JPH05216442A

JPH05216442A - 液晶表示装置

Info

Publication number: JPH05216442A
Application number: JP4259418A
Authority: JP
Inventors: Akira Tomita; 暁富田
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1991-10-07
Filing date: 1992-09-29
Publication date: 1993-08-27

Abstract

(57)【要約】【目的】ＴＦＴ素子１２７のドレイン・ソース間の寄
生容量に起因して生じる画素電極電位（Ｖs ）のレベル
シフト（ΔＶ2 ）により発生する表示画像のフリッカや
輝度むらを解消して、安定した高品位な画像表示を実現
する液晶表示装置を提供する。【構成】本発明の液晶表示装置においては、映像信号
電圧（ＶX ）と同期して第３の基準電位を中心として極
性反転して対向電極電圧（Ｖc ）とは同極性となる補助
電圧（ＶH ）を補助容量線１４３に印加する補助電圧発
生回路１０９を具備することにより、液晶印加電圧の変
動すなわちレベルシフト（ΔＶ2 ）を抑え、これにより
液晶印加電圧の変動を低減、さらには解消させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、液晶表示装置に係り、
特に薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）をスイッチング素子と
して用いたアクティブマトリックス型の液晶表示装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、液晶表示装置は、薄型、低消費電
力等の特徴を活かして、テレビあるいはグラフィックデ
ィスプレイなどの表示素子として盛んに利用されてい
る。

【０００３】中でも、薄膜トランジスタ（Thin Film Tr
ansistor、以下、ＴＦＴと略称）をスイッチング素子と
して用いたアクティブマトリックス型液晶表示装置は、
高速応答性に優れ、高画素数化に適しており、ディスプ
レイ画面の高画質化、大型化、カラー画像化を実現する
ものとして期待され、研究開発が進められ、既に実用に
供されているものもある。

【０００４】このアクティブマトリックス型液晶表示装
置の表示素子部分は、一般的にＴＦＴのようなスイッチ
ング用アクティブ素子とこれに接続された画素電極が配
設されたアクティブ素子アレイ基板と、これに対向して
配置される対向電極が形成された対向基板と、これら基
板間に挟持される液晶組成物と、さらに各基板の外表面
側に貼設される偏光板とからその主要部分が構成されて
いる。

【０００５】図６は従来のアクティブマトリックス型液
晶表示装置の 1画素部分の一例を等価回路で示す図であ
る。

【０００６】信号線６０１と走査線６０３との交差部分
ごとにｎ型のＴＦＴスイッチング素子６０５が配設され
ており、そのドレイン電極（Ｄ）６０７が信号線６０１
に、ゲート電極（Ｇ）６０９が走査線６０３に、ソース
電極（Ｓ）６１１が画素電極６１３にそれぞれ接続され
ている。

【０００７】そしてこの画素電極６１３と、対向電極電
圧発生回路６１５に接続された対向電極６１７との間に
液晶組成物６１９が挟持されている。また対向電極６１
７と同様に対向電極電圧発生回路６１５に接続された補
助容量線６２１と画素電極６１３との間で絶縁膜等を介
在させて補助容量（Ｃs ）６２３が構成されている。図
７は、図６に示すような構成の従来のアクティブマトリ
ックス型液晶表示装置の 1画素の各駆動波形を示す図で
あり、この図７に基づいて従来のアクティブマトリック
ス型液晶表示装置の動作について説明する。

【０００８】図７（ａ）に示すように、走査パルス（Ｖ
Y ）が走査線６０３を介してＴＦＴスイッチング素子６
０５のゲート電極（Ｇ）６０９に、また液晶組成物６１
９の劣化を避けるために 1フレーム期間（ＴF ）ごとに
基準電位（ＶT1）を中心として極性反転する映像信号電
圧（ＶX ）が信号線６０１に印加される。

【０００９】また、対向電極６１７には、映像信号電圧
（ＶX ）と同期して基準電位（ＶT1）を中心として極性
反転して映像信号電圧（ＶX ）とは逆極性となる対向電
極電圧（Ｖc ）が印加される。このように対向電極電圧
（Ｖc ）を極性反転させることにより、対向電極電圧
（Ｖc ）として直流電圧を用いる場合と比べて映像信号
電圧（ＶX ）を低圧にすることができる。

