JP2008203627A - 液晶表示装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】液晶表示装置において、消費電力を増大させることなく、黒挿入表示を行う。
【解決手段】複数のサブピクセルと、前記各サブピクセルに映像電圧を入力する複数の映像線と、前記各サブピクセルに選択走査電圧を入力する複数の主走査線と、前記複数の主走査線のそれぞれに対応して設けられる複数の副走査線と、保持容量線とを有する液晶表示パネルを備え、前記各サブピクセルは、画素電極と、対向電極と、主トランジスタと、副トランジスタとを有し、前記対向電極に対向電圧を供給する対向電圧生成回路を備え、前記主トランジスタは、ゲート電極が前記主走査線に接続されるとともに、第1電極が前記映像線に接続され、また、第2電極が前記画素電極に接続され、前記副トランジスタは、ゲート電極が前記副走査線に接続されるとともに、第1電極が前記保持容量線に接続され、また、第2電極が前記画素電極に接続される。
【選択図】図1−2

Description

本発明は、液晶表示装置に係り、特に、副走査配線に接続した副TFTにより保持容量配線あるいは共通電極の電圧を画素電極に供給することで黒挿入表示する液晶表示装置に関する。
液晶表示装置(LCD)のようなホールド型の表示装置において、1フレーム分の画像表示後に1フレーム分の全面黒表示の画面を表示することを繰り返し、画像と画像の間に黒表示画面を挿入し、見かけ上、ブラウン管(CRT)のようなインパルス型表示に近づけて、動画ボヤケを改善することが知られている。
さらに、このままでは、動画ボヤケの改善が不十分だったりフリッカ(ちらつき)が見えたりする場合があるため、フレーム周波数を通常の2倍や3倍などに高めることも知られている。この場合に、黒挿入表示のための電圧は、通常の画像を表示するための映像電圧と同じく映像線を通して供給される。
一方、副薄膜トランジスタと副走査線とを備える画素構造を有し、液晶表示パネルを高精細化した場合でも、高コントラストで良好な表示が可能な液晶表示装置が下記特許文献1に開示されている。
なお、本願発明に関連する先行技術文献としては以下のものがある。
特開2001−108965号公報
従来の黒挿入表示技術では、動画ボヤケ改善とフリッカ防止のためにフレーム周波数を高めると、各走査線の選択時間が短くなり、各走査線に接続したトランジスタのオン時間が短くなるため、画素電極を所望の映像電圧まで十分に充電する(書き込む)ことが困難になり、そして、この書き込み不足により、輝度傾斜や表示むらが発生しやすくなるという問題点があった。
一方、書き込み不足を補うために駆動回路からの出力電圧を全体的に高めると消費電力が増大する、あるいは、フレーム周波数を高めることにより駆動回路全体の動作周波数も上昇するため、消費電力が増大するという問題点があった。
本発明は、前記従来技術の問題点を解決するためになされたものであり、本発明の目的は、液晶表示装置において、消費電力を増大させることなく、黒挿入表示を行うことが可能となる技術を提供することにある。
本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述及び添付図面によって明らかにする。
本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、下記の通りである。
(A)薄膜トランジスタを用いたアクティブマトリクス型液晶表示装置において、主走査線と、主走査線それぞれに対応して保持容量線と副走査線を設け、各サブピクセル毎に主トランジスタと副トランジスタを設ける。
副トランジスタのゲート電極を副走査線に接続し、副トランジスタのドレイン電極(またはソース電極)を保持容量線に接続し、副トランジスタのソース電極(またはドレイン電極)を画素電極に接続する。
主トランジスタのゲート電極を主走査線に接続し、主トランジスタのドレイン電極(またはソース電極)は映像線に接続し、主トランジスタのソース電極(またはドレイン電極)は画素電極に接続する。
主トランジスタ、副トランジスタのソース電極(またはドレイン電極)、あるいは画素電極の少なくともいずれかと保持容量線との間に保持容量を形成する。画素電極と対向電極(共通電極ともいう)との間に液晶層を介して画素容量を形成する。
ここで、副トランジスタのドレイン電極(またはソース電極)は、画面走査方向に対して着目しているサブピクセルの次に走査される側に隣接するサブピクセルの対向電極に接続してもよい。あるいは、副トランジスタのドレイン電極(またはソース電極)は、画面走査方向に対して着目しているサブピクセルの直前に走査される側に隣接するサブピクセルの対向電極に接続してもよい。
第1走査期間において、主走査線が選択状態になるとオン状態になった主トランジスタを介して映像線から画像信号に対応した映像電圧が画素電極に供給され、主走査線が非選択状態になると主トランジスタはオフ状態になり、画素電極に蓄積された電荷が保持される。第1走査期間の間、副走査線は非選択状態とする。これにより、各サブピクセルにおける画素容量に画像信号に対応した電圧が与えられて液晶層が動作し、画像が表示される。
第2期間走査において、主走査線が非選択状態のまま副走査線を選択状態にすると、主トランジスタがオフ状態のまま副トランジスタがオン状態になり、このオン状態の副トランジスタを介して保持容量線から保持容量電圧が画素電極に供給される。保持容量電圧と対向電極に供給される対向電圧との差を、利用する液晶表示モードの黒表示電圧程度に設定しておく。その後、主走査線と副走査線をともに非選択状態にして画素に蓄積された電荷を保持する動作をしても構わない。この場合、副走査線が選択状態から非選択状態に切り替わるのに伴って副トランジスタのゲート電極電圧を低下させることに起因する画素電極電圧へのフィードスルー電圧の大きさ程度だけ保持容量電圧を高く設定しておき、主走査線と副走査線がともに非選択状態になった後の画素電極電圧波形における直流電圧成分と対向電極に供給される対向電圧波形における直流電圧成分との差が結果的にほぼ0になるように設定することが望ましい。
第1走査期間と第2走査期間を交互に繰り返して交流駆動する。
液晶表示モードとして、電圧無印加状態で黒表示となるノーマリブラック(以下、NBという)表示モードを用いた場合、保持容量電圧を対向電圧とほぼ等しく設定する。このとき、各保持容量線は共通化されていてもそれぞれ独立していてもよい。あるいは、保持容量電圧は第2走査期間毎に対向電圧に対する極性が交互に変化し、保持容量電圧と対向電圧との差の絶対値がNB表示モードの黒表示電圧程度となるように設定してもよい。このときは、各保持容量線はそれぞれ独立しており、保持容量電圧は主走査線または副走査線の走査に同期して切り替える。
液晶表示モードとして、電圧無印加状態で白表示となるノーマリホワイト(以下、NWという)表示モードを用いた場合、保持容量電圧は第2走査期間毎に対向電圧に対する極性が交互に変化し、保持容量電圧と対向電圧との差の絶対値がNW表示モードの黒表示電圧程度となるように設定する。各保持容量線はそれぞれ独立しており、保持容量電圧は主走査線または副走査線の走査に同期して切り替える。
第1走査期間による画面の走査が始まってから終わるまでの間に、第2走査期間による画面の走査を開始する。第2走査期間の長さは必ずしも第1走査期間の長さと等しくなくてもよいが、第2走査期間から次の第2走査期間までの時間は第1走査期間から次の第1走査期間までの時間と等しくする。なお、第1走査期間による画面の走査が終わった後、第2走査期間による画面の走査を開始し、第2走査期間による画面の走査が終わった後で再び第1走査期間による画面の走査を開始しても構わない。
主トランジスタ、副トランジスタとしては、半導体層としてアモルファスシリコン(a−Si)を使用するアモルファスシリコン薄膜トランジスタ(TFT)や、半導体層としてポリシリコン(例えば、低温多結晶シリコン)を使用するポリシリコン薄膜トランジスタ(TFT)や、半導体層として一般の結晶シリコンを使用するトランジスタなどを用いることができる。
保持容量電圧は、第1走査期間、第2走査期間それぞれにおいてほぼ一定であることが望ましい。また、対向電圧は、画素容量に印加される電圧波形における直流電圧成分がほぼ0になるように設定することが望ましい。
液晶表示モードとして、インプレーンスイッチング(IPS)モードや垂直配向(VA)モード、複屈折型のツイステッドネマチックモード(TN)などのNBモードや、90度ツイストのTNモード、ホモジニアス配向の電界制御複屈折(ECB)モード、光学補償ベンド(OCB)モードなどのNWモードを用いることができる。いずれの場合でも、透過型、反射型、部分透過反射型(半透過型)の画素構造や配向分割方式を採用しても構わない。
(B)IPS表示モードの場合、NB表示モードであり、対向電極が保持容量線を兼ね、保持容量電圧は対向電極に供給される対向電圧に一致する。前記(A)の第2走査期間において、主走査線が非選択状態のまま副走査線を選択状態にして主トランジスタがオフ状態のまま副トランジスタをオン状態に保ち、このオン状態の副トランジスタを介して対向電圧を画素電極に与え続け、第1走査期間に切り替わって主走査線が選択状態、副走査線が非選択状態にそれぞれなるまで保つ。各対向電極は共通化されていてもそれぞれ独立していてもよい。
あるいは、IPS表示モードの場合、前記(A)の第2走査期間において、主走査線が非選択状態のまま副走査線を選択状態にした後、主走査線と副走査線をともに非選択状態にする。このとき、主走査線が非選択状態のまま副走査線を選択状態にするのに同期して対向電圧を第1走査期間より上昇させ、主走査線と副走査線をともに非選択状態にするのに同期して対向電圧を低下させる。この対向電圧の低下量は、副走査線が選択状態から非選択状態に切り替わるのに伴って副トランジスタのゲート電極電圧を低下させることに起因する画素電極電圧へのフィードスルー電圧と、対向電圧を低下させること自体に起因する画素電極電圧へのフィードスルー電圧の大きさに合わせ、主走査線と副走査線がともに非選択状態になった後の画素電極電圧と対向電圧との差が結果的にほぼ0になるように設定する。第2走査期間の後、第1走査期間に切り替わって主走査線が選択状態、副走査線が非選択状態になるときに、対向電圧を再び第1走査期間における値に戻す。各対向電極はそれぞれ独立しており、対向電圧を前述のように主走査線および副走査線の走査に同期して切り替える。
あるいは、IPS表示モードの場合、前記(A)の第2走査期間において、主走査線が非選択状態のまま副走査線を選択状態にした後、主走査線と副走査線をともに非選択状態にする。このとき、対向電圧を、第1走査期間と第2走査期間を通じて画素容量に印加される電圧波形における直流電圧成分がほぼ0になるように設定する。各対向電極は共通化されていてもそれぞれ独立していてもよい。
(C)IPS表示モードの場合、次のような構成をとることもできる。主走査線それぞれに対応して対向電極と副走査線を設け、各サブピクセル毎に主トランジスタと副トランジスタを設け、副トランジスタのゲート電極を副走査線に接続し、副トランジスタのドレイン電極(またはソース電極)を、画面走査方向に対して次に走査される側に隣接するサブピクセルの対向電極に接続し、副トランジスタのソース電極(またはドレイン電極)を画素電極に接続する。
主トランジスタのゲート電極は主走査線、主トランジスタのドレイン電極(またはソース電極)は映像線、主トランジスタのソース電極(またはドレイン電極)は画素電極にそれぞれ接続され、主トランジスタあるいは副トランジスタのソース電極(またはドレイン電極)もしくは画素電極の少なくともいずれかと対向電極との間に保持容量を形成する。画素電極と対向電極との間に少なくとも液晶層を介して画素容量を形成する。
前記(A)の第2走査期間において、主走査線が非選択状態のまま副走査線を選択状態にした後、主走査線と副走査線をともに非選択状態にする。このとき、主走査線が非選択状態のまま副走査線を選択状態にするのに同期して、対向電圧を第1走査期間より低下させ、主走査線と副走査線をともに非選択状態にした後もその電圧を保つ。
画面走査方向に対して次に走査される側に隣接するサブピクセルの対向電極に供給される対向電圧は、そのサブピクセルの主走査線が非選択のまま副走査線を選択状態にするのに同期して変化させるため、着目しているサブピクセルが第2走査期間に切り替わって主走査線が非選択状態のまま副走査線が選択状態になっている間は、まだ第1走査期間における電圧を維持している。この対向電極に供給される対向電圧を低下させる大きさは、副走査線が選択状態から非選択状態に切り替わるのに伴って副トランジスタのゲート電極電圧を低下させることに起因する画素電極電圧へのフィードスルー電圧の大きさに合わせ、主走査線と副走査線がともに非選択状態になった後の画素電極電圧と、対向電圧との差が結果的にほぼ0になるように設定する。
第2走査期間の後、第1走査期間に切り替わって主走査線が選択状態、副走査線が非選択状態になるときに、対向電極に供給される対向電圧を再び第1走査期間における値に戻す。各対向電極はそれぞれ独立しており、対向電極に供給される対向電圧を前述のように主走査線および副走査線の走査に同期して切り替える。
