、図４（ａ）に示すゲートスタートパルス信号ＧＳＰを取り込む。そして、ゲートクロック信号ＧＣＫがハイレベルからローレベルに変化するタイミングで、ゲートスタートパルス信号ＧＳＰに含まれるパルスが、走査信号線駆動回路３００内に設けられているシフトレジスタの入力端から出力端へと順次に転送される。これに応じて、図４（ｃ）〜（ｅ）に示すように、走査信号線駆動回路３００内のシフトレジスタの各段から順次にアクティブな走査信号が出力される。

上述したように第１〜第ｋの共通電極１４（１）〜１４（ｋ）には第１〜第ｋの共通電極駆動信号ＣＯＭ（１）〜ＣＯＭ（ｋ）が与えられるところ、図４（ｆ）〜（ｉ）に示すように、１フレーム期間内において各共通電極駆動信号の極性は１水平走査期間毎に反転している。

図４において、時点ｔ１１から時点ｔ１２までの期間には、１〜４本目の走査信号線ＧＬ１〜ＧＬ４に１水平走査期間ずつ順次にアクティブな走査信号Ｇ（１）〜Ｇ（４）が印加される。この期間中、１〜４本目の走査信号線ＧＬ１〜ＧＬ４に対応して設けられている第１の共通電極１４（１）に与えられる第１の共通電極駆動信号ＣＯＭ（１）の（１水平走査期間毎の）極性は「負、正、負、正」となっている。また、時点ｔ１１から時点ｔ１２までの期間における第２の共通電極駆動信号ＣＯＭ（２）の（１水平走査期間毎の）極性は「正、負、正、負」となっている。

図４において、時点ｔ１２から時点ｔ１３までの期間には、５〜８本目の走査信号線ＧＬ５〜ＧＬ８に１水平走査期間ずつ順次にアクティブな走査信号Ｇ（５）〜Ｇ（８）が印加される。この期間中、５〜８本目の走査信号線ＧＬ５〜ＧＬ８に対応して設けられている第２の共通電極１４（２）に与えられる第２の共通電極駆動信号ＣＯＭ（２）の（１水平走査期間毎の）極性は「正、負、正、負」となっている。また、時点ｔ１２から時点ｔ１３までの期間における第１の共通電極駆動信号ＣＯＭ（１）の（１水平走査期間毎の）極性は「負、正、負、正」となっている。

図４において、時点ｔ１３から次のフレーム期間が開始する時点ｔ２１までの期間には、時点ｔ１１から時点ｔ１３までの期間と同様の動作が繰り返される。そして、次のフレーム期間（時点ｔ２１）になると、第１〜第ｋの共通電極駆動信号ＣＯＭ（１）〜ＣＯＭ（ｋ）についての１水平走査期間毎に現れる極性は、時点ｔ１１から時点ｔ２１までのフレーム期間における極性とは逆になる。例えば、時点ｔ１１から始まるフレーム期間における第１の共通電極駆動信号ＣＯＭ（１）の（１水平走査期間毎の）極性は「負、正、負、正」となっているが、時点ｔ２１から始まるフレーム期間における第１の共通電極駆動信号ＣＯＭ（１）の（１水平走査期間毎の）極性は「正、負、正、負」となっている。

ここで、図４（ｆ）、（ｇ）に着目すると、各時点において、第１の共通電極駆動信号ＣＯＭ（１）の極性と第２の共通電極駆動信号ＣＯＭ（２）の極性とは互いに逆になっている。また、図４（ｈ）、（ｉ）に着目すると、各時点において、第３の共通電極駆動信号ＣＯＭ（３）の極性と第４の共通電極駆動信号ＣＯＭ（４）の極性とは互いに逆になっている。このように、本実施形態においては、第ｊ（ｊは奇数）の共通電極１４（ｊ）と第（ｊ＋１）の共通電極１４（ｊ＋１）とが対になっており、その一対の共通電極の一方と他方とには、各時点においてそれぞれ異なる極性の共通電極駆動信号が与えられる。

