JPWO2011049106A1 - 液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

本発明による液晶表示装置（１００）は、複数の行および複数の列を含むマトリクス状に配列された複数の画素を有し、複数の画素は、互いに異なる色を表示するｍ種類（ｍは４以上の偶数）の画素を含む。アクティブマトリクス基板（１０）の複数本の信号線（１３）は、１画素列につき２本の信号線を含み、これら２本の信号線は、信号線駆動回路（３）から互いに逆の極性の階調電圧を供給される第１信号線（１３ａ）および第２信号線（１３ｂ）である。列方向に沿って隣接する２個の画素の一方のスイッチング素子（１４）は第１信号線（１３ａ）に接続され、他方のスイッチング素子（１４）は第２信号線（１３ｂ）に接続されている。隣接する２画素行分の画素のスイッチング素子（１４）は、共通の走査信号によってオン／オフ制御される。本発明によれば、１個の絵素が偶数個の画素によって規定される液晶表示装置の表示品位を向上させることができる。

Description

本発明は、液晶表示装置に関し、特に、互いに異なる色を表示する４種類以上の画素によってカラー表示を行う液晶表示装置に関する。

現在、液晶表示装置が様々な用途に利用されている。一般的な液晶表示装置では、光の三原色である赤、緑、青を表示する３個の画素によって１個の絵素が構成されており、そのことによってカラー表示が可能になっている。

しかしながら、従来の液晶表示装置は、表示可能な色の範囲（「色再現範囲」と呼ばれる。）が狭いという問題を有している。そこで、液晶表示装置の色再現範囲を広くするために、表示に用いる原色の数を増やす手法が提案されている。

例えば、特許文献１には、図１１に示すように、赤を表示する赤画素Ｒ、緑を表示する緑画素Ｇおよび青を表示する青画素Ｂに加えて黄を表示する黄画素Ｙを含む４個の画素によって１個の絵素Ｐが構成された液晶表示装置８００が開示されている。この液晶表示装置８００では、４個の画素Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ｙによって表示される赤、緑、青、黄の４つの原色を混色することにより、カラー表示が行われる。

４つ以上の原色を用いて表示を行うことにより、三原色を用いて表示を行う従来の液晶表示装置よりも色再現範囲を広くすることができる。本願明細書では、４つ以上の原色を用いて表示を行う液晶表示装置を「多原色液晶表示装置」と称し、三原色を用いて表示を行う液晶表示装置を「三原色液晶表示装置」と称する。

また、特許文献２には、図１２に示すように、赤画素Ｒ、緑画素Ｇおよび青画素Ｂに加えて白を表示する白画素Ｗを含む４個の画素によって１個の絵素Ｐが構成された液晶表示装置９００が開示されている。この液晶表示装置９００では、追加された画素が白画素Ｗであるので、色再現範囲を広くすることはできないものの、表示輝度を高くすることができる。

しかしながら、図１１に示した液晶表示装置８００および図１２に示した液晶表示装置９００のように１個の絵素Ｐが偶数個の画素から構成されていると、ドット反転駆動を行った場合に、横シャドーと呼ばれる現象が発生し、表示品位が低下してしまう。ドット反転駆動は、表示のちらつき（フリッカと呼ばれる。）の発生を抑制する手法であり、印加電圧の極性を１画素ごとに反転させる駆動方法である。

図１３に、三原色液晶表示装置にドット反転駆動を行った場合の各画素への印加電圧の極性を示し、図１４および図１５に、液晶表示装置８００および９００にドット反転駆動を行った場合の各画素への印加電圧の極性を示す。

三原色液晶表示装置では、図１３に示すように、同色の画素への印加電圧の極性が、行方向に沿って反転する。例えば図１３中の１行目、３行目、５行目の画素行では、左側から右側に向かうにつれて、赤画素Ｒへの印加電圧の極性は正（＋）、負（−）、正（＋）となり、緑画素Ｇへの印加電圧の極性は負（−）、正（＋）、負（−）となり、青画素Ｂへの印加電圧の極性は正（＋）、負（−）、正（＋）となる。

これに対し、液晶表示装置８００および９００では、１個の絵素Ｐが偶数個（４個）の画素から構成されているので、図１４および図１５に示すように、各画素行で同色の画素への印加電圧の極性が全て同じになってしまう。例えば図１４中の１行目、３行目、５行目の画素行では、赤画素Ｒおよび黄画素Ｙへの印加電圧の極性は全て正（＋）であり、緑画素Ｇおよび青画素Ｂへの印加電圧の極性は全て負（−）である。また、図１５中の１行目、３行目、５行目の画素行では、赤画素Ｒおよび青画素Ｂへの印加電圧の極性は全て正（＋）であり、緑画素Ｇおよび白画素Ｗへの印加電圧の極性は全て負（−）である。

このように、行方向で同色の画素への印加電圧の極性が全て同じになってしまうと、単色でウィンドウパターンを表示したときに横シャドーが発生してしまう。以下、図１６を参照しながら横シャドーが発生する原因を説明する。

図１６（ａ）に示すように、低輝度の背景ＢＧに囲まれるように単色で高輝度のウィンドウＷＤを表示するとき、ウィンドウＷＤの左右に、本来の表示よりも高輝度となる横シャドーＳＤが発生することがある。