あるいは、このIPS表示モードの画素構成の場合、前記(A)の第2走査期間において、主走査線が非選択状態のまま副走査線を選択状態にして主トランジスタがオフ状態のまま副トランジスタをオン状態に保ち、このオン状態の副トランジスタを介して対向電極から対向電圧を画素電極に与え続ける。各対向電極は共通化されていてもそれぞれ独立していてもよい。
(D)1つのサブピクセル内にNB表示モードのIPS表示モードによる透過部とNW表示モードのIPS表示モードによる反射部とを併せ持つ場合、次のような構成をとる。
主走査線と、主走査線それぞれに対応して、透過部用の対向電極と、反射部用の対向電極と、副走査線を設け、各サブピクセル毎に主トランジスタと副トランジスタを設け、副トランジスタのゲート電極を副走査線に接続し、副トランジスタのドレイン電極(またはソース電極)を透過部用の対向電極に接続し、副トランジスタのソース電極(またはドレイン電極)を画素電極に接続する。
主トランジスタのゲート電極は主走査線、主トランジスタのドレイン電極(またはソース電極)は映像線、主トランジスタのソース電極(またはドレイン電極)は画素電極にそれぞれ接続され、主トランジスタあるいは副トランジスタのソース電極(またはドレイン電極)もしくは画素電極の少なくともいずれかと、透過部用の対向電極との間および反射部用の対向電極との間に保持容量を形成する。
画素電極と透過部用の対向電極との間、および画素電極と反射部用の対向電極との間にそれぞれ液晶層を介して透過部の画素容量および反射部の画素容量を形成する。
透過部用の対向電極(または反射部用の対向電極)は、画面走査方向に対して以前に走査される側に隣接するサブピクセルの反射部用の対向電極(または透過部用の対向電極)と共用する。反射部用の対向電極(または透過部用の対向電極)は、画面走査方向に対して次に走査される側に隣接するサブピクセルの透過部用の対向電極(または反射部用の対向電極)と共用する。
第1走査期間において、主走査線の選択時間をtLとしたとき、主走査線を選択状態にする直前の少なくともtL以上前に、画面走査方向に対して以前に走査される側に隣接するサブピクセルの反射部用の対向電極(または透過部用の対向電極)と共用している透過部用の対向電極(または反射部用の対向電極)の電圧を切り替え、主走査線を選択状態にする時に、画面走査方向に対して次に走査される側に隣接するサブピクセルの透過部用の対向電極(または反射部用の対向電極)と共用している反射部用の対向電極(または透過部用の対向電極)の電圧を切り替える。
主走査線が選択状態になるとオン状態になった主トランジスタを介して映像線から画像信号に対応した映像電圧が画素電極に供給され、主走査線が非選択状態になると主トランジスタはオフ状態になり、画素電極に蓄積された電荷が保持される。
第1走査期間の間、副走査線は非選択状態とし、透過部用の対向電極に供給される対向電圧と、反射部用の対向電極に供給される対向電圧は異なる電圧とする。これにより、各サブピクセルにおける透過部には画素電極電圧と透過部用の対向電極に供給される対向電圧との差電圧が与えられて透過部の液晶層が動作し、反射部には画素電極電圧と反射部用の対向電極に供給される対向電圧との差電圧が与えられて反射部の液晶層が動作し、それぞれ透過表示画像と反射表示画像が表示される。
第2走査期間において、主走査線が非選択状態のまま副走査線を選択状態にして主トランジスタがオフ状態のまま副トランジスタをオン状態に保ち、このオン状態の副トランジスタを介して透過部用の対向電極に供給される対向電圧を画素電極に与え続け、第1走査期間に切り替わって主走査線が選択状態、副走査線が非選択状態にそれぞれなるまで保つ。透過部にはほぼ0の電圧が印加され、反射部には透過部用の対向電極に供給される対向電圧と反射部用の対向電極に供給される対向電圧の差電圧が印加される。透過部用の対向電極に供給される対向電圧と、反射部用の対向電極に供給される対向電圧の差を少なくとも、利用する液晶表示モードの黒表示電圧程度に設定しておく。
第1走査期間と第2走査期間を交互に繰り返して交流駆動する。各対向電極はそれぞれ独立しており、透過部用の対向電極に供給される対向電圧および反射部用の対向電極に供給される対向電圧を前述のように主走査線の走査に同期して切り替える。
本願において開示される発明のうち代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、下記の通りである。
本発明によれば、消費電力を増大させることなく、動画表示性能に優れ、明るく高画質の液晶表示装置を提供することが可能となる。
本発明では、第1期間で画像を表示し、第2期間において、画素電極電圧と、対向電圧との差電圧が、利用する表示モードの黒表示電圧程度になることにより、各サブピクセルにおける画素容量に黒表示に対応した電圧が与えられて黒表示画面を表示する。
第1期間と第2期間が交互に繰り返されることにより、画像と黒表示画面を交互に表示することができる。これにより、画像と画像の間に黒表示画面を挿入して動画質を改善することができる。
第1期間による画面の走査が始まってから終わるまでの間に、第2期間による画面の走査を開始することにより、画像と黒挿入画面の切り替え周期を短縮することができるため、見かけのフレーム周波数を高めることができる。
このため、動画ボヤケを改善するとともにフリッカを防止することができる。それと同時に、第1期間における主走査線の選択時間tLを短縮する必要がないため、主トランジスタ(Qa)をオン状態にして画素電極を所望の映像電圧まで十分に充電することができ、映像線駆動回路からの出力電圧を高めず消費電力を増大することなく輝度傾斜や表示ムラを発生しにくくすることができる。
また、実際のフレーム周波数を高める必要がないため、各駆動回路全体の動作周波数を上昇させずに済み、消費電力を増大させずに見かけのフレーム周波数を高めた黒挿入表示が可能になる。さらに、第2期間の長さは必ずしも第1期間の長さと等しくなくてもよいため、第2期間の長さを第1期間の長さより短くすることで、黒挿入画面の表示時間を画像表示時間より短縮することができるため、表示輝度の低下を抑制することができる。あるいは、第2期間の長さと第1期間の長さとの関係は、使用する液晶層の応答特性や必要とされる動画性能、表示輝度などに応じて調整することができる。
以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する。
なお、実施例を説明するための全図において、同一機能を有するものは同一符号を付け、その繰り返しの説明は省略する。
[実施例1]
図1−1は、本発明の実施例1の液晶表示装置の概略構成を示す図、図1−2は、本発明の実施例1の液晶表示装置の画素構造の等価回路を示す図、図1−3は、本発明の実施例1の液晶表示パネルの概略構造を示す要部断面図である。
本実施例の液晶表示装置は、薄膜トランジスタ(TFT)を用いたアクティブマトリクス型液晶表示装置である。図1−3に示すように、本実施例の液晶表示パネルは、第1の基板(SUB1)と、第2の基板(SUB2)と、第1の基板(SUB1)と第2の基板(SUB2)との間に挟持される液晶層(LC)とを有する。本実施例では、第2の基板(SUB2)が観察者側となっている。
第2の基板(SUB2)には、第2の基板(SUB2)から液晶層(LC)に向かって順に、ブラックマトリクス(BM)とカラーフィルタ(FIR)、平坦化膜(OC)、対向電極(COM)、および配向膜(AL2)が形成される。
第1の基板(SUB1)には、第1の基板(SUB1)から液晶層(LC)に向かって順に、主走査線(MSCN;図1−3では図示せず)、副走査線(SSCN;図1−3では図示せず)、層間絶縁膜(PAS3)、映像線(SIG)、層間絶縁膜(PAS2)、保持容量線(STG)、層間絶縁膜(PAS1)、画素電極(P)および配向膜(AL1)が形成される。
なお、図示は省略するが、第1の基板(SUB1)と第2の基板(SUB2)の外側には、位相差板と偏光板が配置される。
本実施例では、図1−2に示すように、第1の基板(SUB1)上に、主走査線(MSCN)と、主走査線(MSCN)それぞれに対応して保持容量線(STG)と副走査線(SSCN)を設け、これらに交差するように映像線(SIG)を設ける。また、破線で示すように、主走査線(MSCN)と映像線(SIG)とにより区画される各サブピクセル(PIX)毎に主薄膜トランジスタ(Qa)と、副薄膜トランジスタ(Qb)を設ける。
図1−1に示すように、主走査線(MSCN)は走査線駆動回路10に、副走査線(SSCN)は副走査線駆動回路11に、保持容量線(STG)は保持容量電圧生成回路12に、映像線(SIG)は映像線駆動回路13に、対向電極(COM)は対向電圧生成回路14に接続される。表示制御回路15は、走査線駆動回路10、副走査線駆動回路11、保持容量電圧生成回路12、映像線駆動回路13、および対向電圧生成回路14を制御・駆動する。なお、図1−1、および後述する図8−1において、ARは表示領域である。
主トランジスタ(Qa)、および副トランジスタ(Qb)は、半導体層としてアモルファスシリコン(a−Si)を使用するアモルファスシリコン薄膜トランジスタ(TFT)や、半導体層としてポリシリコンを使用するポリシリコン薄膜トランジスタ(TFT)、半導体層として一般の結晶シリコンを使用するトランジスタなどで構成される。
また、前述および後述する各駆動回路(10〜13)は、半導体チップで構成され、第1の基板(SUB1)あるいはフレキシブル配線基板上に実装される。あるいは、前述および後述する各駆動回路(10〜13)は、半導体層としてポリシリコンを使用するポリシリコン薄膜トランジスタ(TFT)を用いて構成し、第1の基板(SUB1)上に、主トランジスタ(Qa)、あるいは、副トランジスタ(Qb)と一体に形成してもよい。
副薄膜トランジスタ(Qb)のゲート電極(g)を副走査線(SSCN)に接続し、副薄膜トランジスタ(Qb)のドレイン電極(d)を保持容量線(STG)に接続し、副薄膜トランジスタ(Qb)のソース電極(s)を画素電極(P)に接続する。
主薄膜トランジスタ(Qa)のゲート電極(G)を主走査線(MSCN)に接続し、主薄膜トランジスタ(Qa)のドレイン電極(D)を映像線(SIG)に接続し、主薄膜トランジスタ(Qa)のソース電極(S)を画素電極(P)に接続する。
画素電極(P)と保持容量線(STG)の間に絶縁膜(図1−3のPAS1)を介して保持容量(Cst)を形成する。
対向電極(COM)が形成された第2の基板(SUB2)と第1の基板(SUB1)を互いの電極形成面が対向するように配置し、その間隙に液晶組成物を充填して、画素電極(P)と対向電極(COM)の間に液晶層(LC)を介して画素容量(Cpx)を形成する。
第1および第2の基板の外側には、位相差板と偏光板(図示せず)を配置して、NB表示モードの液晶表示装置の構成としている。
主薄膜トランジスタ(Qa)のゲート電極(G)とソース電極(S)との間には寄生容量(Cgsa)が形成され、副薄膜トランジスタ(Qb)のゲート電極(g)とソース電極(s)との間には寄生容量(Cgsb)が形成される。
本実施例の液晶表示装置における各部の駆動電圧波形を図2−1に示す。図2−1(a)は画面の走査を開始する1表示ライン目の駆動電圧波形、図2−1(b)は2表示ライン目の駆動電圧波形、図2−1(c)は画面の走査を終了するN表示ライン目の駆動電圧波形を示す。駆動電圧波形は、各サブピクセル(PIX)の画素電極(P)への電圧の印加および保持を主走査線(MSCN)により制御する第1期間と、副走査線(SSCN)により制御する第2期間とを交互に繰り返して構成する。
図2−1(a)において、VG1は画面先頭の1表示ライン目の主走査線(MSCN)の電圧波形、Vg1は1表示ライン目の副走査線(SSCN)の電圧波形、VDは着目している映像線(SIG)の電圧波形、Vcomは対向電極(COM)の電圧波形、Vstは保持容量線(STG)の電圧波形、Vsは着目しているサブピクセル(PIX)の画素電極(P)の電圧波形であり、Vpxは画素電極電圧(Vs)と対向電圧(Vcom)との差電圧として画素容量(Cpx)に印加される液晶印加電圧である。
第1フレーム(Frame1)の画面の走査の開始とともに1表示ライン目の第1期間を開始する。第1期間は、1表示ライン目の主走査線電圧(VG1)を、主薄膜トランジスタ(Qa)のオン電圧(VGH)にして、1表示ライン目の主走査線(MSCN)を選択状態にする期間[1]と、主走査線電圧(VG1)をオフ電圧(VGL)にして主走査線(MSCN)を非選択状態にする期間[2]からなる。
第1期間の間、1表示ライン目の副走査線電圧(Vg1)を副薄膜トランジスタ(Qb)のオフ電圧(VGL)に保って1表示ライン目の副走査線(SSCN)を非選択状態にすること以外は、一般的な薄膜トランジスタアクティブマトリクス駆動と同様である。
これにより、画像信号に応じた液晶印加電圧(Vpx)が1表示ライン目の各画素容量(Cpx)に与えられて液晶層(LC)が動作し、1表示ライン目の各サブピクセルに画像が表示される。
次に、期間[3]と期間[4]からなる第2期間に切り替える。第2期間の間、1表示ライン目の主走査線電圧(VG1)を主薄膜トランジスタ(Qa)のオフ電圧(VGL)に保って1表示ライン目の主走査線(MSCN)を非選択状態にしておく。