＜４．効果＞
以上のように、本実施形態によると、液晶層１３を介して各画素形成部の画素電極１２との間に電圧を印加するための共通電極１４はｋ個に分割されている。そして、そのｋ個に分割された第１〜第ｋの共通電極１４（１）〜１４（ｋ）はそれぞれ独立して共通電極駆動回路２４によって駆動され、一対の共通電極を構成する互いに隣接する２つの共通電極のそれぞれには、互いに逆の極性となる共通電極駆動信号が与えられる。このため、隣接する共通電極間において、共通電極電位の極性反転に起因して生じる電気的な振動が互いに打ち消される。これにより、共通電極電位の極性反転に起因する音鳴りの発生が抑制される。また、本実施形態によると、制振材などの部材を備える必要がないのでコストの上昇を抑制することができる。

＜５．変形例＞
以下、上記実施形態の変形例について説明する。

＜５．１ 第１の変形例＞
上記実施形態においては、４本の走査信号線毎に１つの共通電極が設けられている例を挙げて説明したが、本発明はこれに限定されない。共通電極の分割数は特に限定されることなく、例えば図５に示すように、共通電極が４個のみに分割されている構成すなわち３２０本の走査信号線を備えている場合に８０本の走査信号線毎に１つの共通電極が設けられる構成であっても良い。但し、より細かく共通電極を分割する方が、各共通電極で生じる電気的振動が小さくなるので、より音鳴りの発生を抑制する効果が得られる。従って、コストと音鳴り抑制の効果とのバランスを考慮しつつ、共通電極の分割数が決定されることが好ましい。

＜５．２ 第２の変形例＞
上記実施形態においては、図４に示したように、互いに隣接する２つの共通電極に与えられる共通電極駆動信号の極性は、いずれの組み合わせに係る２つの共通電極についても互いに逆の極性となっている。すなわち、上記実施形態においては、表示部１００内で順次に配置されている共通電極１４（１）〜１４（ｋ）には、交互に、異なる極性の共通電極駆動信号が与えられていた。しかしながら、本発明はこれに限定されない。例えば、図６に示すように、第１の共通電極駆動信号ＣＯＭ（１）と第４の共通電極駆動信号ＣＯＭ（４）とが同極性で、かつ、それらの信号ＣＯＭ（１）、ＣＯＭ（４）と第２の共通電極駆動信号ＣＯＭ（２）、第３の共通電極駆動信号ＣＯＭ（３）とが逆極性となっていても良い。また、図７に示すように、第１の共通電極駆動信号ＣＯＭ（１）と第２の共通電極駆動信号ＣＯＭ（２）とが同極性で、かつ、それらの信号ＣＯＭ（１）、ＣＯＭ（２）と第３の共通電極駆動信号ＣＯＭ（３）、第４の共通電極駆動信号ＣＯＭ（４）とが逆極性となっていても良い。

＜５．３ 第３の変形例＞
上記実施形態においては、各共通電極には同じ本数の走査信号線が対応付けられるように共通電極の分割が行われていたが、本発明はこれに限定されず、共通電極毎に対応付けられる走査信号線の本数が異なっていても良い。例えば、図８に示すように、「第１の共通電極１４（１）には２０本の走査信号線ＧＬ１〜ＧＬ２０が対応付けられ、第２の共通電極１４（２）には８０本の走査信号線ＧＬ２１〜ＧＬ１００が対応付けられ、第３の共通電極１４（３）には６０本の走査信号線ＧＬ１０１〜ＧＬ１６０が対応付けられている」というような構成であっても良い。この場合、例えば図９に示すように、第１の共通電極駆動信号ＣＯＭ（１）と第３の共通電極駆動信号ＣＯＭ（３）とを同極性とし、それらの信号ＣＯＭ（１）、ＣＯＭ（３）と第２の共通電極駆動信号ＣＯＭ（２）とを逆極性とすることにより、比較的効果的に音鳴りの発生が抑制される。