図１６（ｂ）には、一般的な液晶表示装置の２個の画素に対応する領域の等価回路を示している。図１６（ｂ）に示すように、各画素には薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）１４が設けられている。ＴＦＴ１４のゲート電極、ソース電極およびドレイン電極には、それぞれ走査線１２、信号線１３および画素電極１１が電気的に接続されている。

画素電極１１と、画素電極１１に対向するように設けられた対向電極２１と、画素電極１１と対向電極２１との間に位置する液晶層とによって、液晶容量Ｃ_LCが構成される。また、画素電極１１に電気的に接続された補助容量電極１７と、補助容量電極１７に対向するように設けられた補助容量対向電極１５ａと、補助容量電極１７と補助容量対向電極１５ａとの間に位置する誘電体層（絶縁膜）とによって、補助容量Ｃ_CSが構成される。

補助容量対向電極１５ａは、補助容量線１５に電気的に接続されており、補助容量対向電圧（ＣＳ電圧）を供給される。図１６（ｃ）および（ｄ）に、ＣＳ電圧およびゲート電圧の時間変化を示す。なお、図１６（ｃ）と図１６（ｄ）とでは、書き込み電圧（信号線１３を介して画素電極１１に供給される階調電圧）の極性が互いに異なっている。

ゲート電圧がオン状態となり、画素への充電が開始されると、画素電極１１の電位（ドレイン電圧）が変化し、この際、図１６（ｃ）および（ｄ）に示すように、ドレイン・ＣＳ間の寄生容量を介してＣＳ電圧にリップル電圧が重畳される。図１６（ｃ）と図１６（ｄ）との比較からわかるように、リップル電圧の極性は、書き込み電圧の極性に応じて反転する。

ＣＳ電圧に重畳されたリップル電圧は時間とともに減衰する。書き込み電圧の振幅が小さい場合、つまり、背景ＢＧを表示する画素では、ゲート電圧がオフ状態となる時にリップル電圧はほぼゼロとなる。一方、書き込み電圧の振幅が大きい場合、つまり、ウィンドウＷＤを表示する画素では、リップル電圧が背景ＢＧを表示する画素に比べて高くなるので、図１６（ｃ）および（ｄ）に示しているように、ゲート電圧がオフ状態になる時にＣＳ電圧に重畳されたリップル電圧は減衰しきっておらず、ゲート電圧がオフ状態になった後もリップル電圧は減衰する。そのため、ＣＳ電圧の影響を受けるドレイン電圧（画素電極電位）は残存しているリップル電圧Ｖαに起因して本来のレベルからずれる。

同じ画素行内で、逆の極性のリップル電圧同士は相殺するように働くが、同じ極性のリップル電圧は重畳してしまう。そのため、図１４および図１５に示したように、行方向で同色画素への印加電圧の極性が全て同じになってしまうと、単色でウィンドウパターンを表示したときに横シャドーが発生してしまう。

横シャドーの発生を防止する技術が、特許文献３に開示されている。図１７に、特許文献３に開示されている液晶表示装置１０００を示す。

液晶表示装置１０００は、図１７に示すように、赤画素Ｒ、緑画素Ｇ、青画素Ｂおよび白画素Ｗによって構成される絵素Ｐを有する液晶表示パネル１００１と、液晶表示パネル１００１に設けられた複数の信号線１０１３に表示信号を供給するソースドライバ１００３とを備える。

ソースドライバ１００３は、それぞれが複数の信号線１０１３のそれぞれに一対一で対応する複数の個別ドライバ１００３ａを有する。複数の個別ドライバ１００３ａは、行方向に沿って並び、それぞれ正極性または負極性の階調電圧を出力する。

一般的なソースドライバでは、隣接する２個の個別ドライバから出力される階調電圧の極性が必ず逆である。つまり、ある水平走査期間においてソースドライバから出力される階調電圧の極性は、行方向に沿って正、負、正、負・・・と必ず反転する。

これに対し、液晶表示装置１０００のソースドライバ１００３では、隣接する２個の個別ドライバ１００３ａから出力される階調電圧の極性は、必ずしも逆ではない。つまり、ある水平走査期間においてソースドライバ１００３から出力される階調電圧の極性は、行方向に沿って基本的には反転するが、正、正あるいは負、負と同極性が連続することもある。

具体的には、複数の個別ドライバ１００３ａを連続する４個ごとに複数の個別ドライバ群１００３Ｇに区分したときに、各個別ドライバ群１００３Ｇ内において隣接する２個の個別ドライバ１００３ａから出力される階調電圧の極性は逆であり、且つ、奇数番目の個別ドライバ群１００３Ｇのｓ番目（ｓは当然１〜４の整数）の個別ドライバ１００３ａから出力される階調電圧の極性と、偶数番目の個別ドライバ群１００３Ｇのｓ番目の個別ドライバ１００３ａから出力される階調電圧の極性とが逆である。そのため、各個別ドライバ群１００３Ｇ内では、個別ドライバ１００３ａから出力される階調電圧の極性が行方向に沿って反転するが、個別ドライバ群１００３Ｇ同士の境界部分では、同極性が連続することになる。