期間[3]において、1表示ライン目の副走査線電圧(Vg1)を、副薄膜トランジスタ(Qb)のオン電圧(VGH)にして、1表示ライン目の副走査線(SSCN)を選択状態にすると、1表示ライン目の全サブピクセルの画素電極電圧(Vs)は副薄膜トランジスタ(Qb)を介して保持容量電圧(Vst)まで充電される。
期間[4]において、1表示ライン目の副走査線電圧(Vg1)を、副薄膜トランジスタ(Qb)のオフ電圧(VGL)にして、1表示ライン目の副走査線(SSCN)を非選択状態にすると、副走査線電圧(Vg1)をオン電圧(VGH)からオフ電圧(VGL)に変化させたことと、副薄膜トランジスタ(Qb)の寄生容量(Cgsb)とに起因するフィードスルー電圧(ΔVsg)の分だけ1表示ライン目の全サブピクセルの画素電極電圧(Vs)が低下し、この状態が保持される。
Figure 2008203627
前述の(1)式に示すように、保持容量電圧(Vst)を、対向電極(COM)に供給される対向電圧(Vcom)に対してフィードスルー電圧(ΔVsg)の分だけ予め高く設定することにより、期間[4]において保持される画素電極電圧(Vs)を対向電圧(Vcom)に等しくすることができるため、期間[4]における液晶印加電圧(Vpx)を0にすることができる。
したがって、NB表示モードを使用しているため、1表示ライン目の全サブピクセルを黒表示にすることができる。
その後、再び第1期間に切り替える。このとき、第1期間は、期間[1]’と期間[2]’とからなり、前回の第1期間とは、対向電圧(Vcom)に対する映像線(SIG)の電圧(VD)の極性が逆であること以外は同様であり、液晶印加電圧(Vpx)の極性が逆になるため、結果的に画素容量(Cpx)は交流駆動されて画像が表示される。
その後、再び第2期間に切り替える。このとき、第2期間は、期間[3]’と期間[4]’とからなるが、前回の第2期間と同様であり、1表示ライン目の全サブピクセルを黒表示にすることができる。このような動作を繰り返すことにより、画像と黒表示を交互に表示することができる。
なお、本実施例では、期間[1]と期間[2]からなる第1期間を第1フレーム(Frame1)に割り当て、期間[3]と期間[4]からなる第2期間を第2フレーム(Frame2)に割り当て、期間[1]’と期間[2]’からなる第1期間を第3フレーム(Frame3)に割り当て、期間[3]’と期間[4]’からなる第2期間を第4フレーム(Frame4)に割り当てた。また、副走査線電圧波形Vg1は主走査線電圧波形VG1とタイミングが異なるだけで同じ形状にした。
図2−1(b)において、VG2は2表示ライン目の主走査線(MSCN)の電圧波形、Vg2は2表示ライン目の副走査線(SSCN)の電圧波形であり、その他の記号は図2−1(a)の場合と同様である。
2表示ライン目の第1期間は、1表示ライン目の第1期間が期間[1]から期間[2]に切り替わるタイミングで開始し、1表示ライン目の場合と同様に2表示ライン目の各サブピクセルに画像信号に応じた画像が表示される。
2表示ライン目の第2期間は、1表示ライン目の第2期間が期間[3]から期間[4]に切り替わるタイミングで開始し、1表示ライン目の場合と同様に2表示ライン目の全サブピクセルを黒表示にすることができる。
その後、再び2表示ライン目の第1期間は、1表示ライン目の第1期間が期間[1]’から期間[2]’に切り替わるタイミングで開始し、2表示ライン目の第2期間は、1表示ライン目の第2期間が期間[3]’から期間[4]’に切り替わるタイミングで開始する。
これにより、2表示ライン目においても1表示ライン目と同様に画像と黒表示を交互に表示することができる。
このような動作は3表示ライン目以降についても同様である。図2−1(c)において、VGNは画面最終表示ラインであるN表示ライン目の主走査線(MSCN)の電圧波形、VgNはN表示ライン目の副走査線(SSCN)の電圧波形であり、その他の記号は図2−1(a)の場合と同様である。また、N表示ライン目の第1期間および第2期間が開始するタイミングと、この1表示ライン前期間が切り替わるタイミングとの関係は、2表示ライン目以降の場合と同様である。これにより、N表示ライン目においても1表示ライン目以降と同様に画像と黒表示を交互に表示することができる。
なお、本実施例では、N表示ライン目の第1期間が、期間[1]から期間[2](または期間[1]’から期間[2]’)に切り替わった後、画面先頭表示ラインである1表示ライン目が第1期間から第2期間になり、N表示ライン目の第2期間が、期間[3]から期間[4](または期間[3]’から期間[4]’)に切り替わった後、1表示ライン目が第2期間から第1期間になる動作とした。
前述の動作により、第1期間で構成した画像表示画面と第2期間で構成した黒表示画面を交互に表示することが可能になるため、画像と画像の間に黒表示画面を挿入して動画質を改善することができる。
本実施例の液晶表示装置の変形例の各部の駆動電圧波形を図2−2に示す。図2−1に示す駆動電圧波形は、対向電極(COM)に供給される対向電圧(Vcom)が各フレームにおいて一定であるのに対して、図2−2に示す駆動電圧波形は、対向電極(COM)に供給される対向電圧(Vcom)が、映像線(SIG)の電圧(VD)の極性に合わせて、正極性と負極性とに変化する。それ以外の構成は、図2−1に示す駆動電圧波形と同様である。
図2−2(a)は画面の走査を開始する表示ラインに対応する1表示ライン目の駆動電圧波形、図2−2(b)は2表示ライン目の駆動電圧波形、図2−2(c)は画面の走査を終了する表示ラインに対応するN表示ライン目の駆動電圧波形を示す。所謂、コモン交流駆動に対しても、本発明を適用することができる。
[実施例2]
本発明の実施例2の液晶表示装置は、駆動電圧波形が異なる以外は前述の実施例1と同様の構成である。
実施例2による液晶表示装置における各部の駆動電圧波形を図3に示す。図3(a)は画面の走査を開始する1表示ライン目の駆動電圧波形、図3(b)は2表示ライン目の駆動電圧波形、図3(c)は画面の走査を終了するN表示ライン目の駆動電圧波形を示す。前述の実施例1における図2−1と比較して、各走査期間を開始するタイミングが異なる駆動電圧波形とした。
図3(a)を例に説明する。第1フレーム(Frame1)の画面の走査の開始とともに画面先頭表示ラインである1表示ライン目の第1期間を開始し、第1フレーム(Frame1)内において遅延時間(td)後に、期間[2]から期間[3]に切り替えて、第2期間を開始する。
その後、図3(c)に示すように、第1期間による画面の走査が最終表示ラインであるN表示ライン目に到達した後、第2フレーム(Frame2)の画面の走査を開始して、再び1表示ライン目の第1期間を開始し、第2フレーム(Frame2)内においても、遅延時間(td)後に期間[2]’から期間[3]’に切り替えて第2期間を開始する。
このような動作は、図3(b)、図3(c)に示すように、2表示ライン目以降についても同様である。すなわち、各フレームにおいて、フレーム期間の途中から副走査線(SSCN)による画面の走査を開始する動作としている。
前述の実施例1では、第1フレームを第1期間、第2フレームを第2期間に割り当てていたのに対して、本実施例2では、1フレーム内に第1期間および第2期間を存在させることができる。
このため、フレーム期間の長さを変更することなく2倍の周波数で画像と画像の間に黒表示画面を挿入することができ、より動画質改善に有効である。さらに、主走査線(MSCN)および副走査線(SSCN)の各表示ラインの選択時間が実施例1の場合と変わらないため、各表示ラインの主薄膜トランジスタ(Qa)および副薄膜トランジスタ(Qb)をオン状態にして各画素電極電圧(Vs)をそれぞれ所望の電圧まで十分に充電できるようになり、駆動回路からの出力電圧を高めず消費電力を増大することなく輝度傾斜や表示ムラを発生しにくくすることができる。
また、画像と画像の間に2倍の周波数で黒表示画面を挿入することが、前述の実施例1の場合と等しいフレーム周波数のままでできるため、駆動回路全体の動作周波数を上昇させずに済み、消費電力を増大させずに見かけのフレーム周波数を高めた黒挿入表示が可能になる。
さらに、第2期間の長さは必ずしも第1期間の長さと等しくなくてもよいため、遅延時間(td)を所望の時間に設定することにより、第2期間の長さを第1期間の長さより短くすることで黒挿入画面の表示時間を画像表示時間より短縮することができ、表示輝度の低下を抑制することができる。
遅延時間(td)は、液晶層の応答特性や必要とされる動画性能、表示輝度などから決定してよいため、前記とは逆に第2期間の長さを第1期間の長さより長くすることで黒挿入画面の表示時間を画像表示時間より延長しても構わない。
[実施例3]
本発明の実施例3の液晶表示装置は、駆動電圧波形が異なる以外は前述の実施例1もしくは実施例2と同様の構成である。
本実施例3の液晶表示装置おける各部の駆動電圧波形を図4−1に示す。図4−1(a)は画面の走査を開始する1表示ライン目の駆動電圧波形、図4−1(b)は2表示ライン目の駆動電圧波形を示す。
実施例1における図2−1、実施例2における図3と比較して次の点が異なる。まず、第2期間を期間[3]、期間[3]’だけから構成し、第2期間において各表示ラインの副走査線(SSCN)を選択状態のまま保って副薄膜トランジスタ(Qb)をオン状態にし続けるようにしている。
Figure 2008203627
また、前述の(2)式に示すように、保持容量電圧(Vst)を対向電圧(Vcom)と等しくしている。
図4−1(a)を例に説明する。1表示ライン目の第2期間において、1表示ライン目の副走査線電圧(Vg1)を副薄膜トランジスタ(Qb)のオン電圧(VGH)にして1表示ライン目の副走査線(SSCN)を選択状態にすると、1表示ライン目の全サブピクセルの画素電極電圧(Vs)は、副薄膜トランジスタ(Qb)を介して対向電圧(Vcom)に等しい保持容量電圧(Vst)まで充電される。その後、再び1表示ライン目の第1期間が開始されるまでこの状態を保つ。
第2期間の間、副薄膜トランジスタ(Qb)をオン状態からオフ状態に切り替えることがないため、副走査線電圧(Vg1)をオン電圧(VGH)からオフ電圧(VGL)に変化させることと、副薄膜トランジスタ(Qb)の寄生容量(Cgsb)とに起因する画素電極電圧(Vs)へのフィードスルー電圧(ΔVsg)が発生せず、フィードスルー電圧(ΔVsg)による画素電極電圧(Vs)の低下を考慮する必要がない。
これにより、1表示ライン目の画素電極電圧(Vs)を、対向電圧(Vcom)に等しくすることができるため、第2期間の間、液晶印加電圧(Vpx)を0にすることができる。
図4−1(b)に示すように、2表示ライン目においても1表示ライン目と同様に駆動する。このような動作は3表示ライン目以降についても同様である。
第2期間において、副走査線(SSCN)を選択状態にして副薄膜トランジスタ(Qb)をオン状態にしたとき、保持容量線(STG)を通してその表示ラインの全サブピクセルに保持容量電圧(Vst)を供給しなければならない。
本実施例の液晶表示装置の変形例の各部の駆動電圧波形を図4−2に示す。図4−1に示す駆動電圧波形は、対向電極(COM)に供給される対向電圧(Vcom)が各フレームにおいて一定であるのに対して、図4−2に示す駆動電圧波形は、対向電極(COM)に供給される対向電圧(Vcom)が、映像線(SIG)の電圧(VD)の極性に合わせて、正極性と負極性とに変化する。それ以外の構成は、図4−1に示す駆動電圧波形と同様である。
図4−2(a)は画面の走査を開始する1表示ライン目の駆動電圧波形、図4−2(b)は2表示ライン目の駆動電圧波形を示す。前述の実施例1の変形例の場合と同様に、所謂、コモン交流駆動に対しても、本発明を適用することができる。
本実施例においては、副薄膜トランジスタ(Qb)をオン状態にしている時間を、前述の実施例1や実施例2の場合に比べて十分長く取ることができるため、各画素電極電圧(Vs)を保持容量電圧(Vst)まで、すなわち対向電圧(Vcom)まで十分に充電することができる。これにより、確実に黒表示画面を表示することができる。
なお、実施例1〜3において、各保持容量線(STG)は共通化されていてもそれぞれ独立に制御されていても構わないが、保持容量線(STG)の抵抗低減の点では共通化されていることが望ましい。
また、前述の実施例1〜3において、NB表示モードとしては、垂直配向(VA)モードや複屈折型のツイステッドネマチック(TN)モードを用いることができる。
透過型、反射型、部分透過反射型(半透過型)の画素構造や配向分割方式を採用しても構わない。対向電極(COM)とは別に保持容量線(STG)を有するNB表示モードのアクティブマトリクス型液晶表示装置であれば、あらゆる表示モードに対して有効である。
[実施例4]
本発明の実施例4の液晶表示装置の画素構造の等価回路は、前述の実施例1における図1と同じであるが、第1の基板(SUB1)および第2の基板(SUB1)の外側に配置される位相差板と偏光板(図示せず)の偏光方向を異ならせて、NW表示モードの液晶表示装置の構成とし、各保持容量線(STG)を独立に制御する点が異なっている。