【００１０】ＴＦＴスイッチング素子６０５のゲート電
極（Ｇ）６０９に走査パルス（ＶY）が印加されている
期間に、映像信号電圧（ＶX ）が画素電極６１３に書き
込まれ、画素電極６１３には図７（ｂ）に示す画素電極
電位（Ｖs ）が保持される。

【００１１】これにより、１フレーム期間（ＴF ）、画
素電極電位（Ｖs ）と対向電極電位（Ｖc ）との電位差
が液晶組成物６１９を主要部とする液晶容量（ＣLC）に
保持され、液晶組成物６１９が励起されて表示が行なわ
れる。

【００１２】また、対向電極電圧（Ｖc ）と同電位に設
定された補助容量線電位と画素電極電位（Ｖs ）との電
位差が補助容量（Ｃs ）６２３に保持され、液晶容量
（ＣLC）に保持された電位差の時間的な変動を補うこと
で 1フレーム期間（ＴF ）表示を維持する。

【００１３】しかしながら、ＴＦＴスイッチング素子６
０５のゲート電極（Ｇ）６０９とソース電極（Ｓ）６１
１との間には、図６に示すように寄生容量（ＣGS）が存
在している。このＴＦＴスイッチング素子６０５の寄生
容量（ＣGS）に起因して、走査パルス（ＶY ）の立ち下
がりの際に、液晶印加電圧には図７（ｂ）に示すような
レベルシフト（ΔＶ1 ）が生じる。

【００１４】また、ＴＦＴスイッチング素子６０５のド
レイン電極（Ｄ）６０７とソース電極（Ｓ）６１１との
間には、図６に示すように寄生容量（ＣDS）が存在する
ため、映像信号電圧（ＶX ）が基準電位（ＶT1）を中心
として極性反転する際に、液晶印加電圧には図７（ｂ）
に示すようなレベルシフト（ΔＶ2 ）が生じる。

【００１５】このように、従来の液晶表示装置において
は、ＴＦＴスイッチング素子６０５の寄生容量（ＣG
S）、（ＣDS）に起因して、液晶印加電圧にレベルシフ
ト（ΔＶ1 ）、（ΔＶ2 ）が生じるため、液晶組成物６
１９に印加される液晶印加電圧が変動して表示画像にフ
リッカや輝度むらが発生するという問題があった。

【００１６】このうち、レベルシフト（ΔＶ1 ）につい
ては、例えば液晶表示装置の対向電極６１７にバイアス
電圧を印加することで、レベルシフト（ΔＶ1 ）を補償
して、表示画像のフリッカを抑えるという方法が既に知
られている。

【００１７】一方、レベルシフト（ΔＶ2 ）の電圧ΔＶ
2 ［Ｖ］は、映像信号電圧（ＶX ）の振幅をｄＶX
［Ｖ］、対向電極電圧（Ｖc ）の振幅をｄＶc ［Ｖ］、
補助容量（Ｃs ）６２３の容量値をＣs ［Ｆ］、液晶容
量（ＣLC）をＣLC［Ｆ］、ＴＦＴスイッチング素子６０
５の寄生容量（ＣGS）、（ＣDS）をＣGS［Ｆ］，ＣDS
［Ｆ］とすると、次の式で示すことができる。

【００１８】ΔＶ2 ＝｛−ＣDS・ｄＶX ＋（ＣGS＋ＣD
S）・ｄＶc ｝／（ＣGS＋ＣDS＋ＣLC＋Ｃs ）この式によれば、レベルシフト（ΔＶ2 ）の電圧ΔＶ2
［Ｖ］を 0にして表示画像のフリッカや輝度むらを解消
するためには、寄生容量（ＣDS）そのものを消失させる
か、あるいは映像信号電圧（ＶX ）の振幅（ｄＶX ）を
0にしなければならないことが導かれる。