このような構成により、液晶表示装置１０００では、各絵素Ｐにおいて、行方向に沿って隣接する２個の画素の画素電極に互いに逆の極性の階調電圧が供給され、且つ、行方向に沿って隣接する２個の絵素Ｐにおいて、同じ色を表示する画素の画素電極に互いに逆の極性の階調電圧が供給される。そのため、行方向に沿って同色画素への印加電圧の極性が揃うことがなく、横シャドーの発生を防止することができる。

特表２００４−５２９３９６号公報 特開平１１−２９５７１７号公報 国際公開第２００７／０６３６２０号

しかしながら、特許文献３に開示されている技術を用いると、特定の画素が、同じ極性の階調電圧を供給される信号線１０１３に挟まれることになる。図１７に示す構成では、青画素Ｂは、自らの画素電極に対応する信号線１０１３と、隣の白画素Ｗの画素電極に対応する信号線１０１３との間に位置しており、これらの信号線１０１３に供給される階調電圧の極性は同じである。このように、同極性の信号線１０１３の間に位置する画素では、表示輝度が本来のレベルからずれ、表示品位が低下してしまう。以下、この理由を、図１８を参照しながら説明する。

図１８（ａ）に示すように、画素に充電が行われた後に信号線１０１３に供給される表示信号（ソース信号）が変化すると、ソースとドレインとの間の寄生容量（ソース・ドレイン間容量）Ｃｓｄを介して画素電極の電位（ドレイン電圧）も変動する。このときの変動量ΔＶは、ソース信号の変化量（振幅）Ｖｓｐｐ、ソース・ドレイン間容量Ｃｓｄおよび画素容量Ｃｐｉｘを用いて下式（１）で表される。
ΔＶ＝Ｖｓｐｐ・（Ｃｓｄ／Ｃｐｉｘ） ・・・（１）

ある画素の画素電極の電位は、その画素の画素電極に階調電圧を供給するための信号線１０１３（以下では「自ソース」と呼ぶこともある。）の電圧変化だけでなく、その画素に行方向に沿って隣接する画素の画素電極に階調電圧を供給するための信号線１０１３（以下では「他ソース」と呼ぶこともある。）の電圧変化の影響も受ける。そのため、図１８（ｂ）に示すように、自ソースの信号の極性と他ソースの信号の極性とが逆であれば、画素電極の電位の変動量ΔＶは、キャンセルされる。

ところが、図１７に示した従来の液晶表示装置１０００において、同極性の信号線の間に位置する画素では、自ソース信号の極性と他ソース信号の極性とが同じであるので、ΔＶがキャンセルされない。従って、ΔＶの分だけドレイン電圧が低下し、液晶層に印加される実効的な電圧が低下する。そのため、表示輝度が本来のレベルからずれてしまう。その結果、例えばノーマリブラックモードでは、表示が暗くなり、表示品位が低下する。この表示品位の低下は、例えば、列方向に延びるライン状の表示むら（縦シャドーと呼ばれる。）として視認される。

本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、１個の絵素が偶数個の画素によって規定される液晶表示装置の表示品位を向上させることにある。

本発明による液晶表示装置は、複数の行および複数の列を含むマトリクス状に配列された複数の画素を有し、前記複数の画素のそれぞれに設けられた画素電極、前記画素電極に接続されたスイッチング素子、行方向に延びる複数本の走査線および列方向に延びる複数本の信号線を有するアクティブマトリクス基板と、前記アクティブマトリクス基板に対向する対向基板と、前記アクティブマトリクス基板と前記対向基板との間に設けられた液晶層と、前記複数本の走査線のそれぞれに走査信号を供給する走査線駆動回路と、前記複数本の信号線のそれぞれに正極性または負極性の階調電圧を表示信号として供給する信号線駆動回路と、を備え、前記複数の画素は、互いに異なる色を表示するｍ種類（ｍは４以上の偶数）の画素を含む液晶表示装置であって、前記複数本の信号線は、１画素列につき２本の信号線を含み、前記２本の信号線は、前記信号線駆動回路から互いに逆の極性の階調電圧を供給される第１信号線および第２信号線であり、前記複数の画素のうちの列方向に沿って隣接する２個の画素の一方の前記スイッチング素子は前記第１信号線に接続され、他方の前記スイッチング素子は前記第２信号線に接続されており、前記複数の画素のうちの隣接する２画素行分の画素の前記スイッチング素子が、共通の走査信号によってオン／オフ制御される。

ある好適な実施形態において、前記複数本の信号線のうちの隣接する２画素列に対応する４本の信号線は、一方の画素列の前記第１信号線と他方の画素列の前記第２信号線とが隣接するように配置されている。

ある好適な実施形態において、前記複数本の信号線のうちの隣接する２画素列に対応する４本の信号線は、前記第１信号線同士または前記第２信号線同士が隣接するように配置されている。