本実施例4の液晶表示装置における各部の駆動電圧波形を図5−1に示す。図5−1(a)は画面の走査を開始する1表示ライン目の駆動電圧波形、図5−1(b)は2表示ライン目の駆動電圧波形、図5−1(c)は画面の走査を終了するN表示ライン目の駆動電圧波形を示す。
図5−1(a)、(b)、(c)は、それぞれ実施例1における、図2−1(a)、(b)、(c)に対応する波形であるが、各表示ラインの保持容量電圧波形を独立に変化させ、それぞれVst1、Vst2、VstNとした点が異なる。
図5−1(a)を例に説明する。期間[1]と期間[2]からなる第1期間において、1表示ライン目の保持容量電圧(Vst1)を一定の電圧(VstH)に保つ。これにより、保持容量(Cst)を通した画素電極電圧(Vs)へのフィードスルー電圧は発生しない。
次に、保持容量電圧(Vst1)をVstHの電圧に保ったまま、期間[3]と期間[4]からなる第2期間に切り替える。第2期間の間、1表示ライン目の主走査線電圧(VG1)を主薄膜トランジスタ(Qa)のオフ電圧(VGL)に保って1表示ライン目の主走査線(MSCN)を非選択状態にしておく。
期間[3]において、1表示ライン目の副走査線電圧(Vg1)を副薄膜トランジスタ(Qb)のオン電圧(VGH)にして、1表示ライン目の副走査線(SSCN)を選択状態にすると、1表示ライン目の全サブピクセルの画素電極電圧(Vs)は副薄膜トランジスタ(Qb)を介して保持容量電圧(Vst1)まで、すなわち、VstHの電圧まで充電される。
期間[4]において、1表示ライン目の副走査線電圧(Vg1)を副薄膜トランジスタ(Qb)のオフ電圧(VGL)にして1表示ライン目の副走査線(SSCN)を非選択状態にすると、副走査線電圧(Vg1)をオン電圧(VGH)からオフ電圧(VGL)に変化させることと、副薄膜トランジスタ(Qb)の寄生容量(Cgsb)とに起因するフィードスルー電圧(ΔVsg)の分だけ1表示ライン目の全サブピクセルの画素電極電圧(Vs)が低下し、この状態が保持される。
予め、画素電圧(Vs)と対向電圧(Vcom)の差である液晶印加電圧(Vpx)がNW表示モードの黒表示電圧程度になるように保持容量電圧(Vst1)を設定しておく。その後、再び第1期間を開始するのに伴って、保持容量電圧(Vst1)を対向電圧(Vcom)に対して逆極性となる、異なる電圧レベルのVstLの電圧に変化させて維持する。
保持容量電圧(Vst1)をVstLの電圧に保ったまま、期間[3]’と期間[4]’からなる第2期間に切り替える。期間[3]’において、1表示ライン目の副走査線電圧(Vg1)を副薄膜トランジスタ(Qb)のオン電圧(VGH)にして1表示ライン目の副走査線(SSCN)を選択状態にすると、1表示ライン目の全サブピクセルの画素電極電圧(Vs)は副薄膜トランジスタ(Qb)を介して保持容量電圧(Vst1)まで、すなわちVstLの電圧まで充電される。
期間[4]’において、1表示ライン目の副走査線電圧(Vg1)を副薄膜トランジスタ(Qb)のオフ電圧(VGL)にして1表示ライン目の副走査線(SSCN)を非選択状態にすると、副走査線電圧(Vg1)をオン電圧(VGH)からオフ電圧(VGL)に変化させることと、副薄膜トランジスタ(Qb)の寄生容量(Cgsb)とに起因するフィードスルー電圧(ΔVsg)の分だけ1表示ライン目の全サブピクセルの画素電極電圧(Vs)が低下し、この状態が保持される。
この時、保持容量電圧(Vst1)は、液晶印加電圧(Vpx)が、NW表示モードの黒表示電圧程度であって、前回の第2期間における液晶印加電圧(Vpx)と逆極性になるように設定しておく。
保持容量電圧(Vst)の、VstHとVstLの2つの電圧レベルは、下記(3)式を満たし、下記(4)式で表わされる液晶印加電圧(Vpx)が、NW表示モードの黒表示電圧程度になるように設定すればよい。
Figure 2008203627
これにより、第2期間において、1表示ライン目の全サブピクセルを黒表示にすることができ、NW表示モードの黒挿入表示においても画素容量(Cpx)を交流駆動することができる。このような動作は、図5−1(b)、(c)に示すように2表示ライン目以降についても同様である。
保持容量電圧(Vst2,VstN)は、それぞれの表示ラインにおける第2期間から第1期間への切り替えに伴って変化させるため、各保持容量線(STG)は独立に制御する。
前述の動作により、NW表示モードにおいても、画像表示画面と黒表示画面を交互に表示することが可能になるため、画像と画像の間に黒表示画面を挿入して動画質を改善することができる。
本実施例の液晶表示装置の変形例の各部の駆動電圧波形を図5−2に示す。図5−1に示す駆動電圧波形は、対向電極(COM)に供給される対向電圧(Vcom)が各フレームにおいて一定であるのに対して、図5−2に示す駆動電圧波形は、対向電極(COM)に供給される対向電圧(Vcom)が、映像線(SIG)の電圧(VD)の極性に合わせて、正極性と負極性とに変化する。それ以外の構成は、図5−1に示す駆動電圧波形と同様である。
図5−2(a)は画面の走査を開始する1表示ライン目の駆動電圧波形、図5−2(b)は2表示ライン目の駆動電圧波形を示す。図5−2(c)は画面の走査を終了するN表示ライン目の駆動電圧波形を示す。前述の実施例1の変形例や、実施例3の変形例の場合と同様に、NW表示モードにおけるコモン交流駆動に対しても、本発明を適用することができる。
なお、NW表示モードを用いた場合でも、前述の実施例2のように1フレーム期間の途中から副走査線(SSCN)による画面の走査を開始する駆動をしても構わない。その場合に得られる効果は実施例2の場合と同様である。
また、実施例3のように第2期間において各表示ラインの副走査線(SSCN)を選択状態に保ち続ける駆動をしても構わない。その場合に得られる効果は実施例3の場合と同様である。
本実施例では、各表示ラインの保持容量電圧(Vst)はそれぞれの表示ラインにおける第2期間から第1期間への切り替えに同期して変化させたが、各走査期間内でほぼ一定に保たれていればよく、第1期間から第2期間への切り替えに伴って変化させても構わない。
本実施例におけるNW表示モードとしては、90度ツイストのTNモード、ホモジニアス配向のECBモード、OCBモードなどを用いることができる。透過型、反射型、部分透過反射型(半透過型)の画素構造や配向分割方式を採用しても構わない。対向電極(COM)とは別に保持容量線(STG)を有するNW表示モードのアクティブマトリクス型液晶表示装置であれば、あらゆる表示モードに対して有効である。
また、本実施例は、NB表示モードにも応用することができる。その場合、保持容量電圧(Vst)の、VstHとVstLの2つの電圧レベルは、前述の(3)式を満たし、前述の(4)式で表わされる、期間[4]、期間[4]’における液晶印加電圧(Vpx)がNB表示モードの黒表示電圧程度になるように設定しておけばよい。
実施例1〜4においては、保持容量(Cst)は画素電極(P)と保持容量線(STG)の間に絶縁膜を介して形成したが、主薄膜トランジスタ(Qa)のソース電極電極(S)と保持容量線(STG)との間に絶縁膜を介して形成したり、副薄膜トランジスタ(Qb)のソース電極(s)と保持容量線(STG)との間に絶縁膜を介して形成したりしてもよい。また、これらを組み合わせて形成しても構わない。
[実施例5]
本発明の実施例5の液晶表示装置は、前述の実施例1〜4の液晶表示装置と比して、画素構造が異なっている。
図6は、本発明の実施例5の液晶表示装置の画素構造の等価回路を示す図であり、前述実施例1の図1−2と比較して次の点が異なっている。
着目しているサブピクセル(PIX)における副薄膜トランジスタ(Qb)のドレイン電極(d)を、画面走査方向(DIR)に対して着目しているサブピクセル(PIX)の次に走査される側に隣接するサブピクセルの保持容量線(STG)に接続する。
なお、画面の走査を終了する画面最終表示ラインについては、画面走査方向(DIR)に対して次に走査される側に隣接する表示ラインとしてダミーサブピクセルもしくはダミー保持容量線(STG)を設けておき、画面最終表示ラインのサブピクセルにおける副薄膜トランジスタ(Qb)のドレイン電極(d)を接続する。
[実施例6]
本発明の実施例6の液晶表示装置は、前述の実施例1〜4の液晶表示装置と比して、画素構造が異なっている。
図7は、本発明の実施例6の液晶表示装置の画素構造の等価回路を示す図であり、前述の実施例1における図1−2と比較して次の点が異なっている。
着目しているサブピクセル(PIX)の副薄膜トランジスタ(Qb)のドレイン電極(d)を、画面走査方向(DIR)に対して着目しているサブピクセル(PIX)の直前に走査される側に隣接するサブピクセルの保持容量線(STG)に接続している。
なお、画面の走査を開始する画面先頭表示ラインについては、画面走査方向(DIR)に対して直前に走査される側に隣接する表示ラインとしてダミーサブピクセルもしくはダミー保持容量線(STG)を設けておき、画面先頭表示ラインのサブピクセルにおける副薄膜トランジスタ(Qb)のドレイン電極(d)を接続する。
前述の実施例5および本実施例6の駆動方法としては、使用する液晶表示モードに応じて前述の実施例1〜4における駆動電圧波形を適用することができる。その場合に得られる効果は実施例1〜4の場合と同様である。
[実施例7]
本実施例7、および後述する実施例8〜10は、IPS表示モードの液晶表示装置における実施例である。
図8−1は、本発明の実施例7の液晶表示装置の概略構成を示す図、図8−2は、本発明の実施例7の液晶表示装置の画素構造の等価回路を示す図、図8−3は、本発明の実施例7の液晶表示パネルの概略構造を示す要部断面図である。
本実施例の液晶表示装置は、薄膜トランジスタ(TFT)を用いたアクティブマトリクス型液晶表示装置である。図8−3に示すように、本実施例の液晶表示パネルは、第1の基板(SUB1)と、第2の基板(SUB2)と、第1の基板(SUB1)と第2の基板(SUB2)との間に挟持される液晶層(LC)とを有する。本実施例では、第2の基板(SUB2)が観察者側となっている。
第2の基板(SUB2)には、第2の基板(SUB2)から液晶層(LC)に向かって順に、ブラックマトリクス(BM)とカラーフィルタ(FIR)、平坦化膜(OC)、および配向膜(AL2)が形成される。
第1の基板(SUB1)には、第1の基板(SUB1)から液晶層(LC)に向かって順に、主走査線(MSCN;図8−3では図示せず)、副走査線(SSCN;図8−3では図示せず)、層間絶縁膜(PAS3)、映像線(SIG)、層間絶縁膜(PAS2)、対向電極(COM)、層間絶縁膜(PAS1)、画素電極(P)および配向膜(AL1)が形成される。
なお、図示は省略するが、第1の基板(SUB1)と第2の基板(SUB2)の外側には、位相差板と偏光板が配置される。
また、図8−2に示すように、本実施例では、第1の基板(SUB1)上に、主走査線(MSCN)と、主走査線(MSCN)それぞれに対応して保持容量線を兼ねる対向電極(COM)と副走査線(SSCN)を設け、これらに交差するように映像線(SIG)を設ける。また、破線で示したように、主走査線(MSCN)と映像線(SIG)とにより区画される各サブピクセル(PIX)毎に主薄膜トランジスタ(Qa)と副薄膜トランジスタ(Qb)を設ける。
図8−1に示すように、主走査線(MSCN)は走査線駆動回路10に、副走査線(SSCN)は副走査線駆動回路11に、映像線(SIG)は映像線駆動回路13に、対向電極(COM)は対向電圧生成回路14に接続される。
副薄膜トランジスタ(Qb)のゲート電極(g)を副走査線(SSCN)に接続し、副薄膜トランジスタ(Qb)のドレイン電極(d)を対向電極(COM)に接続し、副薄膜トランジスタ(Qb)のソース電極(s)を画素電極(P)に接続する。
主薄膜トランジスタ(Qa)のゲート電極(G)は主走査線(MSCN)に接続し、主薄膜トランジスタ(Qa)のドレイン電極(D)は映像線(SIG)に接続し、主薄膜トランジスタ(Qa)のソース電極(S)は画素電極(P)に接続する。
画素電極(P)は、短冊状もしくは櫛歯状の平面形状とし、画素電極(P)と対向電極(COM)の間に液晶層(LC)を介して第1の基板(SUB1)の表面と平行な電界を発生して画素容量(Cpx)を形成するIPS構造の電極配置とした。画素電極(P)と対向電極(COM)の間には、絶縁膜(図8−3のPAS1)を介して保持容量(Cst)を形成される。
第1および第2の基板の外側には、位相差板と偏光板(図示せず)を配置して、NB表示モードの液晶表示装置の構成としている。
主薄膜トランジスタ(Qa)のゲート電極(G)とソース電極(S)との間には寄生容量(Cgsa)が形成され、副薄膜トランジスタ(Qb)のゲート電極(g)とソース電極(s)との間には寄生容量(Cgsb)が形成される。
本実施例の液晶表示装置は、対向電極(COM)が保持容量線を兼ねるため、保持容量電圧(Vst)と対向電極に供給される対向電圧(Vcom)は等しい。よって前述の実施例3と同じ駆動電圧波形で駆動することができる。すなわち、IPS表示モードにおいても本発明による黒挿入表示が可能であり、その効果も他の実施例と同等である。