＜５．４ 第４の変形例＞
図１０は、上記実施形態の第４の変形例における共通電極の構成を示す概略図である。上記実施形態においては、共通電極はｋ個に分割され、第１〜第ｋの共通電極１４（１）〜１４（ｋ）はそれぞれ独立して駆動されていた。一方、本変形例においては、図１０に示すように、ＣＦガラス基板１６上に２個の櫛形の共通電極１４ａ、１４ｂが設けられ、それらの櫛歯部が互いに噛み合って対向するように配置されている。それら２個の共通電極１４ａ、１４ｂに関し、例えば、一方の共通電極１４ａは１〜４本目、９〜１２本目、１７〜２０本目、・・・の走査信号線に対応し、他方の共通電極１４ｂは５〜８本目、１３〜１６本目、２１〜２４本目、・・・の走査信号線に対応している。そして、一方の共通電極１４ａには図４（ｆ）、（ｈ）に示した波形と同様の波形の共通電極駆動信号ＣＯＭａが与えられ、他方の共通電極１４ｂには図４（ｇ）、（ｉ）に示した波形と同様の波形の共通電極駆動信号ＣＯＭｂが与えられる。

本変形例によれば、共通電極駆動回路２４において２種類だけの共通電極駆動信号ＣＯＭａ、ＣＯＭｂが生成されれば良いので、共通電極駆動回路２４の内部構成を簡単な構成にすることができる。

＜５．５ 第５の変形例＞
図１１は、上記実施形態の第５の変形例における駆動方法を説明するための信号波形図である。本変形例においては、選択状態の走査信号線に対応して設けられている共通電極を含む一対の共通電極以外の共通電極に与えられる共通電極駆動信号の極性の変化する周期が、当該選択状態の走査信号線に対応して設けられている共通電極を含む一対の共通電極に与えられる共通電極駆動信号の極性の変化する周期よりも長くなるように、第１〜第ｋの共通電極１４（１）〜１４（ｋ）のそれぞれに第１〜第ｋの共通電極駆動信号ＣＯＭ（１）〜ＣＯＭ（ｋ）が与えられる。

例えば、図１１において、時点ｔ１１から時点ｔ１２までの期間には、１〜４本目の走査信号線ＧＬ１〜ＧＬ４に１水平走査期間ずつ順次にアクティブな走査信号Ｇ（１）〜Ｇ（４）が印加される。この期間中、１〜４本目の走査信号線ＧＬ１〜ＧＬ４に対応して設けられている第１の共通電極１４（１）に与えられる第１の共通電極駆動信号ＣＯＭ（１）と、当該第１の共通電極１４（１）と対になっている第２の共通電極１４（２）に与えられる第２の共通電極駆動信号ＣＯＭ（２）とについては、１水平走査期間毎に極性が変化する。一方、第１および第２の共通電極１４（１）、（２）以外の共通電極に与えられる共通電極駆動信号については、極性は変化しない。

また、時点ｔ１２から時点ｔ１３までの期間には、５〜８本目の走査信号線ＧＬ５〜ＧＬ８に１水平走査期間ずつ順次にアクティブな走査信号Ｇ（５）〜Ｇ（８）が印加される。この期間中、５〜８本目の走査信号線ＧＬ５〜ＧＬ８に対応して設けられている第２の共通電極１４（２）に与えられる第２の共通電極駆動信号ＣＯＭ（２）と、当該第２の共通電極１４（２）と対になっている第１の共通電極１４（１）に与えられる第１の共通電極駆動信号ＣＯＭ（１）とについては、１水平走査期間毎に極性が変化する。一方、第１および第２の共通電極１４（１）、（２）以外の共通電極に与えられる共通電極駆動信号については、極性は変化しない。

さらに、時点ｔ１３から時点ｔ１４までの期間には、９〜１２本目の走査信号線ＧＬ９〜ＧＬ１２に１水平走査期間ずつ順次にアクティブな走査信号Ｇ（９）〜Ｇ（１２）が印加される。この期間中、９〜１２本目の走査信号線ＧＬ９〜ＧＬ１２に対応して設けられている第３の共通電極１４（３）に与えられる第３の共通電極駆動信号ＣＯＭ（３）と、当該第３の共通電極１４（３）と対になっている第４の共通電極１４（４）に与えられる第４の共通電極駆動信号ＣＯＭ（４）とについては、１水平走査期間毎に極性が変化する。一方、第３および第４の共通電極１４（３）、（４）以外の共通電極に与えられる共通電極駆動信号については、極性は変化しない。