【００１９】しかしながら、そのＴＦＴ素子の寄生容量
（ＣGS）、（ＣDS）を消失させることは実際上は不可能
である。

【００２０】また画像表示を行なうために刻々と変化す
る映像信号電圧（ＶX ）の振幅（ｄＶX ）を、常に 0に
するということはできないことも明らかである。

【００２１】このように、従来の液晶表示装置において
は、ＴＦＴスイッチング素子６０５の寄生容量に起因す
る液晶印加電圧のレベルシフト（ΔＶ2 ）により、表示
画像にフリッカや輝度むらが発生するという問題があっ
た。

【００２２】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
問題を解決するために成されたもので、その目的は、Ｔ
ＦＴスイッチング素子の寄生容量に起因して生じる液晶
印加電圧のレベルシフト（ΔＶ2 ）により発生する表示
画像のフリッカや輝度むらを解消して、安定した高品位
な画像表示を実現する液晶表示装置を提供することにあ
る。

【００２３】

【課題を解決するための手段】上記の問題を解決するた
めに、第１の発明の液晶表示装置は、走査パルスが印加
される複数本の走査線と、前記走査線に交差して配置さ
れ、第１の基準電位を中心として所定周期で極性反転す
る映像信号電圧が印加される複数本の信号線と、前記走
査線および前記信号線の各交差部ごとに配置された画素
電極と、前記画素電極と前記走査線と前記信号線とに接
続されたトランジスタスイッチング素子と、前記画素電
極との間で補助容量を形成する複数本の補助容量線と、
前記画素電極に対向して配置され、前記映像信号電圧と
同期して第２の基準電位を中心として極性反転する対向
電極電圧が印加される対向電極と、前記画素電極と前記
対向電極との間に挟持された液晶組成物と、前記対向電
極電圧と同期して第３の基準電位を中心として極性反転
し前記対向電極電圧と同極性となる補助電圧を前記補助
容量線に印加する補助電圧発生手段を具備することを特
徴としている。

【００２４】また、第２の発明の液晶表示装置は、前記
補助電圧発生手段が、前記対向電極電圧の振幅よりも大
きい振幅を有する補助電圧を前記補助容量線に印加する
ことを特徴としている。

【００２５】また、第３の発明の液晶表示装置は、前記
補助電圧発生手段が、前記トランジスタスイッチング素
子のドレイン・ソース電極間およびゲート・ソース電極
間の寄生容量に起因する液晶印加電圧の変動分を補償す
る振幅を有する補助電圧を前記補助容量線に印加するこ
とを特徴としている。

【００２６】なお、前記の補助電圧（ＶH ）［Ｖ］の振
幅（ｄＶH ）としては、対向電極電圧（Ｖc ）の振幅
（ｄＶc ）よりも大きな振幅に設定すればその効果は実
用上十分なものとなるが、最も好ましくは、映像信号電
圧（ＶX ）の振幅がｄＶX ［Ｖ］、対向電極電圧（Ｖc
）の振幅がｄＶc ［Ｖ］、補助容量（Ｃs ）がＣs
［Ｆ］、寄生容量がＣGS［Ｆ］、ＣDS［Ｆ］であると
き、ｄＶH ＝｜［（ＣGS＋ＣDS＋Ｃs ）・ｄＶc −ＣDS
・ｄＶX ］／Ｃs ｜に設定すれば、映像信号電圧（Ｖ
X）のレベルシフト（ΔＶ2 ）を最も効果的に補償して
表示画像のフリッカや輝度むらを解消し安定した高品位
な画像表示を実現することができるが、最大範囲として
上限が｜［（ＣGS＋ＣDS＋Ｃs ）・ｄＶc −ＣDS・ｄＶ
X ］／Ｃs ｜×10まで、好ましくは｜［（ＣGS＋ＣDS＋
Ｃs ）・ｄＶc −ＣDS・ｄＶX ］／Ｃs ｜×4以下であ
れば視認上十分な効果が得られる。

【００２７】

【作用】アクティブマトリックス型の液晶表示装置にお
けるＴＦＴスイッチング素子には寄生容量（ＣGS）、
（ＣDS）が存在しているので、映像信号電圧（ＶX ）が
基準電位を中心として極性反転する際に液晶印加電圧に
はレベルシフト（ΔＶ2）が生じようとする。