なお、各対向電極(COM)は共通化されていてもそれぞれ独立に制御されていても構わないが、対向電極(COM)の抵抗低減の点では共通化されていることが望ましい。
[実施例8]
本発明の実施例8の液晶表示装置は、駆動電圧波形が異なる以外は前述の実施例7と同様の構成である。
本実施例の液晶表示装置における各部の駆動電圧波形を図9に示す。図9(a)は1表示ライン目の駆動電圧波形、図9(b)は2表示ライン目の駆動電圧波形、図9(c)はN表示ライン目の駆動電圧波形を示す。
前述の実施例1や実施例2の場合と同様に、第2期間は主走査線(MSCN)を非選択状態に保ったまま副走査線(SSCN)を選択状態にする期間[3](または期間[3]’)と非選択状態にする期間[4](または期間[4]’)から構成される。
Vcom1は1表示ライン目の対向電極(COM)の電圧波形、Vcom2は2表示ライン目の対向電極(COM)の電圧波形、VcomNはN表示ライン目の対向電極(COM)の電圧波形であり、各対向電極(COM)はそれぞれ独立に制御する。
図9(a)を例に説明する。期間[1]と期間[2]からなる第1期間の後、期間[3]と期間[4]からなる第2期間に切り替える。
第2期間の間、1表示ライン目の主走査線電圧(VG1)を、主薄膜トランジスタ(Qa)のオフ電圧(VGL)に保って、1表示ライン目の主走査線(MSCN)を非選択状態にする。1表示ライン目の第2期間において、1表示ライン目の対向電極に供給される対向電圧(Vcom1)は、期間[3]を開始するのに同期して第1期間における値より上昇させてVcomHの電圧とし、期間[4]に切り替えるのに同期して低下させてVcomLの電圧とする。
期間[3]では、1表示ライン目の副走査線電圧(Vg1)を副薄膜トランジスタ(Qb)のオン電圧(VGH)にして1表示ライン目の副走査線(SSCN)を選択状態にすると、1表示ライン目の全サブピクセルの画素電極電圧(Vs)は、副薄膜トランジスタ(Qb)を介して上昇後の対向電極(COM)に供給される対向電圧(VcomH)まで充電される。
期間[4]において、1表示ライン目の副走査線電圧(Vg1)を副薄膜トランジスタ(Qb)のオフ電圧(VGL)にして1表示ライン目の副走査線を非選択状態にすると、1表示ライン目の全サブピクセルの画素電極電圧(Vs)は、副走査線電圧(Vg1)をオン電圧(VGH)からオフ電圧(VGL)に変化させることと、寄生容量(Cgsb)とに起因するフィードスルー電圧(ΔVgs)と、1表示ライン目の対向電極に供給される対向電圧(Vcom1)をVcomHからVcomLに低下させることと、画素容量(Cpx)および保持容量(Cst)とに起因するフィードスルー電圧(ΔVps)の分だけ低下し、この状態が保持される。
対向電極(COM)に供給される対向電圧(Vcom1)を低下させる前のVcomHの電圧に対して、低下させた後のVcomLの電圧を、下記(5)式に示すような値に、予め設定することにより、期間[4]において保持される画素電極電圧(Vs)と対向電圧(Vcom1)(=VcomL)との差を結果的に0にすることができる。
Figure 2008203627
これにより、1表示ライン目の全サブピクセルにおける液晶印加電圧(Vpx)を0にして黒表示することができる。
その後、第2期間から第1期間に切り替えるのに同期して、対向電圧(Vcom1)を再び第1期間における値に戻す。再び第2期間に切り替えて期間[3]’を開始した後も同様に駆動する。このような動作は図9(b)、(c)に示すように2表示ライン目以降についても同様である。
本実施例においても、画像表示画面と黒表示画面を交互に表示することが可能になるため、画像と画像の間に黒表示画面を挿入して動画質を改善することができる。
本実施例では、期間[2]から期間[3]に切り替わるときに対向電圧(Vcom)を一度上昇させてから、期間[3]から期間[4]に切り替わるときに低下させたが、期間[3]から期間[4]に切り替わるときの画素電極電圧(Vs)へのフィードスルー電圧が十分小さい場合には、必ずしも期間[2]から期間[3]に切り替わるときに上昇させなくてもよい。
[実施例9]
本発明の実施例9の液晶表示装置は、駆動電圧波形が異なる以外は前述の実施例7と同様の構成である。
本実施例の液晶表示装置における各部の駆動電圧波形を図10に示す。図10(a)は1表示ライン目の駆動電圧波形、図10(b)は2表示ライン目の駆動電圧波形、図10(c)はN表示ライン目の駆動電圧波形を示す。
前述の実施例1や実施例2の場合と同様に、第2期間は主走査線(MSCN)を非選択状態に保ったまま副走査線(SSCN)を選択状態にする期間[3](または期間[3]’)と非選択状態にする期間[4](または期間[4]’)から構成される。
Vcomは対向電極(COM)の電圧波形である。実施例8における図9と比較して、対向電極に供給される対向電圧(Vcom)を一定に保つ点が異なる。
図10(a)を例に説明する。期間[1]と期間[2]からなる第1期間の後、期間[3]と期間[4]からなる第2期間に切り替える。
第2期間の間、1表示ライン目の主走査線電圧(VG1)を主薄膜トランジスタ(Qa)のオフ電圧(VGL)に保って1表示ライン目の主走査線(MSCN)を非選択状態にする。1表示ライン目の第2期間において、期間[3]では、1表示ライン目の副走査線電圧(Vg1)を副薄膜トランジスタ(Qb)のオン電圧(VGH)にして1表示ライン目の副走査線(SSCN)を選択状態にすると、1表示ライン目の全サブピクセルの画素電極電圧(Vs)は、副薄膜トランジスタ(Qb)を介して、対向電極(COM)に供給される対向電圧(Vcom)まで充電される。
期間[4]において、1表示ライン目の副走査線電圧(Vg1)を副薄膜トランジスタ(Qb)のオフ電圧(VGL)にして1表示ライン目の副走査線(SSCN)を非選択状態にすると、副走査線電圧(Vg1)をオン電圧(VGL)からオフ電圧(VGL)に変化させることと、副薄膜トランジスタ(Qb)の寄生容量(Cgsb)とに起因するフィードスルー電圧(ΔVsg)の分だけ1表示ライン目の全サブピクセルの画素電極電圧(Vs)が低下し、この状態が保持される。
画素電圧(Vs)と対向電圧(Vcom)の差である液晶印加電圧(Vpx)が、下記(6)式に示すように0ではなくなるが、その値がNB表示モードであるIPS表示モードの黒表示電圧程度より小さくなるように各容量値を設定しておく。
Figure 2008203627
その後、再び第2期間になったときも同様の動作となるため、黒表示している第2期間だけを見ると液晶印加電圧(Vpx)が常に負の直流電圧となり、画素容量(Cpx)を直流駆動することになってしまう。
この直流電圧成分を補償するために、画像表示するための第1期間に、画像信号(図10のVpxAC)に逆極性の直流電圧(図10のVpxDC)を重畳し、第1期間と第2期間を通して見た場合に液晶印加電圧(Vpx)における直流電圧成分が0になるように、対向電圧(Vcom)と映像線(SIG)の電圧(VD)との関係を設定する。この関係を、前述の式(7)に示す。なお、(7)式において、VDAおよびVDBはそれぞれ期間[1]および期間[1]’における映像線(SIG)の電圧である。
このような動作は図10(b)、(c)に示すように2表示ライン目以降についても同様である。
本実施例においても、画像表示画面と黒表示画面を交互に表示することが可能になるため、画像と画像の間に黒表示画面を挿入して動画質を改善することができる。なお、各対向電極(COM)は共通化されていてもそれぞれ独立に制御されていても構わないが、対向電極の抵抗低減の点では共通化されていることが望ましい。
また、実施例7〜9においても、前述の実施例2のように1フレーム期間の途中から副走査線(SSCN)による画面の走査を開始する駆動をしても構わない。その場合に得られる効果は実施例2の場合と同様である。
さらに、実施例7〜9のうちでは、液晶表示装置の構造として対向電極(COM)を共通化することができ、駆動電圧波形が複雑でなく、各容量値の制約が緩く、確実に黒挿入表示が可能であるため、実施例7が最も望ましい。
[実施例10]
本発明の実施例10の液晶表示装置は、IPS表示モードの液晶表示装置における他の実施例である。図11は、本発明の実施例10の液晶表示装置の画素構造の等価回路を示す図である。
本実施例は、薄膜トランジスタを用いたアクティブマトリクス型液晶表示装置である。本実施例では、第1の基板(SUB1)上に、主走査線(MSCN)と、主走査線(MSCN)それぞれに対応して保持容量線を兼ねる対向電極(COM)と副走査線(SSCN)を設け、これらに交差するように映像線(SIG)を設け、破線で示したように、主走査線(MSCN)と映像線(SIG)とにより区画される各サブピクセル(PIX)毎に主薄膜トランジスタ(Qa)と副薄膜トランジスタ(Qb)を設ける。
副薄膜トランジスタ(Qb)のゲート電極(g)を副走査線(SSCN)に接続し、副薄膜トランジスタ(Qb)のドレイン電極(d)を、画面走査方向(DIR)に対して次に走査される側に隣接するサブピクセルの対向電極(COM)に接続し、副薄膜トランジスタ(Qb)のソース電極(s)を画素電極(P)に接続する。
主薄膜トランジスタ(Qa)のゲート電極(G)は主走査線(MSCN)に接続し、主薄膜トランジスタ(Qa)のドレイン電極(D)は映像線(SIG)に接続し、主薄膜トランジスタ(Qa)のソース電極(S)は画素電極(P)に接続する。
画素電極(P)は、短冊状もしくは櫛歯状の平面形状とし、画素電極(P)と対向電極(COM)の間に液晶層(LC)を介して第1の基板(SUB1)の表面と平行な電界を発生して画素容量(Cpx)を形成するIPS構造の電極配置とした。画素電極(P)と対向電極(COM)の間に絶縁膜(図8−3のPAS1)を介して保持容量(Cst)を形成する。
第2の基板(SUB2)と第1の基板(SUB1)が液晶層(LC)を介して対向するように配置し、その間隙に液晶組成物を充填する。第1の基板(SUB1)および第2の基板(SUB2)の外側には、位相差板と偏光板(図示せず)を配置して、NB表示モードの液晶表示装置の構成としている。
また、主走査線(MSCN)は走査線駆動回路10に、副走査線(SSCN)は副走査線駆動回路11に、映像線(SIG)は映像線駆動回路13に、対向電極(COM)は対向電圧生成回路14に接続される。
主薄膜トランジスタ(Qa)のゲート電極(G)とソース電極(S)との間には寄生容量(Cgsa)が形成され、副薄膜トランジスタ(Qb)のゲート電極(g)とソース電極(s)との間には寄生容量(Cgsb)が形成される。
本実施例の液晶表示装置における各部の駆動電圧波形を図12−1に示す。図12−1(a)は画面の走査を開始する1表示ライン目の駆動電圧波形、図12−1(b)は2表示ライン目の駆動電圧波形、図12−1(c)は画面の走査を終了するN表示ライン目の駆動電圧波形を示す。
前述の実施例1や実施例2の場合と同様に、第2期間は主走査線(MSCN)を非選択状態に保ったまま副走査線(SSCN)を選択状態にする期間[3](または期間[3]’)と非選択状態にする期間[4](または期間[4]’)から構成する。
Vcom1は1表示ライン目の対向電極(COM)の電圧波形、Vcom2は2表示ライン目の対向電極(COM)の電圧波形、VcomNはN表示ライン目の対向電極(COM)の電圧波形であり、各対向電極はそれぞれ独立に制御する。
図12−1(a)を例に説明する。期間[1]と期間[2]からなる第1期間の後、期間[3]と期間[4]からなる第2期間に切り替える。第2期間の間、1表示ライン目の主走査線電圧(VG1)を、主薄膜トランジスタ(Qa)のオフ電圧(VGL)に保って1表示ライン目の主走査線(MSCN)を非選択状態にする。1表示ライン目の第2期間において、1表示ライン目の対向電極に供給される対向電圧(Vcom1)は、期間[3]を開始するのに同期して第1期間におけるVcomHの電圧より低下させてVcomLの電圧とし、期間[4]に切り替えた後もその値を保ち続ける。
画面走査方向(DIR)に対して次に走査される側に隣接する2表示ライン目の対向電極(COM)に供給される対向電圧(Vcom2)は、2表示ライン目が第2期間に切り替わって2表示ライン目における期間[3]が開始されるのに同期して電圧レベルを変化させることになるため、1表示ライン目の第2期間における期間[3]では、第1期間におけるVcomHの電圧を維持している。
したがって、1表示ライン目の副走査線電圧(Vg1)が副薄膜トランジスタ(Qb)のオン電圧(VGH)になって1表示ライン目の副走査線(SSCN)が選択状態になると、1表示ライン目の全サブピクセルの画素電極電圧(Vs)は副薄膜トランジスタ(Qb)を介して2表示ライン目の対向電極に供給される対向電圧(Vcom2)まで、すなわちVcomHの電圧まで充電される。
期間[4]において、1表示ライン目の副走査線電圧(Vg1)を副薄膜トランジスタ(Qb)のオフ電圧(VGL)にして1表示ライン目の副走査線(SSCN)を非選択状態にすると、1表示ライン目の副走査線電圧(Vg1)をオン電圧(VGH)からオフ電圧(VGL)に変化させることと、副薄膜トランジスタ(Qb)の寄生容量(Cgsb)とに起因するフィードスルー電圧(ΔVsg)の分だけ1表示ライン目の全サブピクセルの画素電極電圧(Vs)が低下し、この状態が保持される。