ある好適な実施形態において、前記複数の画素は、行方向に沿ってｍ種類の画素が同じ順で繰り返し並ぶように配列されている。

ある好適な実施形態において、本発明による液晶表示装置は、それぞれが行方向に沿って連続するｍ個の画素によって規定される複数の絵素を有し、前記複数の絵素のそれぞれ内で、隣接する２個の画素の前記画素電極には、互いに逆の極性の階調電圧が印加され、前記複数の絵素のうちの行方向に沿って隣接する２個の絵素において、同じ色を表示する画素の前記画素電極には、互いに逆の極性の階調電圧が印加される。

ある好適な実施形態において、前記複数の画素は、赤を表示する赤画素、緑を表示する緑画素および青を表示する青画素を含む。

ある好適な実施形態において、前記複数の画素は、黄を表示する黄画素をさらに含む。

ある好適な実施形態において、前記複数の画素は、白を表示する白画素をさらに含む。

ある好適な実施形態において、前記複数の画素は、シアンを表示するシアン画素、マゼンタを表示するマゼンタ画素および黄を表示する黄画素をさらに含む。

ある好適な実施形態において、垂直走査周波数が１２０Ｈｚ以上である。

本発明によると、１個の絵素が偶数個の画素によって規定される液晶表示装置の表示品位を向上させることができる。

本発明の好適な実施形態における液晶表示装置１００を模式的に示す図である。 本発明の好適な実施形態における液晶表示装置１００を模式的に示す図であり、２行４列に配置された８個の画素（列方向に沿って隣接する２個の絵素Ｐ）に対応した領域を示す平面図である。 本発明の好適な実施形態における液晶表示装置１００を模式的に示す図であり、図２中の３Ａ−３Ａ’線に沿った断面図である。 本発明の好適な実施形態における液晶表示装置１００を模式的に示す図である。 本発明の好適な実施形態における液晶表示装置１００を模式的に示す図である。 本発明の好適な実施形態における液晶表示装置１００を模式的に示す図である。 本発明の好適な実施形態における液晶表示装置２００を模式的に示す図であり、２行４列に配置された８個の画素（列方向に沿って隣接する２個の絵素Ｐ）に対応した領域を示す平面図である。 本発明の好適な実施形態における液晶表示装置２００を模式的に示す図である。 本発明の好適な実施形態における液晶表示装置１００（２００）が備える液晶表示パネル１の他の例を示す図である。 本発明の好適な実施形態における液晶表示装置１００（２００）が備える液晶表示パネル１のさらに他の例を示す図である。 従来の液晶表示装置８００を模式的に示す図である。 従来の液晶表示装置９００を模式的に示す図である。 三原色液晶表示装置にドット反転駆動を行った場合の各画素への印加電圧の極性を示す図である。 従来の液晶表示装置８００にドット反転駆動を行った場合の各画素への印加電圧の極性を示す図である。 従来の液晶表示装置９００にドット反転駆動を行った場合の各画素への印加電圧の極性を示す図である。 （ａ）〜（ｄ）は、横シャドーが発生する理由を説明するための図である。 従来の液晶表示装置１０００を模式的に示す図である。 （ａ）および（ｂ）は、従来の液晶表示装置１０００において表示品位の低下が発生する理由を説明するための図である。

以下、図面を参照しながら本発明の実施形態を説明する。なお、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。

（実施形態１）
図１に、本実施形態における液晶表示装置１００を示す。液晶表示装置１００は、図１に示すように、複数の行および複数の列を含むマトリクス状に配列された複数の画素を有する液晶表示パネル１と、液晶表示パネル１に駆動信号を供給する走査線駆動回路（ゲートドライバ）２および信号線駆動回路（ソースドライバ）３とを備える。

液晶表示パネル１の複数の画素は、赤を表示する赤画素Ｒ、緑を表示する緑画素Ｇ、青を表示する青画素Ｂおよび黄を表示する黄画素Ｙを含む。つまり、複数の画素は、互いに異なる色を表示する４種類の画素を含む。

これら複数の画素は、行方向に沿って４種類の画素が同じ順で繰り返し並ぶように配列されている。図１に示す例では、複数の画素は、図中左側から右側に向かって青画素Ｂ、緑画素Ｇ、赤画素Ｒ、黄画素Ｙの順で循環的に配列されている。

行方向に沿って連続する４個の画素によって、カラー表示を行う最小の単位である１個の絵素Ｐが規定される。図１に示す例では、各絵素Ｐ内で、４種類の画素は、図中左側から右側に向かって青画素Ｂ、緑画素Ｇ、赤画素Ｒ、黄画素Ｙの順で配置されている。

図２および図３に、液晶表示パネル１の具体的な構造を示す。図２は、液晶表示パネル１の複数の画素のうち、２行４列に配置された８個の画素（列方向に沿って隣接する２個の絵素Ｐ）に対応した領域を示す平面図である。図３は、行方向に沿って隣接する２個の画素に対応した領域を示す断面図であり、図２中の３Ａ−３Ａ’線に沿った断面図である。

液晶表示パネル１は、アクティブマトリクス基板１０と、アクティブマトリクス基板１０に対向する対向基板２０と、アクティブマトリクス基板１０と対向基板２０との間に設けられた液晶層３０とを有する。