さらにまた、時点ｔ１４から時点ｔ１５までの期間には、１３〜１６本目の走査信号線ＧＬ１３〜ＧＬ１６に１水平走査期間ずつ順次にアクティブな走査信号Ｇ（１３）〜Ｇ（１６）が印加される。この期間中、１３〜１６本目の走査信号線ＧＬ１３〜ＧＬ１６に対応して設けられている第４の共通電極１４（４）に与えられる第４の共通電極駆動信号ＣＯＭ（４）と、当該第４の共通電極１４（４）と対になっている第３の共通電極１４（３）に与えられる第３の共通電極駆動信号ＣＯＭ（３）とについては、１水平走査期間毎に極性が変化する。一方、第３および第４の共通電極１４（３）、（４）以外の共通電極に与えられる共通電極駆動信号については、極性は変化しない。

本変形例によれば、任意の一対の共通電極に着目すると、当該一対の共通電極に対応している走査信号線のうちのいずれかにアクティブな走査信号が印加されている期間中のみ、１水平走査期間毎に反転する共通電極駆動信号が与えられ、それ以外の期間中には共通電極電位反転周波数が低減されている。このため、各共通電極に与えられる共通電極駆動信号の極性が１フレーム期間を通じて１水平走査期間毎に反転する構成と比べて、消費電力が大きく低減される。

なお、第２の共通電極駆動信号ＣＯＭ（２）と第３の共通電極駆動信号ＣＯＭ（３）とについての共通電極電位反転周波数を低減させることができないような場合、もしくは、第１の共通電極駆動信号ＣＯＭ（１）と第４の共通電極駆動信号ＣＯＭ（４）の表示領域の周波数を他の領域に比べて低減させて駆動させることが可能な場合には、例えば図１２に示すように、第１の共通電極駆動信号ＣＯＭ（１）と第４の共通電極駆動信号ＣＯＭ（４）とについての共通電極電位反転周波数を常に低い状態にすることにより消費電力を低減させることができる。

＜５．６ 第６の変形例＞
上記実施形態においては、ｋ個の極性反転信号ＰＯＬ（１）〜ＰＯＬ（ｋ）に基づいてｋ個の共通電極駆動信号ＣＯＭ（１）〜ＣＯＭ（ｋ）が生成されていたが、本発明はこれに限定されない。図４に示すように、奇数番目の共通電極に与えられる共通電極駆動信号の波形は全て同じ波形となっており、偶数番目の共通電極に与えられる共通電極駆動信号の波形についても全て同じ波形となっている。また、奇数番目の共通電極に与えられる共通電極駆動信号と偶数番目の共通電極に与えられる共通電極駆動信号とは、極性の反転するタイミングが同じである。従って、例えば図１３に示すように、奇数番目の共通電極に与えられる共通電極駆動信号を生成する第１駆動部２４６と偶数番目の共通電極に与えられる共通電極駆動信号を生成する第２駆動部２４７とを備え、第１駆動部２４６には極性反転信号ＰＯＬをそのまま与え、第２駆動部２４７にはインバータ２４５によって極性反転信号ＰＯＬの極性を反転させた信号を与える構成とすることもできる。これにより、コントロール回路２１から共通電極駆動回路２４に与えるべき極性反転信号ＰＯＬの数が削減されるとともに、共通電極駆動回路２４の内部構成が簡単になる。