対向電圧(Vcom1)を低下させる前のVcomHの電圧に対して、低下させた後のVcomLの電圧を、下記(8)式に示すような値に、予め設定することにより、期間[4]において保持される画素電極電圧(Vs)と対向電圧(Vcom1)(=VcomL)との差を結果的に0にすることができる。
Figure 2008203627
これにより、1表示ライン目の全サブピクセルにおける液晶印加電圧(Vpx)を0にして黒表示することができる。
その後、第2期間から第1期間に切り替えるのに同期して、対向電圧(Vcom1)を再び第1期間におけるVcomHの電圧に戻す。再び第2期間に切り替えて期間[3]’を開始した後も同様に駆動する。このような動作は図12−1(b)、(c)に示すように2表示ライン目以降についても同様である。
なお、画面の走査を終了するN表示ライン目については、画面走査方向(DIR)に対して次に走査される側に隣接する表示ラインとして(N+1)表示ライン目に相当するダミーサブピクセルもしくはダミー対向電極を設けておき、N表示ライン目のサブピクセルにおける副薄膜トランジスタ(Qb)のドレイン電極(d)を接続する。
ダミー対向電極を(N+1)表示ライン目として図12−1(c)におけるVcomN’に示すような波形で駆動する。
本実施例においても、画像表示画面と黒表示画面を交互に表示することが可能になるため、画像と画像の間に黒表示画面を挿入して動画質を改善することができる。
なお、本実施例においても、前述の実施例2のように1フレーム期間の途中から副走査線(SSCN)による画面の走査を開始する駆動をしても構わない。その場合に得られる効果は実施例2の場合と同様である。
また、着目している表示ラインの対向電極(COM)に供給される対向電圧(Vcom)と、画面走査方向(DIR)に対して次に走査される表示ラインの対向電極(COM)に供給される対向電圧(Vcom)とを一致させ、前述の実施例5と同じ駆動電圧波形で駆動することができる。その場合に得られる効果は実施例5の場合と同様である。
本実施例7〜10において、IPS表示モードの画素構造として、画素電極(P)を短冊状もしくは櫛歯状の平面形状とし、画素電極(P)と対向電極(COM)の間に第1の基板(SUB1)の表面と平行な電界を発生して画素容量(Cpx)を形成するIPS構造の電極配置としたが、画素電極(P)と対向電極(COM)の平面形状は、本実施例に限られるものではない。所謂、図12−2に示すように、画素電極(P)と対向電極(COM)とを同一平面上に配置する構造などを採用しても構わない。
即ち、対向電極(COM)が保持容量線を兼ねるNB表示モードのアクティブマトリクス型液晶表示装置であれば、あらゆる表示モードに対して有効である。
また、本実施例7〜10においては、保持容量(Cst)は画素電極(P)と対向電極(COM)の間に絶縁膜を介して形成したが、副薄膜トランジスタ(Qb)のソース電極(s)と対向電極(COM)の間に絶縁膜を介して形成したり、主薄膜トランジスタ(Qa)のソース電極(S)と対向電極(COM)の間に絶縁膜を介して形成したりしてもよい。また、これらを組み合わせて形成しても構わない。
[実施例11]
本実施例11は、1つのサブピクセル内にNB表示モードのIPS表示モードの透過部と、NW表示モードのIPS表示モードの反射部とを併せ持つ液晶表示装置の実施例である。
図13は、本発明の実施例11の液晶表示装置の画素構造の等価回路を示す図である。本実施例は、薄膜トランジスタを用いたアクティブマトリクス型液晶表示装置である。
本実施例では、第1の基板(SUB1)上に、主走査線(MSCN1,MSCN2,...)と、主走査線(MSCN1,MSCN2,...)のそれぞれに対応して保持容量線を兼ねる透過部用の対向電極(COM1,COM2,...)と、反射部用の対向電極(COM2,COM3,...)と副走査線(SSCN1,SSCN2,...)を設け、これらに交差するように映像線(SIG)を設け、破線で示したように、主走査線(MSCN)と映像線(SIG)とにより区画される各サブピクセル(PIX)毎に主薄膜トランジスタ(Qa)と副薄膜トランジスタ(Qb)を設ける。
副薄膜トランジスタ(Qb)のゲート電極(g)を副走査線(SSCN)に接続し、副薄膜トランジスタ(Qb)のドレイン電極(d)を透過部用の対向電極(COM1)に接続し、副薄膜トランジスタ(Qb)のソース電極(s)を画素電極(P)に接続する。
主薄膜トランジスタ(Qa)のゲート電極(G)は主走査線(MSCN)に接続し、主薄膜トランジスタ(Qa)のドレイン電極(D)は映像線(SIG)に接続し、主薄膜トランジスタ(Qa)のソース電極(S)は画素電極(P)に接続した。
画素電極(P)は短冊状もしくは櫛歯状の平面形状とし、画素電極(P)と透過部用の対向電極(COM1)との間に、透過部液晶層(LCT)を介して第1の基板(SUB1)の表面と平行な電界を発生して透過部画素容量(Cpxt)を形成し、画素電極(P)と反射部用の対向電極(COM2)との間に反射部液晶層(LCR)を介して第1の基板(SUB1)の表面と平行な電界を発生して反射部画素容量(Cpxr)を形成するIPS構造の電極配置としている。
画素電極(P)と透過部用の対向電極(COM1)との間、および反射部用の対向電極(COM2)との間に、それぞれ絶縁膜を介して保持容量(Cstt,Cstr)を形成する。なお、保持容量(Cstt,Cstr)は、それぞれ透過部画素容量(Cpxt)と反射部画素容量(Cpxr)と並列接続であるため、それらに含めて図示は省略している。
反射部用の対向電極(COM2)は、画面走査方向(DIR)に対して次に走査される側に隣接するサブピクセルの透過部用の対向電極(COM2)と共用される。
第2の基板(SUB2)と第1の基板(SUB1)が液晶層(LCT,LCR)を介して対向するように配置し、その間隙に液晶組成物を充填した。
第1の基板(SUB1)および第2の基板(SUB2)の外側には、位相差板と偏光板(図示せず)を配置して、透過部がNB表示モードになり、反射部がNW表示モードになる液晶表示装置の構成としている。
また、主走査線(MSCN1,MSCN2,...)は走査線駆動回路10に、副走査線(SSCN1,SSCN2,...)は副走査線駆動回路11に、映像線(SIG)は映像線駆動回路13に、対向電極(COM1,COM2,...)は対向電圧生成回路14に接続される。
主薄膜トランジスタ(Qa)のゲート電極(G)とソース電極(S)との間には寄生容量(Cgsa)が形成され、副薄膜トランジスタ(Qb)のゲート電極(g)とソース電極(s)との間には寄生容量(Cgsb)が形成される。
本実施例11の液晶表示装置における各部の駆動電圧波形を図14に示す。図14(a)は画面の走査を開始する1表示ライン目の駆動電圧波形、図14(b)は2表示ライン目の駆動電圧波形、図14(c)は画面の走査を終了するN表示ライン目の駆動電圧波形を示す。
前述の実施例3や実施例7の場合と同様に、第2期間は主走査線(MSCN)を非選択状態に保ったまま副走査線(SSCN)を選択状態にする期間[3](または期間[3]’)だけから構成している。
図14(a)を例に説明する。図14(a)において、VG1は画面先頭表示ラインである1表示ライン目の主走査線(MSCN1)の電圧波形、Vg1は1表示ライン目の副走査線(SSCN1)の電圧波形、VDは着目している映像線(SIG)の電圧波形、Vcom1は透過部用の対向電極(COM1)の電圧波形、Vcom2は反射部用の対向電極(COM2)の電圧波形、Vsは着目しているサブピクセル(PIX)の画素電極(P)の電圧波形であり、Vpxtは画素電極電圧(Vs)と透過部用の対向電極に供給される対向電圧(Vcom1)との差電圧として透過部画素容量(Cpxt)に印加される液晶印加電圧、Vpxrは画素電極電圧(Vs)と反射部用の対向電極に供給される対向電圧(Vcom2)との差電圧として反射部画素容量(Cpxr)に印加される液晶印加電圧である。各対向電極はそれぞれ独立に制御する。
第1フレームの画面の走査の開始とともに1表示ライン目の第1期間を開始する。第1期間は、1表示ライン目の主走査線電圧(VG1)を、主薄膜トランジスタ(Qa)のオン電圧(VGH)にして、1表示ライン目の主走査線(MSCN1)を選択状態にする期間[1]と、1表示ライン目の主走査線電圧(VG1)をオフ電圧(VGL)にして、1表示ライン目の主走査線(MSCN1)を非選択状態にする期間[2]からなる。
第1期間の間、1表示ライン目の副走査線電圧(Vg1)を、副薄膜トランジスタ(Qb)のオフ電圧(VGL)に保って1表示ライン目の副走査線(SSCN1)を非選択状態にする。主走査線(MSCN1)の選択時間、すなわち、期間[1]の長さをtLとしたとき、1表示ライン目の主走査線(MSCN1)を選択状態にする少なくともtL以上前に、1表示ライン目の透過部用の対向電極に供給される対向電圧(Vcom1)をVcomLの電圧に変化させる。
1表示ライン目の主走査線(MSCN1)を選択状態にして期間[1]を開始する時に、2表示ライン目の透過部用の対向電極(COM2)と共用されている1表示ライン目の反射部用の対向電極に供給される対向電圧(Vcom2)をVcomHの電圧に変化させる。
期間[1]において、1表示ライン目の主走査線電圧(VG1)をオン電圧(VGH)にして1表示ライン目の主走査線(MSCN1)を選択状態にすると、1表示ライン目の各サブピクセルの画素電極電圧(Vs)は1表示ライン目の主薄膜トランジスタ(Qa)を介して映像線(SIG)の電圧(VD)まで充電される。
透過部用の対向電極に供給される対向電圧(Vcom1)および反射部用の対向電極に供給される対向電圧(Vcom2)を変化させずに期間[2]に切り替えると、1表示ライン目の各サブピクセルの画素電極電圧(Vs)は主走査線電圧(VG1)をオン電圧(VGH)からオフ電圧(VGL)に変化させることと、主薄膜トランジスタ(Qa)の寄生容量(Cgsa)とに起因するフィードスルー電圧の分だけ低下し、この状態が保持される。
これにより、1表示ライン目の各サブピクセルにおける透過部画素容量(Cpxt)には画素電極電圧(Vs)と、透過部用の対向電極に供給される対向電圧(Vcom1)の差電圧(Vs−VcomL)が画像信号に応じた透過部液晶印加電圧(Vpxt)として与えられて透過部画素容量(Cpxt)の液晶層(LCT)が動作し、1表示ライン目の各サブピクセルの透過部に透過画像が表示される。
また、1表示ライン目の各サブピクセルにおける反射部画素容量(Cpxr)には画素電極電圧(Vs)と反射部用の対向電極に供給される対向電圧(Vcom2)の差電圧(Vs−VcomH)が画像信号に応じた反射部液晶印加電圧(Vpxr)として与えられて反射部画素容量(Cpxr)の液晶層(LCR)が動作し、1表示ライン目の各サブピクセルの反射部に反射画像が表示される。
次に、第1フレーム内において遅延時間(td)後に、期間[3]だけからなる第2期間に切り替える。第2期間の間、1表示ライン目の主走査線電圧(VG1)を主薄膜トランジスタ(Qa)のオフ電圧(VGL)に保って1表示ライン目の主走査線(MSCN1)は非選択状態にする。
期間[3]において、1表示ライン目の副走査線電圧(Vg1)を副薄膜トランジスタ(Qb)のオン電圧(VGH)に保って1表示ライン目の副走査線(SSCN1)を選択状態にすると、1表示ライン目の全サブピクセルの画素電極電圧(Vs)は副薄膜トランジスタ(Qb)を介して透過部用の対向電極に供給される対向電圧(Vcom1)(=VcomL)まで充電され、この電圧が与えられ続ける。
これにより、期間[3]において画素電極電圧(Vs)を透過部用の対向電極に供給される対向電圧(Vcom1)に等しくすることができるため、期間[3]における透過部液晶印加電圧(Vpxt)を0にすることができる。
そして、透過部はNB表示モードであるため、1表示ライン目の全サブピクセルの透過部を黒表示にすることができる。
一方、期間[3]における反射部液晶印加電圧(Vpxr)は、透過部用の対向電極に供給される対向電圧(Vcom1)に等しい画素電極電圧(Vs)と反射部用の対向電極に供給される対向電圧(Vcom2)との差、すなわち、(Vcom1−Vcom2=VcomL−VcomH)になるため、透過部用の対向電極に供給される対向電圧(Vcom1)と反射部用の対向電極に供給される対向電圧(Vcom2)の差を、反射部に用いているNW表示モードの黒表示電圧程度に設定しておくことにより、1表示ライン目の全サブピクセルの反射表示を黒表示にすることができる。
その後、第1期間による画面の走査が最終表示ラインであるN表示ライン目に到達した後(図14(c))、第2フレームの画面の走査の開始とともに再び第1期間を開始する。このとき、第1期間は期間[1]’と期間[2]’からなり、前回の第1期間とは次の点が異なること以外は同様である。
1表示ライン目の主走査線(MSCN1)を選択状態にする少なくともtL以上前に、1表示ライン目の透過部用の対向電極に供給される対向電圧(Vcom1)をVcomHの電圧に変化させる。1表示ライン目の主走査線(MSCN1)を選択状態にして期間[1]’を開始する時に、1表示ライン目の反射部用の対向電極に供給される対向電圧(Vcom2)をVcomLの電圧に変化させる。また、透過部用の対向電極に供給される対向電圧(Vcom1)に対する映像線(SIG)の電圧(VD)の極性が前回の第1期間とは逆である。