【００２８】そこで、本発明では、補助容量線を積極的
に駆動することにより、そのようなレベルシフト（ΔＶ
2 ）を解消する。

【００２９】即ち、本発明の液晶表示装置においては、
映像信号電圧（ＶX ）と同期して第３の基準電位を中心
として極性反転して対向電極電圧（Ｖc ）と同極性とな
る補助電圧（ＶH ）を補助容量線に印加することによ
り、前記の液晶印加電圧の変動すなわちレベルシフト
（ΔＶ2 ）を低減、さらには解消させることができる。

【００３０】なお、補助電圧（ＶH ）の振幅（ｄＶH ）
としては、最も好ましくはｄＶH ＝｜［（ＣGS＋ＣDS＋
Ｃs ）・ｄＶc −ＣDS・ｄＶX ］／Ｃs ｜に調整するこ
とにより、レベルシフト（ΔＶ2 ）を最も効果的に補償
して、表示画像のフリッカや輝度むらを解消し安定した
高品位な画像表示を実現することができる。

【００３１】上述した補助電圧（ＶH ）の振幅（ｄＶH
）を示す式からも分かるように、補助容量（Ｃs ）を
大きく設定することにより振幅（ｄＶH ）を小さく抑え
ることができ、そのような補助電圧を発生させる回路の
構成は簡易なものとすることができる。したがって、補
助容量（Ｃs ）を大きく設定するように構成すること、
例えば補助容量線をＩＴＯ（酸化インジウム・錫）等の
透明電極で構成し開口率を低下させることなく画素電極
との重複面積を大きくして、補助容量（Ｃs ）を面積的
に大きくとりその容量値を大きくする、または補助容量
線と画素電極との間に介挿する絶縁膜の材質を誘電率の
高い適切な誘電体に変更してその容量値を大きくする、
あるいは補助容量線と画素電極と間の絶縁膜の膜厚を薄
くしてその容量値を大きくすることなどが有効である。

【００３２】

【実施例】以下、本発明に係る液晶表示装置の一実施例
を図面に基づいて詳細に説明する。

【００３３】図１は本発明に係るアクティブマトリック
ス液晶表示装置の概略構成を示す図、図２はそれに用い
られる液晶表示素子の断面構造を示す図である。

【００３４】このアクティブマトリックス型液晶表示装
置は、液晶表示素子１０１と、走査線駆動回路１０３
と、信号線駆動回路１０５と、対向電極駆動回路１０７
と、補助電圧発生回路１０９とからその主要部が構成さ
れている。

【００３５】液晶表示素子１０１は、アクティブ素子基
板１１１と対向基板１１３との間に液晶組成物１１５を
挟持し、アクティブ素子基板１１１および対向基板１１
３のそれぞれに偏光板１１７、１１９が貼設されてい
る。

【００３６】アクティブ素子基板１１１は、ガラス基板
を用いた透明絶縁基板１２１上にｍ本の信号線１２３と
ｎ本の走査線１２５とが図１に示すようにマトリックス
状に配置され、その各交差部分にスイッチング素子とし
てＴＦＴ素子１２７が配設されている。透明絶縁基板１
２１としては、ガラス基板の他にもプラスチックフィル
ムなどが用いられる。

【００３７】このＴＦＴ素子１２７は、走査線１２５と
一体に形成されたゲート電極１２９上を覆うように絶縁
膜１３１が配置され、その上にｎ型のアモルファスシリ
コン（ａ−Ｓｉ）からなる活性層１３３が配置され、信
号線１２３と一体に形成されたドレイン電極１３５およ
びＩＴＯからなる画素電極１３７に接続されたソース電
極１３９がそれぞれ活性層１３３にオーミックコンタク
ト層（図示省略）を介して接続されている。このＴＦＴ
素子１２７では、製造途中に活性層１３３が損傷を受け
ることを防止するために、いわゆるエッチングストッパ
としてチャネル保護膜１４１が活性層１３３上に配置さ
れた構成を採用している。