本発明の一実施形態に係る液晶表示装置において、走査信号線と共通電極との関係を示す概略図である。 上記実施形態に係る液晶表示装置の全体構成を示すブロック図である。 上記実施形態において、共通電極の構成を示す概略図である。 上記実施形態における駆動方法を説明するための信号波形図である。 上記実施形態に第１の変形例において、走査信号線と共通電極との関係を示す概略図である。 上記実施形態の第２の変形例における駆動方法を説明するための信号波形図である。 上記実施形態の第２の変形例における別の例の駆動方法を説明するための信号波形図である。 上記実施形態に第３の変形例において、走査信号線と共通電極との関係を示す概略図である。 上記実施形態の第３の変形例における駆動方法を説明するための信号波形図である。 上記実施形態の第４の変形例において、共通電極の構成を示す概略図である。 上記実施形態の第５の変形例における駆動方法を説明するための信号波形図である。 上記実施形態の第５の変形例における別の例の駆動方法を説明するための信号波形図である。 上記実施形態の第６の変形例において、共通電極駆動回路の内部の構成を示すブロック図である。。 画素形成部の等価回路を示す回路図である。 アクティブマトリクス型液晶表示装置の液晶パネルの断面を模式的に示した図である。 従来例において、駆動方式としてライン反転駆動が採用されている液晶表示装置における信号波形図である。

符号の説明

１２…画素電極
１３…液晶層
１４（１）〜（ｋ）…共通電極
１５…ＴＦＴガラス基板
１６…ＣＦガラス基板
２１…コントロール回路
２４…共通電極駆動回路
１００…表示部
２００…表示制御回路
３００…走査信号線駆動回路（ゲートドライバ）
４００…映像信号線駆動回路（ソースドライバ）
ＣＯＭ（１）〜（ｋ）…共通電極駆動信号
ＧＬ１〜ＧＬｍ…走査信号線（ゲートバスライン）
ＰＯＬ（１）〜（ｋ）…極性反転信号
ＳＬ１〜ＳＬｎ…映像信号線（ソースバスライン）

Claims (10)