これにより、1表示ライン目の各サブピクセルにおける透過部画素容量(Cpxt)には画素電極電圧(Vs)と透過部用の対向電極に供給される対向電圧(Vvom1)の差電圧(Vs−VcomH)が画像信号に応じた透過部液晶印加電圧(Vpxt)として与えられて、透過部画素容量(Cpxt)の液晶層(LCT)が動作し、1表示ライン目の各サブピクセルの透過部に透過画像が表示される。
また、1表示ライン目の各サブピクセルにおける反射部画素容量(Cpxr)には画素電極電圧(Vs)と反射部用の対向電極に供給される対向電圧(Vcom2)の差電圧(Vs−VcomL)が画像信号に応じた反射部液晶印加電圧(Vpxr)として与えられて反射部画素容量(Cpxr)の液晶層(LCR)が動作し、1表示ライン目の各サブピクセルの反射部に反射画像が表示できる。
透過部および反射部ともに液晶印加電圧の極性が前回の第1期間での極性と逆になるため、結果的に透過部および反射部ともに画素容量は交流駆動されて画像が表示される。
その後、第2フレーム内においても遅延時間(td)後に再び第2期間に切り替える。このとき、第2期間は期間[3]’だけからなるが、前回の期間[3]からなる第2期間とは次の点が異なること以外は同様である。
期間[3]’において、1表示ライン目の副走査線電圧(Vg1)を副薄膜トランジスタ(Qb)のオン電圧(VGH)に保って1表示ライン目の副走査線(SSCN1)を選択状態にすると、1表示ライン目の全サブピクセルの画素電極電圧(Vs)は副薄膜トランジスタ(Qb)を介して透過部用の対向電極に供給される対向電圧(Vcom1)(=VcomH)まで充電され、この電圧が与えられ続ける。
これにより、期間[3]’においても画素電極電圧(Vs)を透過部用の対向電極に供給される対向電圧(Vcom1)に等しくすることができるため、期間[3]’における透過部液晶印加電圧(Vpxt)を0にすることができる。したがって、透過部にはNB表示モードを使用しているため、1表示ライン目の全サブピクセルの透過表示を黒表示にすることができる。
一方、期間[3]’における反射部液晶印加電圧(Vpxr)は透過部用の対向電極に供給される対向電圧(Vcom1)に等しい画素電極電圧(Vs)と反射部用の対向電極に供給される対向電圧(Vcom2)との差、すなわち、(Vcom1−Vcom2=VcomH−VcomL)になり、前回の第2期間での極性と逆になるため、1表示ライン目の全サブピクセルの反射表示を黒表示にすることができ、反射部の黒挿入駆動においても反射部画素容量(Cpxr)を交流駆動することができる。
その後、第1期間による画面の走査が最終表示ラインであるN表示ライン目に到達した後、第3フレームの画面の走査の開始とともに再び第1期間に切り替える。このような動作を繰り返すことにより、画像と黒表示を交互に表示することができる。このような動作は図14(b)、(c)に示すように2表示ライン目以降についても同様である。
なお、画面の走査を終了する表示ラインに対応するN表示ライン目については、画面走査方向(DIR)に対して次に走査される側に隣接する表示ラインとして、(N+1)表示ライン目に相当するダミーサブピクセルもしくはダミー対向電極を設けておき、ダミー対向電極を(N+1)表示ライン目のサブピクセルの透過部用の対向電極とみなしてN表示ライン目のサブピクセルの反射部用の対向電極と共用し、図14(c)におけるVcomN’に示すような駆動電圧波形で駆動する。
前述した動作により、透過部および反射部ともに画像表示画面と黒表示画面を交互に表示することが可能になるため、画像と画像の間に黒表示画面を挿入して動画質を改善することができる。
さらに、前述の実施例2と同様に、1フレーム期間の途中から副走査線(SSCN)による画面の走査を開始する駆動であるため、実施例2の場合と同様の効果が得られる。
また、前述の実施例3と同様に、第2期間において各表示ラインの副走査線(SSCN)を選択状態に保ち続ける駆動であるため、実施例3の場合と同様の効果が得られる。
なお、第2期間の最後において、主走査線(MSCN)を選択状態にする少なくともtL以上前に1表示ライン目の透過部用の対向電極に供給される対向電圧(Vcom1)を変化させることにより、Vcom1の変化と透過部画素容量(Cpxt)とに起因するフィードスルー電圧の分だけ画素電極電圧(Vs)が変化するが、第2期間の長さに比較してtLが十分に短いため、この画素電極電圧(Vs)の変化の影響は無視することができる。
本実施例では、各表示ラインの透過部用の対向電極に供給される対向電圧、および反射部用の対向電極に供給される対向電圧はそれぞれの表示ラインにおける第2期間から第1期間への切り替えに同期して変化させたが、各走査期間内でほぼ一定に保たれていればよく、第1期間から第2期間への切り替えに伴って変化させても構わない。
また、本実施例において、IPS表示モードの画素構造として、画素電極(P)を短冊状もしくは櫛歯状の平面形状とし、画素電極(P)と透過部用の対向電極(COM1)の間に第1の基板(SUB1)の表面と平行な電界を発生して透過部画素容量(Cpxt)を形成し、画素電極(P)と反射部用の対向電極(COM2)の間に第1の基板(SUB1)の表面と平行な電界を発生して反射部画素容量(Cpxr)を形成するIPS構造の電極配置としたが、画素電極と対向電極の平面形状は本実施例に限られるものではない。所謂、画素電極(P)と対向電極(COM)とを同一平面上に配置する構造などを採用しても構わない。
また、本実施例において、保持容量(Cstt,Cstr)は、それぞれ画素電極と透過部用の対向電極(COM1)および反射部用の対向電極の間に絶縁膜を介して形成したが、主薄膜トランジスタ(Qa)のソース電極(S)と各対向電極の間に絶縁膜を介して形成したり、副薄膜トランジスタ(Qb)のソース電極(s)と各対向電極の間に絶縁膜を介して形成したりしてもよい。また、これらを組み合わせて形成しても構わない。
また、本実施例では、反射部用の対向電極(COM2)を画面走査方向(DIR)に対して次に走査される側に隣接するサブピクセルの透過部用の対向電極(COM2)と共用したが、画面走査方向(DIR)に対して直前に走査される側に隣接するサブピクセルの透過部用の対向電極(COM2)と共用する構造にしても構わない。この場合、副薄膜トランジスタ(Qb)のドレイン電極(d)は、NB表示モードの表示部用の対向電極に接続する。
また、本実施例の構成に限らず、透過部がNW表示モードで反射部がNB表示モードであっても、副薄膜トランジスタ(Qb)のドレイン電極(d)をNB表示モードの表示部用の対向電極あるいはそれと等しい電圧の保持容量線に接続する構成にすればよい。さらに、IPS表示モード以外でも、1つのサブピクセル内にNB表示モードの表示部とNW表示モードの表示部を併せ持つアクティブマトリクス型液晶表示装置であれば、あらゆる表示モードに対して有効である。
さらに、以上の全ての実施例において、副薄膜トランジスタ(Qb)のオン電圧は、副薄膜トランジスタ(Qb)により画素電極を保持容量電圧あるいは対向電極に供給される対向電圧まで十分に充電できるように副薄膜トランジスタ(Qb)をオン状態にする電圧であればよいため、必ずしも主薄膜トランジスタ(Qa)のオン電圧と等しくなくてもよい。
また、副薄膜トランジスタ(Qb)のオフ電圧は、副薄膜トランジスタ(Qb)により画素電極と保持容量電圧あるいは対向電極に供給される対向電圧との間の電気的な接続を実質的に遮断できるように副薄膜トランジスタ(Qb)をオフ状態にする電圧であればよいため、必ずしも主薄膜トランジスタ(Qa)のオフ電圧と等しくなくてもよい。
また、第2期間に期間[4]および期間[4]’を有する駆動の場合、期間[3]および期間[3]’の時間は、副薄膜トランジスタ(Qb)により画素電極を保持容量電圧あるいは対向電極に供給される対向電圧まで十分に充電できる時間であればよいため、必ずしも第1期間における期間[1]および期間[1]’の長さtLと等しくなくてもよい。
また、所望の表示モードを実現するために位相差板が必要であれば追加してもよく、逆に不要であれば除去しても構わない。例えば、ゲスト−ホスト表示モードを採用した場合、偏光板も不要であれば除去しても構わない。
さらに、以上の全ての実施例において、従来の動画質改善技術である、「ブリンクバックライト」や、「オーバードライブ駆動」や、「FBI駆動」などを併用しても構わない。これにより、さらに動画質を改善できる。
また、対向電極の上層または下層の少なくとも一部に、金属電極を設けて対向電極と電気的に接続しても構わない。これにより、対向電極抵抗を低減することができる。特に、対向電極がITOのような抵抗率の高い透明導電性材料の場合に有効である。また、保持容量を形成するための絶縁膜は材質の異なる複数の層からなっていても構わない。
なお、液晶表示装置全体としては、表示面と反対側にバックライトを設ける。また、液晶層の配向状態としては、水平配向、ツイスト配向、垂直配向、ハイブリッド配向などを用いることができる。
以上、本発明者によってなされた発明を、前記実施例に基づき具体的に説明したが、本発明は、前記実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能であることは勿論である。
本発明の実施例1の液晶表示装置の概略構成を示す図である。 本発明の実施例1の液晶表示装置の画素構造の等価回路を示す図である。 本発明の実施例1の液晶表示パネルの概略構造を示す要部断面図である。 本発明の実施例1の液晶表示装置の各部の駆動電圧波形を示す図である。 本発明の実施例1の液晶表示装置の変形例の各部の駆動電圧波形を示す図である。 本発明の実施例2の液晶表示装置の各部の駆動電圧波形を示す図である。 本発明の実施例3の液晶表示装置の各部の駆動電圧波形を示す図である。 本発明の実施例3の液晶表示装置の変形例の各部の駆動電圧波形を示す図である。 本発明の実施例4の液晶表示装置の各部の駆動電圧波形を示す図である。 本発明の実施例4の液晶表示装置の変形例の各部の駆動電圧波形を示す図である。 本発明の実施例5の液晶表示装置の画素構造の等価回路を示す図である。 本発明の実施例6の液晶表示装置の画素構造の等価回路を示す図である。 本発明の実施例7の液晶表示装置の概略構成を示す図である。 本発明の実施例7の液晶表示装置の画素構造の等価回路を示す図である。 本発明の実施例7の液晶表示パネルの概略構造を示す要部断面図である。 本発明の実施例8の液晶表示装置の各部の駆動電圧波形を示す図である。 本発明の実施例9の液晶表示装置の各部の駆動電圧波形を示す図である。 本発明の実施例10の液晶表示装置の画素構造の等価回路を示す図である。 本発明の実施例10の液晶表示装置の各部の駆動電圧波形を示す図である。 本発明の実施例10の液晶表示装置の変形例の電極構造を示す図である。 本発明の実施例11の液晶表示装置の画素構造の等価回路を示す図である。 本発明の実施例11の液晶表示装置の各部の駆動電圧波形を示す図である。
符号の説明
10 走査線駆動回路
11 副走査線駆動回路
12 保持容量電圧生成回路
13 映像線駆動回路
14 対向電圧生成回路
15 表示制御回路
SUB1 第1の基板
SUB2 第2の基板
MSCN,MSCN1,MSCN2 主走査線
STG 保持容量線
SSCN,SSCN1,SSCN2 副走査線
SIG 映像線
PIX サブピクセル
Qa 主薄膜トランジスタ
Qb 副薄膜トランジスタ
P 画素電極
COM,COM1,COM2,COM3 対向電極
Cst,Cstt,Cstr 保持容量
LC 液晶層
Cpx,Cpxt,Cpxr 画素容量
Cgsa,Cgsb 寄生容量
BM ブラックマトリクス
OC 平坦化膜
FIR カラーフィルタ
AL1,AL2 配向膜
PAS1〜PAS3 層間絶縁膜
DIR 画面走査方向
AR 表示領域

Claims (34)

  1. 複数のサブピクセルと、前記各サブピクセルに映像電圧を入力する複数の映像線と、前記各サブピクセルに選択走査電圧を入力する複数の主走査線と、前記複数の主走査線のそれぞれに対応して設けられる複数の副走査線と、保持容量線とを有する液晶表示パネルと、
    前記複数の映像線に映像電圧を供給する映像線駆動回路と、
    前記複数の主走査線に主走査電圧を供給する主走査線駆動回路と、
    前記複数の副走査線に副走査電圧を供給する副走査線駆動回路と、
    前記保持容量線に保持容量電圧を供給する保持容量電圧生成回路とを備える液晶表示装置であって、
    前記各サブピクセルは、画素電極と、
    対向電極と、
    主トランジスタと、
    副トランジスタとを有し、
    前記対向電極に対向電圧を供給する対向電圧生成回路を備え、
    前記主トランジスタは、ゲート電極が前記主走査線に接続されるとともに、第1電極が前記映像線に接続され、また、第2電極が前記画素電極に接続され、
    前記副トランジスタは、ゲート電極が前記副走査線に接続されるとともに、第1電極が前記保持容量線に接続され、また、第2電極が前記画素電極に接続されることとを特徴とする液晶表示装置。