【００３８】そしてさらに透明絶縁基板１２１上には、
走査線１２５と同一工程で形成され、平面的配置が走査
線１２５と略平行で、かつ層構造的には画素電極１３７
に絶縁膜１３１を介して対向するように形成されたMo-T
a 合金からなる補助容量線１４３が配置されている。こ
の補助容量線１４３と画素電極１３７との間で絶縁膜１
３１をその誘電体として用いて補助容量（Ｃs ）１４５
が形成される。

【００３９】このようなアクティブ素子基板１１１の上
面を覆うように配向膜１４７が配置されてアクティブ素
子基板１１１が構成されている。

【００４０】対向基板１１３は、ガラス基板からなる透
明絶縁基板１４９上に、前述の画素電極１３７に対向す
る対向電極１５１および配向膜１５３が配置されてお
り、前述のアクティブ素子基板１１１に対して所定の間
隔で平行に組み合わされる。

【００４１】この対向電極１５１は、図４（ｃ）に示す
ように映像信号電圧（ＶX ）と同期して第２の基準電位
（ＶT2）を中心として極性反転する対向電極電圧（Ｖc
）を発生する対向電極駆動回路１０７に接続されてい
る。

【００４２】液晶組成物１１５は、アクティブ素子基板
１１１と対向基板１１３との間に挟持され、周囲に封止
材（図示省略）が設けられて封止されている。そしてこ
れらのアクティブ素子基板１１１、対向基板１１３基板
の外向側の面には、それぞれ偏光板１１７、１１９が貼
設されている。

【００４３】このような液晶表示素子１０１は、その信
号線１２３が信号線駆動回路１０５に、走査線１２５が
走査線駆動回路１０３に接続され、また各補助容量線１
４３は共通に接続されて補助電圧発生回路１０９に接続
されており、対向電極１５１は対向電極駆動回路１０７
に接続されている。

【００４４】信号線駆動回路１０５は、シフトレジスタ
回路とラッチ回路とからその主要部が構成され、図４
（ｂ）に示すように、その極性が第１の基準電位（ＶT
1）を中心にして 1フレーム期間（ＴF ）ごとに反転す
る映像信号電圧（ＶX ）を発生し信号線１２３に送出す
る。

【００４５】走査線駆動回路１０３は、シフトレジスタ
回路とラッチ回路とからその主要部が構成され、各走査
線１２５を線順次に選択する図４（ａ）に示すような走
査パルス（ＶY ）を発生し走査線１２５に送出する。

【００４６】図５に示すように、対向電極駆動回路１０
７は、対向電極電圧（Ｖc ）の振幅を決定する電圧（Ｖ
cd）を発生する第１の直流電圧発生回路５０９、第２の
基準電位（ＶT2）を発生する第２の直流電圧発生回路５
１１、第２の直流電圧発生回路５１１から送出される第
２の基準電位（ＶT2）に、第１の直流電圧発生回路５０
９から送出される電圧（Ｖcd）を加算して出力する加算
回路５１３と、第２の直流電圧発生回路５１１から送出
される第２の基準電位（ＶT2）から、第１の直流電圧発
生回路５０９から送出される振幅電圧（Ｖcd）を減算し
て出力する減算回路５１５と、加算回路５１３からの出
力と減算回路５１５からの出力とをフレーム信号（ＳF
）に基づいて 1フレーム期間（ＴF ）ごとに選択する
スイッチ回路５１７とから、その主要部が構成されてい
る。

【００４７】補助電圧発生回路１０９は、対向電極駆動
回路１０７の第２の直流電圧発生回路５１１から送出さ
れる第２の基準電位（ＶT2）を第３の基準電位（ＶT3）
として用いて、この第３の基準電位（ＶT3）に直流電圧
発生回路５０１から送出される電圧（Ｖd ）を加算して
出力する加算回路５０３と、第３の基準電位（ＶT3）か
ら、直流電圧発生回路５０１から送出される電圧（Ｖd
）を減算して出力する減算回路５０５と、加算回路５
０３からの出力と減算回路５０５からの出力とをフレー
ム信号（ＳF ）に基づいて 1フレーム期間（ＴF ）ごと
に選択するスイッチ回路５０７とから、その主要部が構
成されている。