アクティブマトリクス基板１０は、複数の画素のそれぞれに設けられた画素電極１１と、画素電極１１に接続された薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）１４と、行方向に延びる複数本の走査線１２と、列方向に延びる複数本の信号線１３とを有する。スイッチング素子として機能するＴＦＴ１４は、対応する走査線１２から走査信号を供給され、対応する信号線１３から表示信号を供給される。

走査線１２は、絶縁性を有する透明基板（例えばガラス基板）１０ａ上に設けられている。また、透明基板１０ａ上には、行方向に延びる補助容量線１５も設けられている。補助容量線１５は、走査線１２と同じ導電膜から形成されている。補助容量線１５には補助容量対向電圧（ＣＳ電圧）が供給される。

走査線１２および補助容量線１５を覆うように、ゲート絶縁膜１６が設けられている。ゲート絶縁膜１６上に、信号線１３が設けられている。信号線１３を覆うように、層間絶縁膜１８が設けられている。層間絶縁膜１８上に、画素電極１１が設けられている。

対向基板２０は、画素電極１１に対向する対向電極２１を有する。対向電極２１は、絶縁性を有する透明基板（例えばガラス基板）２０ａ上に設けられている。ここでは図示していないが、対向基板２０は、典型的には、カラーフィルタ層および遮光層（ブラックマトリクス）をさらに有する。カラーフィルタ層は、赤画素Ｒ、緑画素Ｇ、青画素Ｂおよび黄画素Ｙに対応するように、赤色の光を透過する赤カラーフィルタ、緑色の光を透過する緑カラーフィルタ、青色の光を透過する青カラーフィルタおよび黄色の光を透過する黄カラーフィルタを含んでいる。遮光層は、これらのカラーフィルタの間に設けられている。

アクティブマトリクス基板１０および対向基板２０の最表面（液晶層３０側の最表面）には、配向膜１９および２９が形成されている。配向膜１９および２９としては、表示モードに応じて水平配向膜または垂直配向膜が設けられる。

液晶層３０は、表示モードに応じて正または負の誘電異方性を有する液晶分子を含む。液晶層３０は、さらに、必要に応じてカイラル剤を含む。

上述した構造を有する液晶表示パネル１では、画素電極１１と、画素電極１１に対向する対向電極２１と、これらの間に位置する液晶層３０とによって液晶容量Ｃ_LCが構成される。また、画素電極１１と、補助容量線１５と、これらの間に位置するゲート絶縁膜１６および層間絶縁膜１８とによって補助容量Ｃ_CSが構成される。液晶容量Ｃ_LCと、液晶容量Ｃ_LCに並列に設けられた補助容量Ｃ_CSとによって、画素容量Ｃｐｉｘが構成される。なお、補助容量Ｃ_CSの構成は、ここで例示したものに限定されない。例えば、信号線１３と同じ導電膜から補助容量電極を形成し、この補助容量電極と、補助容量線１５と、これらの間に位置するゲート絶縁膜１６とによって補助容量Ｃ_CSを構成してもよい。

以下、さらに図４も参照しながら、液晶表示装置１００の構成をより詳しく説明する。図４は、走査線駆動回路２および信号線駆動回路３と、液晶表示パネル１との接続関係を示す図である。

走査線駆動回路２は、液晶表示パネル１の複数本の走査線１２のそれぞれに、走査信号を供給する。一方、信号線駆動回路３は、液晶表示パネル１の複数本の信号線１３のそれぞれに、表示信号を供給する。信号線駆動回路３は、図４に示すように、行方向に沿って並ぶ複数の出力端子３ａを有する。複数の出力端子３ａと、複数の信号線１３とは、一対一で接続される。個々の出力端子３ａからは、正極性または負極性の階調電圧が出力される。従って、信号線駆動回路３は、複数本の信号線１３のそれぞれに、正極性または負極性の階調電圧を表示信号として供給する。

階調電圧の極性は、対向電極２１に供給される電圧（対向電圧）を基準として決定される。図２および図４には、ある垂直走査期間において信号線駆動回路３の出力端子３ａから出力される（つまり信号線１３に供給される）階調電圧の極性と、信号線１３およびＴＦＴ１４を介して画素電極１１に印加される階調電圧の極性とが「＋」または「−」で示されている。

一般的な液晶表示装置では、１画素列につき信号線が１本設けられている。これに対し、本実施形態における液晶表示装置１００では、図２および図４に示すように、１画素列につき２本の信号線１３が設けられている。以下では、各画素列に対応する２本の信号線１３の一方１３ａを「第１信号線」、他方１３ｂを「第２信号線」とも呼ぶ。第１信号線１３ａおよび第２信号線１３ｂは、信号線駆動回路３から互いに逆の極性の階調電圧を供給される。図４に例示されている垂直走査期間では、第１信号線１３ａに正極性の階調電圧が供給され、第２信号線１３ｂに負極性の階調電圧が供給される。次の垂直走査期間では、これとは逆に、第１信号線１３ａに負極性の階調電圧が供給され、第２信号線１３ｂに正極性の階調電圧が供給される。