1. 表示すべき画像を表わす複数の映像信号をそれぞれ伝達するための複数の映像信号線と、前記複数の映像信号線と交差する複数の走査信号線と、前記複数の映像信号線と前記複数の走査信号線との交差点にそれぞれ対応してマトリクス状に配置された複数の画素形成部に設けられた複数の画素電極と、前記複数の映像信号を前記複数の映像信号線に供給する映像信号線駆動回路と、前記複数の走査信号線を選択的に駆動する走査信号線駆動回路とを備えるアクティブマトリクス型の液晶表示装置であって、
   前記複数の画素電極との間に電圧を印加するために、それぞれが１以上の走査信号線と対応するように設けられた複数の共通電極と、
   所定の電圧レベルを基準として正極性の電圧と負極性の電圧とを共通電極駆動信号として前記複数の共通電極のそれぞれに与えるための共通電極駆動回路と
   を備え、
   前記共通電極駆動回路は、各共通電極に正極性の電圧と負極性の電圧とが交互に与えられることに起因して生ずる電気的な振動が互いに打ち消されるように、各共通電極に与えられる共通電極駆動信号の極性を変化させることを特徴とする、液晶表示装置。
2. 各共通電極は隣接して配置されている他の共通電極のひとつと対になっており、
   前記共通電極駆動回路は、一対の共通電極の一方と他方とにそれぞれ異なる極性の電圧が与えられるように、前記複数の共通電極のそれぞれに前記共通電極駆動信号を与えることを特徴とする、請求項１に記載の液晶表示装置。
3. 前記共通電極駆動回路は、選択状態の走査信号線に対応して設けられている共通電極を含む一対の共通電極以外の共通電極に与えられる共通電極駆動信号の極性の変化する周期が、当該選択状態の走査信号線に対応して設けられている共通電極を含む一対の共通電極に与えられる共通電極駆動信号の極性の変化する周期よりも長くなるように、前記複数の共通電極のそれぞれに前記共通電極駆動信号を与えることを特徴とする、請求項２に記載の液晶表示装置。
4. 各共通電極に対応する走査信号線の数は、前記複数の共通電極の全てについて等しいことを特徴とする、請求項１から３までのいずれか１項に記載の液晶表示装置。
5. 表示すべき画像を表わす複数の映像信号をそれぞれ伝達するための複数の映像信号線と、前記複数の映像信号線と交差する複数の走査信号線と、前記複数の映像信号線と前記複数の走査信号線との交差点にそれぞれ対応してマトリクス状に配置された複数の画素形成部に設けられた複数の画素電極と、前記複数の画素電極との間に電圧を印加するためにそれぞれが１以上の走査信号線と対応するように設けられた複数の共通電極とを備えるアクティブマトリクス型の液晶表示装置の駆動回路であって、
   前記複数の映像信号を前記複数の映像信号線に供給する映像信号線駆動回路と、
   前記複数の走査信号線を選択的に駆動する走査信号線駆動回路と、
   所定の電圧レベルを基準として正極性の電圧と負極性の電圧とを共通電極駆動信号として前記複数の共通電極のそれぞれに与えるための共通電極駆動回路と
   を備え、
   前記共通電極駆動回路は、各共通電極に正極性の電圧と負極性の電圧とが交互に与えられることに起因して生ずる電気的な振動が互いに打ち消されるように、各共通電極に与えられる共通電極駆動信号の極性を変化させることを特徴とする、駆動回路。
6. 前記共通電極駆動回路は、互いに隣接して配置されている一対の共通電極の一方と他方とにそれぞれ異なる極性の電圧が与えられるように、前記複数の共通電極のそれぞれに前記共通電極駆動信号を与えることを特徴とする、請求項５に記載の駆動回路。
7. 前記共通電極駆動回路は、選択状態の走査信号線に対応して設けられている共通電極を含む一対の共通電極以外の共通電極に与えられる共通電極駆動信号の極性の変化する周期が、当該選択状態の走査信号線に対応して設けられている共通電極を含む一対の共通電極に与えられる共通電極駆動信号の極性の変化する周期よりも長くなるように、前記複数の共通電極のそれぞれに前記共通電極駆動信号を与えることを特徴とする、請求項６に記載の駆動回路。
8. 表示すべき画像を表わす複数の映像信号をそれぞれ伝達するための複数の映像信号線と、前記複数の映像信号線と交差する複数の走査信号線と、前記複数の映像信号線と前記複数の走査信号線との交差点にそれぞれ対応してマトリクス状に配置された複数の画素形成部に設けられた複数の画素電極と、前記複数の画素電極との間に電圧を印加するためにそれぞれが１以上の走査信号線と対応するように設けられた複数の共通電極とを備えるアクティブマトリクス型の液晶表示装置の駆動方法であって、
   前記複数の映像信号を前記複数の映像信号線に供給する映像信号線駆動ステップと、
   前記複数の走査信号線を選択的に駆動する走査信号線駆動ステップと、
   所定の電圧レベルを基準として正極性の電圧と負極性の電圧とを共通電極駆動信号として前記複数の共通電極のそれぞれに与えるための共通電極駆動ステップと
   を備え、
   前記共通電極駆動ステップでは、各共通電極に正極性の電圧と負極性の電圧とが交互に与えられることに起因して生ずる電気的な振動が互いに打ち消されるように、各共通電極に与えられる共通電極駆動信号の極性が変化することを特徴とする、駆動方法。
9. 前記共通電極駆動ステップでは、互いに隣接して配置されている一対の共通電極の一方と他方とにそれぞれ異なる極性の電圧が与えられるように、前記複数の共通電極のそれぞれに前記共通電極駆動信号が与えられることを特徴とする、請求項８に記載の駆動方法。
10. 前記共通電極駆動ステップでは、選択状態の走査信号線に対応して設けられている共通電極を含む一対の共通電極以外の共通電極に与えられる共通電極駆動信号の極性の変化する周期が、当該選択状態の走査信号線に対応して設けられている共通電極を含む一対の共通電極に与えられる共通電極駆動信号の極性の変化する周期よりも長くなるように、前記複数の共通電極のそれぞれに前記共通電極駆動信号が与えられることを特徴とする、請求項９に記載の駆動方法。

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