【００４８】このように補助電圧発生回路１０９の内部
で直流の第３の基準電位（ＶT3）に対して上記の電圧
（Ｖd ）が加算および減算された出力を交互に選択すこ
とにより、図４（ｃ）に示すように補助電圧（ＶH ）を
振幅（ｄＶH ）で振らせて、補助容量（Ｃs ）１４５の
補助容量線１４３に印加する。

【００４９】ここで、第２の直流電圧発生回路５１１か
ら送出される第２の基準電位（ＶT2）と同電位の第３の
基準電位（ＶT3）および直流電圧発生回路５０１から送
出される電圧（Ｖd ）は、前記の補助電圧（ＶH ）の振
幅（ｄＶH ）が、｜［（ＣGS＋ＣDS＋Ｃs ）・ｄＶc −
ＣDS・ｄＶX ］／Ｃs ｜となるように各々設定されてい
る。

【００５０】なお、このように本実施例では対向電圧
（Ｖc ）の極性反転の基準電位（ＶT2）と補助電圧の極
性反転の基準電位（ＶT3）とを等しい電位に設定してい
るが、基準電位（ＶT2）と基準電位（ＶT3）とを異なる
電位に設定してもよい。

【００５１】このような構成の本実施例のアクティブマ
トリックス型液晶表示装置の動作を、図３および図４に
基づいて説明する。

【００５２】図３はこのアクティブマトリックス型液晶
表示装置の 1画素部分の等価回路を示す図である。例え
ば信号線１２３と走査線１２５との交差部の表示画素
（Ｘi、Ｙj ）一画素を中心に説明すると、図４（ｄ）
に示すように、映像信号電圧（ＶXi）がドレイン電極１
３５に印加され、走査パルス（ＶYj）がゲート電極１２
９に印加されると、ドレイン電極１３５とソース電極１
３９との間にドレイン・ソース電流（ＩDS）が流れ、ソ
ース電極１３９に接続された画素電極１３７に映像信号
電圧（ＶXi）が書き込まれ、画素電極１３７には図４
（ｅ）に示すような画素電極電位（Ｖs ）が保持され
る。これにより 1フレーム期間（ＴF ）にわたって画素
電極電位（Ｖs ）と対向電極電位（Ｖc ）との間の電位
差が図４（ｆ）に示すように液晶容量（ＣLC）１５５に
保持され、液晶組成物１１５が励起されて表示が行なわ
れる。この画素電極電位（Ｖs ）と補助容量線電位（Ｖ
H ）との電位差が補助容量（Ｃs ）１４５に保持され、
液晶容量（ＣLC）１５５に保持された電位差の時間的な
変動を補って、 1フレーム期間（ＴF ）の期間中、表示
を維持する。

【００５３】ところで、図３に示すようにｎ型のＴＦＴ
素子１２７のゲート電極１２９とソース電極１３９との
間に寄生容量（ＣGS）が、またそのドレイン電極１３５
とソース電極１３９との間には寄生容量（ＣDS）が、Ｔ
ＦＴ素子１２７の構造上および画素電極１３７と信号線
１２３との配置構成上、不可避的に存在している。この
ため、ＴＦＴ素子１２７がオフ状態（高抵抗状態）とな
っても、一旦液晶容量（ＣLC）１５５や補助容量（Ｃs
）１４５に保持された電位差が、この寄生容量（ＣG
S）、（ＣDS）を介した信号線１２３の電位変化によっ
て変動し、これに起因して液晶印加電圧にレベルシフト
（ΔＶ2 ）が発生しようとする。

【００５４】そこで、本発明の液晶表示装置において
は、レベルシフト（ΔＶ2 ）に対応する補助電圧（ＶH
）を補助容量線１４３に印加することで、寄生容量
（ＣDS）によって変動した液晶容量（ＣLC）１５５や補
助容量（Ｃs ）１４５の電位差を補償して、レベルシフ
ト（ΔＶ2 ）を解消することができる。