各画素列において、第１信号線１３ａは画素電極１１の左側に配置されており、第２信号線１３ｂは画素電極１１の右側に配置されている。従って、複数の信号線１３は、行方向に沿って第１信号線１３ａと第２信号線１３ｂとが交互に繰り返し現れるように配置されている。つまり、隣接する２画素列に対応する４本の信号線１３に着目すると、これら４本の信号線１３は、一方の画素列の第１信号線１３ａと他方の画素列の第２信号線１３ｂとが隣接するように配置されている。

また、図２および図４に示すように、列方向に沿って隣接する２個の画素の一方のＴＦＴ１４は第１信号線１３ａに接続され、他方のＴＦＴ１４は第２信号線１３ｂに接続されている。例えば、図２中に示されている２個の青画素Ｂのうち、上側の青画素ＢのＴＦＴ１４が第１信号線１３ａに接続されているのに対し、下側の青画素ＢのＴＦＴ１４は第２信号線１３ｂに接続されている。このように、列方向に沿って、ＴＦＴ１４が第１信号線１３ａに接続された画素（以下では「第１のタイプの画素」とも呼ぶ。）と、ＴＦＴ１４が第２信号線１３ｂに接続された画素（以下では「第２のタイプの画素」とも呼ぶ。）とが交互に配置されている。

行方向に沿っても、基本的には、第１のタイプの画素と第２のタイプの画素とが交互に配置されているが、一部の領域では、第１のタイプの画素が（あるいは第２のタイプの画素が）連続する。具体的には、各絵素Ｐ内では、第１のタイプの画素と、第２のタイプの画素とが交互に配置されているが、行方向に沿って隣接する２個の絵素Ｐ間の境界では、第１のタイプの画素が（あるいは第２のタイプの画素が）連続する。例えば、図４中に示されている４個の絵素Ｐのそれぞれ内では、ＴＦＴ１４が第１信号線１３ａに接続された画素と、ＴＦＴ１４が第２信号線１３ｂに接続された画素とが交互に配置されているが、上段左側の絵素Ｐと上段右側の絵素Ｐとの境界では、ＴＦＴ１４が第２信号線１３ｂに接続された黄画素Ｙと、ＴＦＴ１４が第２信号線１３ｂに接続された青画素Ｂとが連続している。また、下段左側の絵素Ｐと下段右側の絵素Ｐとの境界では、ＴＦＴ１４が第１信号線１３ａに接続された黄画素Ｙと、ＴＦＴ１４が第１信号線１３ａに接続された青画素Ｂとが連続している。

また、図４に示すように、隣接する２本の走査線１２は、表示領域（複数の画素が配置された表示に寄与する領域）外で互いに接続されており、共通信号線１２’を介して走査線駆動回路２に接続されている。そのため、隣接する２画素行分の画素のＴＦＴ１４が、共通の走査信号によってオン／オフ制御される。つまり、１水平走査期間において、２画素行分の画素が同時に選択される。

複数の画素のＴＦＴ１４が上述したように走査線１２および信号線１３に接続されている結果、液晶表示装置１００では、複数の絵素Ｐのそれぞれ内で、隣接する２個の画素の画素電極１１には、互いに逆の極性の階調電圧が印加される。また、列方向に沿って隣接する２個の画素の画素電極１１にも、互いに逆の極性の階調電圧が印加される。このように、液晶表示装置１００では、列方向について１画素ごとに階調電圧の極性が反転しており、行方向についても各絵素Ｐ内で１画素ごとに階調電圧の極性が反転している。つまり、液晶表示装置１００ではドット反転駆動に近い反転駆動が行われる。そのため、フリッカの発生が抑制される。

また、液晶表示装置１００では、複数の絵素Ｐのうちの行方向に沿って隣接する２個の絵素Ｐにおいて、同じ色を表示する画素の画素電極１１には、互いに逆の極性の階調電圧が印加される。例えば、図４中の上段左側の絵素Ｐの青画素Ｂおよび赤画素Ｒの画素電極１１には正極性の階調電圧が印加されているのに対し、上段右側の絵素Ｐの青画素Ｂおよび赤画素Ｒの画素電極１１には負極性の階調電圧が印加されており、上段左側の絵素Ｐの緑画素Ｇおよび黄画素Ｙの画素電極１１には負極性の階調電圧が印加されているのに対し、上段右側の絵素Ｐの緑画素Ｇおよび黄画素Ｙの画素電極１１には正極性の階調電圧が印加されている。そのため、行方向に沿って同色画素への印加電圧の極性が揃うことがなく、横シャドーの発生を防止することができる。

さらに、液晶表示装置１００では、１画素列につき２本の信号線１３ａおよび１３ｂが設けられており、これらの信号線１３ａおよび１３ｂには互いに逆の極性の階調電圧が供給される。従って、各画素の画素電極１１は、必ず逆極性の信号線１３ａおよび１３ｂに挟まれることになる。そのため、画素充電後のソース・ドレイン間容量Ｃｓｄを介したドレイン電圧（画素電極１１の電位）の変動量ΔＶ（式（１）で表される）がキャンセルされるので、表示輝度の本来のレベルからのずれが抑制される。その結果、縦シャドーの発生が防止され、表示品位が向上する。