【００５５】このようなレベルシフト（ΔＶ2 ）を解消
する補助電圧（ＶH ）について、さらに詳細に説明す
る。

【００５６】補助電圧（ＶH ）の振幅をｄＶH ［Ｖ］、
映像信号電圧（ＶX ）の振幅をｄＶX ［Ｖ］、補助容量
（Ｃs ）１４５の容量をＣs ［Ｆ］、液晶容量（ＣLC）
１５５の容量をＣLC［Ｆ］、寄生容量（ＣGS）、（ＣD
S）の値を各々ＣGS［Ｆ］、ＣDS［Ｆ］とすると、レベ
ルシフト（ΔＶ2 ）の電圧ΔＶ2 ［Ｖ］は以下の式で示
される。即ち、 ΔＶ2 ＝（ＣDS・ｄＶX ＋Ｃs ・ｄＶH ）／（ＣGS＋Ｃ
DS＋ＣLC＋Ｃs ）本発明によれば、対向電極電圧（Ｖc ）と同期して第３
の基準電位（ＶT3）を中心として極性反転し、そのとき
の極性が対向電極電圧（Ｖc ）の極性に対して同極性と
なり振幅（ｄＶH ）が｜［（ＣGS＋ＣDS＋Ｃs ）・ｄＶ
c −ＣDS・ｄＶX ］／Ｃs ｜である補助電圧（ＶH ）
を、補助容量（Ｃs ）１４５の補助容量線１４３に印加
することにより、上述の式に示すレベルシフト（ΔＶ2
）を解消しフリッカや輝度むらの発生を抑えて高品位
な表示画像を得ることができる。

【００５７】また、本実施例では、ＴＦＴ素子１２７の
寄生容量（ＣGS）に起因して画素電極電位（Ｖs ）に発
生するレベルシフト（ΔＶ1 ）については、対向電極１
５１に印加する対向電極電圧（Ｖc ）にレベルシフト
（ΔＶ1 ）を補償するバイアス電圧を付加する、即ち図
４（ｄ）に示すように対向電極電位（Ｖc ）の基準電位
（ＶT2）を映像信号電圧（ＶX ）の基準電位（ＶT1）に
対してずれるように設定して、このレベルシフト（ΔＶ
1 ）を解消している。

【００５８】なお、上述の実施例では、補助電圧（ＶH
）の振幅（ｄＶH ）を、上記のようにレベルシフト
（ΔＶ2 ）を最も効果的に解消できる最適値｜［（ＣGS
＋ＣDS＋Ｃs ）・ｄＶc −ＣDS・ｄＶX ］／Ｃs ｜に設
定したが、この振幅（ｄＶH ）としては、｜［（ＣGS＋
ＣDS＋Ｃs ）・ｄＶc −ＣDS・ｄＶX ］／Ｃs ｜／ 5以
上に設定すれば実用上十分な効果が得られるが、最大範
囲としては｜［（ＣGS＋ＣDS＋Ｃs ）・ｄＶc −ＣDS・
ｄＶX ］／Ｃs ｜×10、好ましくは｜［（ＣGS＋ＣDS＋
Ｃs ）・ｄＶc −ＣDS・ｄＶX ］／Ｃs ｜× 4以下であ
れば視認上十分な効果が得られるので、必ずしも振幅
（ｄＶH ）を前記の最適値に一致させることだけには限
定しない。

【００５９】また、上述したように補助容量線１４３に
所定の補助電圧（ＶH ）を印加することより、信号線１
２３に印加される映像信号電圧（ＶX ）の変動に伴なう
対向電極１５１の電位の変動も低減させることができ、
さらに高品位な表示画像を得ることが可能となる。この
ような対向電極１５１の電位変動を考慮するのであれ
ば、補助電圧（ＶH ）の振幅（ｄＶH ）は上記の範囲内
で大きく設定することが好ましく、振幅（ｄＶH ）を｜
［（ＣGS＋ＣDS＋Ｃs ）・ｄＶc −ＣDS・ｄＶX］／Ｃs
｜以上にするとよい。

【００６０】また、本実施例では、映像信号電圧（ＶX
）が 1フレーム期間（ＴF ）ごとに基準電位を中心と
して反転する場合を例示したが、 1走査線ごと、あるい
は複数の走査線ごとに映像信号電圧（ＶX ）を反転する
場合にも、レベルシフト（ΔＶ2 ）に対応する電位差の
変動を補償するような補助電圧（ＶH ）を補助容量線１
４３に印加することにより同様の効果を得ることができ
る。