また、液晶表示装置１００では、隣接する２画素行分の画素のＴＦＴ１４が、共通の走査信号によってオン／オフ制御されるので、画素への書き込み（充電）が２画素行ずつ行われる。そのため、１画素行ずつ書き込みが行われる一般的な液晶表示装置に比べ、１水平走査期間を長く設定することができ、画素への充電時間を長く確保することができる。

近年、動画表示時の残像感を低減させる技術として倍速駆動が提案されており、具体的には、垂直走査周波数を一般的な６０Ｈｚから１２０Ｈｚ（２倍速）や２４０Ｈｚ（４倍速）に高くすることが提案されている。本実施形態における液晶表示装置１００は、画素への充電時間を長く確保することができるので、倍速駆動（垂直走査周波数が１２０Ｈｚ以上の駆動）を好適に行うことができる。

なお、図４には、隣接する２本の走査線１２が、液晶表示パネル１内（アクティブマトリクス基板１０内）で互いに接続されている構成を例示したが、本発明はこのような構成に限定されるものではない。隣接する２画素行分の画素のＴＦＴ１４が、共通の走査信号によってオン／オフ制御される構成であれば、どのような構成を採用してもよい。例えば、図５に示すように、隣接する２本の走査線１２が、液晶表示パネル１内では互いに接続されておらず、走査線駆動回路２内で互いに接続されていてもよい。あるいは、図６に示すように、走査線１２を２画素行につき１本だけ設け、２画素行分の画素のＴＦＴ１４を同じ走査線１２に接続してもよい。

（実施形態２）
図７および図８を参照しながら、本実施形態における液晶表示装置２００を説明する。以下の説明では、液晶表示装置２００が実施形態１における液晶表示装置１００と異なる点を中心に説明を行う。

実施形態１における液晶表示装置１００では、隣接する２画素列に対応する４本の信号線１３は、一方の画素列の第１信号線１３ａと他方の画素列の第２信号線１３ｂとが隣接するように配置されている。つまり、画素（画素電極１１）を挟まずに隣接する２本の信号線１３には互いに逆の極性の階調電圧が供給される。

これに対し、本実施形態における液晶表示装置２００では、図７および図８に示すように、隣接する２画素列に対応する４本の信号線１３は、第１信号線１３ａ同士または第２信号線１３ｂ同士が隣接するように配置されている。つまり、画素（画素電極１１）を挟まずに隣接する２本の信号線１３には互いに同じ極性の階調電圧が供給される。

このように、液晶表示装置２００では、画素を挟まずに隣接する（つまり最近接する）２本の信号線１３に互いに同じ極性の階調電圧が供給されるので、これら２本の信号線１３間の寄生容量に起因する電力消費を抑制でき、信号線駆動回路（ソースドライバ）３の負荷を小さくすることができる。

一方、実施形態１の液晶表示装置１００のように、画素を挟まずに隣接する（つまり最近接する）２本の信号線１３に互いに逆の極性の階調電圧が供給される構成は、開発・製造コストを抑制できるという利点が得られる。この構成では、図４などに示されているように、信号線駆動回路（ソースドライバ）３から出力される階調電圧の極性の並びが、正極性と負極性とが交互に並ぶ汎用的なドット反転用ソースドライバと同じになるので、信号線駆動回路３に制御信号を送るコントローラとして、汎用的なドット反転用のものを用いることができるからである。

なお、上記の説明では、絵素Ｐ内で４種類の画素が図中左側から右側に向かって青画素Ｂ、緑画素Ｇ、赤画素Ｒ、黄画素Ｙの順で配置されている構成を例示したが、本発明はこれに限定されるものではない。絵素Ｐ内における４種類の画素の配置としては、様々な配置を採用することができる。

また、上記の説明では、１個の絵素Ｐが４種類の画素を含む構成を例示したが、本発明はこれに限定されるものではない。本発明は、絵素Ｐが互いに異なる色を表示するｍ種類（ｍは４以上の偶数）の画素によって規定される液晶表示装置に広く用いられる。例えば、図９に示す液晶表示パネル１のように、各絵素Ｐは、６種類の画素によって規定されてもよい。図９に示す構成では、各絵素Ｐは、赤画素Ｒ、緑画素Ｇ、青画素Ｂおよび黄画素Ｙに加え、シアンを表示するシアン画素Ｃおよびマゼンタを表示するマゼンタ画素Ｍを含んでいる。

また、各絵素Ｐを規定する画素の種類（組み合わせ）も、上述した例に限定されるものではない。例えば、各絵素Ｐが４種類の画素によって規定される場合、赤画素Ｒ、緑画素Ｇ、青画素Ｂおよびシアン画素Ｃによって各絵素Ｐが規定されてもよいし、赤画素Ｒ、緑画素Ｇ、青画素Ｂおよびマゼンタ画素Ｍによって各絵素Ｐが規定されてもよい。また、図１０に示すように、各絵素Ｐが赤画素Ｒ、緑画素Ｇ、青画素Ｂおよび白画素Ｗによって規定されてもよい。図１０に示す構成を採用する場合、対向基板２０のカラーフィルタ層の白画素Ｗに対応する領域には、無色透明な（つまり白色の光を透過する）カラーフィルタが設けられる。図１０の構成では、追加された原色が白であるため、色再現範囲を広くするという効果は得られないが、１個の絵素Ｐ全体の表示輝度を向上させることができる。

なお、図１、図９および図１０等に例示した構成では、絵素Ｐ内でｍ種類の画素が１行ｍ列に配置されており、カラーフィルタの配列がいわゆるストライプ配列であるが、本発明はこれに限定されない。複数の画素は、行方向に沿ってｍ種類の画素のうちのｎ種類（ｎはｍ以下の偶数であってｍの約数）の画素が同じ順で繰り返し並ぶように配列されていればよい。つまり、絵素Ｐ内でｍ種類の画素が（ｍ／ｎ）行ｎ列に配置されていればよい。図１、図９および図１０等に示した場合のようにｍ＝ｎであってもよいし、ｍ≠ｎであってもよい。例えば、各絵素Ｐが８種類の画素を含む場合、絵素Ｐ内で８種類の画素が２行４列に配置されていてもよい。

本発明によれば、１個の絵素が偶数個の画素によって規定される液晶表示装置の表示品位を向上させることができる。本発明は、多原色液晶表示装置に好適に用いられる。

１ 液晶表示パネル
２ 走査線駆動回路（ゲートドライバ）
３ 信号線駆動回路（ソースドライバ）
３ａ 出力端子
１０ アクティブマトリクス基板
１０ａ、２０ａ 透明基板
１１ 画素電極
１２ 走査線
１２’ 共通走査線
１３ 信号線
１３ａ 第１信号線
１３ｂ 第２信号線
１４ 薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）
１５ 補助容量線
１６ ゲート絶縁膜
１８ 層間絶縁膜
１９、２９ 配向膜
２０ 対向基板
２１ 対向電極
３０ 液晶層
１００、２００ 液晶表示装置
Ｐ 絵素
Ｒ 赤画素
Ｇ 緑画素
Ｂ 青画素
Ｙ 黄画素
Ｃ シアン画素
Ｍ マゼンタ画素
Ｗ 白画素

Claims (10)

1. 複数の行および複数の列を含むマトリクス状に配列された複数の画素を有し、
   前記複数の画素のそれぞれに設けられた画素電極、前記画素電極に接続されたスイッチング素子、行方向に延びる複数本の走査線および列方向に延びる複数本の信号線を有するアクティブマトリクス基板と、
   前記アクティブマトリクス基板に対向する対向基板と、
   前記アクティブマトリクス基板と前記対向基板との間に設けられた液晶層と、
   前記複数本の走査線のそれぞれに走査信号を供給する走査線駆動回路と、
   前記複数本の信号線のそれぞれに正極性または負極性の階調電圧を表示信号として供給する信号線駆動回路と、を備え、
   前記複数の画素は、互いに異なる色を表示するｍ種類（ｍは４以上の偶数）の画素を含む液晶表示装置であって、
   前記複数本の信号線は、１画素列につき２本の信号線を含み、
   前記２本の信号線は、前記信号線駆動回路から互いに逆の極性の階調電圧を供給される第１信号線および第２信号線であり、
   前記複数の画素のうちの列方向に沿って隣接する２個の画素の一方の前記スイッチング素子は前記第１信号線に接続され、他方の前記スイッチング素子は前記第２信号線に接続されており、
   前記複数の画素のうちの隣接する２画素行分の画素の前記スイッチング素子が、共通の走査信号によってオン／オフ制御される液晶表示装置。
2. 前記複数本の信号線のうちの隣接する２画素列に対応する４本の信号線は、一方の画素列の前記第１信号線と他方の画素列の前記第２信号線とが隣接するように配置されている請求項１に記載の液晶表示装置。
3. 前記複数本の信号線のうちの隣接する２画素列に対応する４本の信号線は、前記第１信号線同士または前記第２信号線同士が隣接するように配置されている請求項１に記載の液晶表示装置。
4. 前記複数の画素は、行方向に沿ってｍ種類の画素が同じ順で繰り返し並ぶように配列されている請求項１から３のいずれかに記載の液晶表示装置。
5. それぞれが行方向に沿って連続するｍ個の画素によって規定される複数の絵素を有し、
   前記複数の絵素のそれぞれ内で、隣接する２個の画素の前記画素電極には、互いに逆の極性の階調電圧が印加され、
   前記複数の絵素のうちの行方向に沿って隣接する２個の絵素において、同じ色を表示する画素の前記画素電極には、互いに逆の極性の階調電圧が印加される請求項４に記載の液晶表示装置。
6. 前記複数の画素は、赤を表示する赤画素、緑を表示する緑画素および青を表示する青画素を含む請求項１から５のいずれかに記載の液晶表示装置。
7. 前記複数の画素は、黄を表示する黄画素をさらに含む請求項６に記載の液晶表示装置。
8. 前記複数の画素は、白を表示する白画素をさらに含む請求項６に記載の液晶表示装置。
9. 前記複数の画素は、シアンを表示するシアン画素、マゼンタを表示するマゼンタ画素および黄を表示する黄画素をさらに含む請求項６に記載の液晶表示装置。
10. 垂直走査周波数が１２０Ｈｚ以上である請求項１から９のいずれかに記載の液晶表示装置。

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