【００６１】また、この実施例では第２の基準電位（Ｖ
T2）と第３の基準電位（ＶT3）とが等しくなるようにし
たが、異なる電位としてもよい。

【００６２】また、上記の実施例においては第１の基準
電位（ＶT1）と第２の基準電位（ＶT2）とは異なる電位
に設定されているが、これには限定しない。第１の基準
電位（ＶT1）と第２の基準電位（ＶT2）とを同電位に設
定してもよい。ただしその場合には、オフセット電圧に
よるΔＶ1 の抑制効果はなくなるので、ΔＶ1 自体が画
像表示の実用上無視できる程度のものであるとして無視
するか、あるいはΔＶ1 を解消する別の手段を講じるこ
とが必要となる。

【００６３】また、本実施例においては、映像信号電圧
（ＶX ）が一種類の第１の基準電位（ＶT1）に対して極
性反転する場合について示したが、例えば多階調表示を
行なう場合のように映像信号電圧（ＶX ）の基準電位が
複数種類設定されている場合にも本発明の技術を適用で
きる。

【００６４】その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲
で、ＴＦＴの材質あるいは構造などを種々に変更するこ
とができることは言うまでもない。

【００６５】

【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明の
液晶表示装置は、各画素部に配設されたスイッチング用
のＴＦＴ素子の寄生容量に起因して生じる液晶印加電圧
のレベルシフト（ΔＶ2 ）を補償して、フリッカや輝度
むらを解消し安定した高品位な画像表示を実現すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るアクティブマトリックス型液晶表
示装置の一実施例の構成を示す図。

【図２】本発明に係るアクティブマトリックス型液晶表
示装置の一実施例の構成を示す図。

【図３】本発明に係るアクティブマトリックス型液晶表
示装置を等価回路で示す図。

【図４】本発明に係るアクティブマトリックス型液晶表
示装置の駆動波形を示す図。

【図５】本発明に係るアクティブマトリックス型液晶表
示装置の補助電圧発生回路および対向電極駆動回路の構
成を示す図。

【図６】従来の液晶表示装置の構成を等価回路で示す
図。

【図７】従来の液晶表示装置の駆動波形を示す図。

【符号の説明】

１０１…液晶表示素子、１０３…走査線駆動回路、１０
５…信号線駆動回路、１０７…対向電極駆動回路、１０
９…補助電圧発生回路、１２３…信号線、１２５…走査
線、１２７…ＴＦＴ素子、１４３…補助容量線、１５５
…液晶容量（ＣLC）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】走査パルスが印加される複数本の走査線
と、前記走査線に交差して配置され、第１の基準電位を中心
として所定周期で極性反転する映像信号電圧が印加され
る複数本の信号線と、前記走査線および前記信号線の各交差部ごとに配置され
た画素電極と、前記画素電極と前記走査線と前記信号線とに接続された
トランジスタスイッチング素子と、前記画素電極との間で補助容量を形成する複数本の補助
容量線と、前記画素電極に対向して配置され、前記映像信号電圧と
同期して第２の基準電位を中心として極性反転する対向
電極電圧が印加される対向電極と、前記画素電極と前記対向電極との間に挟持された液晶組
成物と、前記対向電極電圧と同期して第３の基準電位を中心とし
て極性反転し前記対向電極電圧と同極性となる補助電圧
を前記補助容量線に印加する補助電圧発生手段を具備す
ることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】前記補助電圧発生手段が、前記対向電極
電圧の振幅よりも大きい振幅を有する補助電圧を前記補
助容量線に印加することを特徴とする請求項１記載の液
晶表示装置。
【請求項３】前記補助電圧発生手段が、前記トランジ
スタスイッチング素子のドレイン・ソース電極間および
ゲート・ソース電極間の寄生容量に起因する液晶印加電
圧の変動分を補償する振幅を有する補助電圧を、前記補
助容量線に印加することを特徴とする請求項１記載の液
晶表示装置。