  2. 前記主トランジスタの前記第2電極と前記保持容量線との間、前記副トランジスタの前記第2電極と前記保持容量線との間、あるいは、前記画素電極と前記保持容量線との間のいずれかに設けられる保持容量を備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. 前記保持容量線は、全サブピクセルに対して共通に設けられていることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の液晶表示装置。
  4. 前記保持容量線は、1表示ライン毎に分割されていることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の液晶表示装置。
  5. 前記副トランジスタの第1電極は、直前に走査される表示ラインの前記保持容量線に接続されることを特徴とする請求項4に記載の液晶表示装置。
  6. 前記副トランジスタの第1電極は、次に走査される表示ラインの前記保持容量線に接続されることを特徴とする請求項4に記載の液晶表示装置。
  7. 前記主走査線駆動回路は、第1期間内に前記主トランジスタをオンとし、前記第1期間に連続する第2乃至第4期間に前記主トランジスタをオフとする主走査電圧を前記複数の主走査線に順次供給し、
    前記副走査線駆動回路は、前記第1期間と、前記第1期間に連続する前記第2期間に前記副トランジスタをオフとし、前記第2期間に連続する前記第3期間内に前記副トランジスタをオンとし、前記第3期間に連続する前記第4期間に前記副トランジスタをオフとする副走査電圧を前記複数の副走査線に順次供給することを特徴とする請求項1ないし請求項6のいずれか1項に記載の液晶表示装置。
  8. 前記主走査線駆動回路は、第1期間内に前記主トランジスタをオンとし、前記第1期間に連続する第2乃至第3期間に前記主トランジスタをオフとする主走査電圧を前記複数の主走査線に順次供給し、
    前記副走査線駆動回路は、前記第1期間と、前記第1期間に連続する前記第2期間に前記副トランジスタをオフとし、前記第2期間に連続する前記第3期間内に前記副トランジスタをオンとする副走査電圧を前記複数の副走査線に順次供給することを特徴とする請求項1ないし請求項6のいずれか1項に記載の液晶表示装置。
  9. 前記保持容量電圧生成回路は、一定の保持容量電圧を前記保持容量線に供給することを特徴とする請求項7または請求項8に記載の液晶表示装置。
  10. 前記映像線駆動回路から前記各映像線に供給する前記映像電圧が前記対向電極に入力される対向電圧より高電位の時を正極性の映像電圧、前記映像線駆動回路から前記各映像線に供給する前記映像電圧が前記対向電極に入力される対向電圧より低電位の時を負極性の映像電圧とするとき、前記保持容量電圧生成回路は、前記第1期間内に、前記映像線駆動回路から正極性の映像電圧を前記各映像線に供給するときには、VstLの保持容量電圧を前記保持容量線に供給し、前記第1期間内に、前記映像線駆動回路から負極性の映像電圧を前記各映像線に供給するときには、前記VstLよりも高電位のVstHの保持容量電圧を前記保持容量線に供給し、
    前記対向電圧生成回路は、前記第1期間内に、前記映像線駆動回路から正極性の映像電圧を前記各映像線に供給するときには、VcomLの対向電圧を前記対向電極に供給し、前記第1期間内に、前記映像線駆動回路から負極性の映像電圧を前記各映像線に供給するときには、前記VcomLよりも高電位のVcomHの対向電圧を前記対向電極に供給することを特徴とする請求項7または請求項8に記載の液晶表示装置。
  11. 前記対向電圧生成回路から前記対向電極に供給される電圧は、前記保持容量線に供給される保持容量電圧と同じ電圧であることを特徴とする請求項9または請求項10に記載の液晶表示装置。
  12. 前記対向電圧生成回路から前記対向電極に供給される電圧は、前記保持容量線に供給される保持容量電圧から所定の電圧分低下した電圧であることを特徴とする請求項9または請求項10に記載の液晶表示装置。
  13. 前記主走査線駆動回路は、第1期間内に前記主トランジスタをオンとし、前記第1期間に連続する第2乃至第4期間に前記主トランジスタをオフとする主走査電圧を前記複数の主走査線に順次供給し、
    前記副走査線駆動回路は、前記第1期間と、前記第1期間に連続する前記第2期間に前記副トランジスタをオフとし、前記第2期間に連続する前記第3期間内に前記副トランジスタをオンとし、前記第3期間に連続する前記第4期間に前記副トランジスタをオフとする副走査電圧を前記複数の副走査線に順次供給し、
    前記映像線駆動回路から前記各映像線に供給する前記映像電圧が前記対向電極に入力される対向電圧より高電位の時を正極性の映像電圧、前記映像線駆動回路から前記各映像線に供給する前記映像電圧が前記対向電極に入力される対向電圧より低電位の時を負極性の映像電圧とするとき、前記保持容量電圧生成回路は、前記第1期間内に、前記映像線駆動回路から正極性の映像電圧を前記各映像線に供給するときには、前記第3期間と前記第4期間内に、VstHの保持容量電圧を前記保持容量線に供給し、前記第1期間内に、前記映像線駆動回路から負極性の映像電圧を前記各映像線に供給するときには、前記第3期間と前記第4期間内に、前記VstHよりも低電位のVstLの保持容量電圧を前記保持容量線に供給することを特徴とする請求項4に記載の液晶表示装置。
  14. 前記主走査線駆動回路は、第1期間内に前記主トランジスタをオンとし、前記第1期間に連続する第2乃至第3期間に前記主トランジスタをオフとする主走査電圧を前記複数の主走査線に順次供給し、
    前記副走査線駆動回路は、前記第1期間と、前記第1期間に連続する前記第2期間に前記副トランジスタをオフとし、前記第2期間に連続する前記第3期間内に前記副トランジスタをオンとする副走査電圧を前記複数の副走査線に順次供給し、
    前記映像線駆動回路から前記各映像線に供給する前記映像電圧が前記対向電極に入力される対向電圧より高電位の時を正極性の映像電圧、前記映像線駆動回路から前記各映像線に供給する前記映像電圧が前記対向電極に入力される対向電圧より低電位の時を負極性の映像電圧とするとき、前記保持容量電圧生成回路は、前記第1期間内に、前記映像線駆動回路から正極性の映像電圧を前記各映像線に供給するときには、前記第3期間内に、VstHの保持容量電圧を前記保持容量線に供給し、前記第1期間内に、前記映像線駆動回路から負極性の映像電圧を前記各映像線に供給するときには、前記第3期間内に、前記VstHよりも低電位のVstLの保持容量電圧を前記保持容量線に供給することを特徴とする請求項4に記載の液晶表示装置。
  15. 前記対向電極は、1表示ライン毎に分割されており、
    前記対向電圧生成回路から前記各表示ライン毎の対向電極に供給される対向電圧は、前記各表示ライン毎の保持容量線に供給される保持容量電圧が前記VstLの保持容量電圧のときは、VcomHの対向電圧であり、前記各表示ライン毎の保持容量線に供給される保持容量電圧が前記VstHの保持容量電圧のときは、前記VcomHよりも低電位のVcomLの対向電圧であることを特徴とする請求項13または請求項14に記載の液晶表示装置。
  16. 複数のサブピクセルと、前記各サブピクセルに映像電圧を入力する複数の映像線と、前記各サブピクセルに選択走査電圧を入力する複数の主走査線と、前記複数の主走査線のそれぞれに対応して設けられる複数の副走査線とを有する液晶表示パネルと、
    前記複数の映像線に映像電圧を供給する映像線駆動回路と、
    前記複数の主走査線に主走査電圧を供給する主走査線駆動回路と、
    前記複数の副走査線に副走査電圧を供給する副走査線駆動回路とを備える液晶表示装置であって、
    前記各サブピクセルは、画素電極と、
    対向電極と、
    主トランジスタと、
    副トランジスタとを有し、
    前記対向電極に対向電圧を供給する対向電圧生成回路を備え、
    前記主トランジスタは、ゲート電極が前記主走査線に接続されるとともに、第1電極が前記映像線に接続され、また、第2電極が前記画素電極に接続され、
    前記副トランジスタは、ゲート電極が前記副走査線に接続されるとともに、第1電極が前記対向電極に接続され、また、第2電極が前記画素電極に接続されることを特徴とする液晶表示装置。
  17. 前記主トランジスタの前記第2電極と前記対向電極との間、前記副トランジスタの前記第2電極と前記対向電極との間、あるいは、前記画素電極と前記対向電極との間のいずれかに設けられる保持容量を備えることを特徴とする請求項16に記載の液晶表示装置。
  18. 前記対向電極は、全サブピクセルに対して共通に設けられていることを特徴とする請求項16または請求項17に記載の液晶表示装置。
  19. 前記対向電極は、1表示ライン毎に分割されていることを特徴とする請求項16または請求項17に記載の液晶表示装置。
  20. 前記副トランジスタの第1電極は、直前に走査される表示ラインの前記対向電極に接続されることを特徴とする請求項19に記載の液晶表示装置。
  21. 前記副トランジスタの第1電極は、次に走査される表示ラインの前記対向電極に接続されることを特徴とする請求項19に記載の液晶表示装置。
  22. 前記主走査線駆動回路は、第1期間内に前記主トランジスタをオンとし、前記第1期間に連続する第2乃至第4期間に前記主トランジスタをオフとする主走査電圧を前記複数の主走査線に順次供給し、
    前記副走査線駆動回路は、前記第1期間と、前記第1期間に連続する前記第2期間に前記副トランジスタをオフとし、前記第2期間に連続する前記第3期間内に前記副トランジスタをオンとし、前記第3期間に連続する前記第4期間に前記副トランジスタをオフとする副走査電圧を前記複数の副走査線に順次供給し、
    前記対向電圧生成回路は、前記第1と第2期間にVcomの電圧を、前記第3期間に前記Vcomよりも高電位のVcomHの電圧を、前記第4期間に前記Vcomよりも低電位のVcomLの電圧を前記各対向電極に供給することを特徴とする請求項19ないし請求項21のいずれか1項に記載の液晶表示装置。
  23. 前記主走査線駆動回路は、第1期間内に前記主トランジスタをオンとし、前記第1期間に連続する第2乃至第4期間に前記主トランジスタをオフとする主走査電圧を前記複数の主走査線に順次供給し、
    前記副走査線駆動回路は、前記第1期間と、前記第1期間に連続する前記第2期間に前記副トランジスタをオフとし、前記第2期間に連続する前記第3期間内に前記副トランジスタをオンとし、前記第3期間に連続する前記第4期間に前記副トランジスタをオフとする副走査電圧を前記複数の副走査線に順次供給し、
    前記対向電圧生成回路は、前記第1乃至前記第3期間にVcomの電圧を、前記第4期間に前記Vcomよりも低電位のVcomLの電圧を前記各対向電極に供給することを特徴とする請求項19ないし請求項21のいずれか1項に記載の液晶表示装置。
  24. 前記主走査線駆動回路は、第1期間内に前記主トランジスタをオンとし、前記第1期間に連続する第2乃至第4期間に前記主トランジスタをオフとする主走査電圧を前記複数の主走査線に順次供給し、
    前記副走査線駆動回路は、前記第1期間と、前記第1期間に連続する前記第2期間に前記副トランジスタをオフとし、前記第2期間に連続する前記第3期間内に前記副トランジスタをオンとし、前記第3期間に連続する前記第4期間に前記副トランジスタをオフとする副走査電圧を前記複数の副走査線に順次供給し、
    前記対向電圧生成回路は、前記第1乃至第4期間にVcomの一定の電圧を前記対向電極に供給し、
    前記第1期間内に前記主トランジスタを介して前記画素電極に入力される映像電圧には、所定の電圧が重畳されていることを特徴とする請求項16ないし請求項21のいずれか1項に記載の液晶表示装置。
  25. 前記主走査線駆動回路は、第1期間内に前記主トランジスタをオンとし、前記第1期間に連続する第2乃至第4期間に前記主トランジスタをオフとする主走査電圧を前記複数の主走査線に順次供給し、
    前記副走査線駆動回路は、前記第1期間と、前記第1期間に連続する前記第2期間に前記副トランジスタをオフとし、前記第2期間に連続する前記第3期間内に前記副トランジスタをオンとし、前記第3期間に連続する前記第4期間に前記副トランジスタをオフとする副走査電圧を前記複数の副走査線に順次供給し、
    前記対向電圧生成回路は、前記第1及び前記第2期間にVcomHの電圧を、前記第3及び第4期間に前記VcomHよりも低電位のVcomLの電圧を前記各対向電極に供給することを特徴とする請求項16ないし請求項21のいずれか1項に記載の液晶表示装置。
  26. 前記主走査線駆動回路は、第1期間内に前記主トランジスタをオンとし、前記第1期間に連続する第2乃至第3期間に前記主トランジスタをオフとする主走査電圧を前記複数の主走査線に順次供給し、
    前記副走査線駆動回路は、前記第1期間と、前記第1期間に連続する前記第2期間に前記副トランジスタをオフとし、前記第2期間に連続する前記第3期間内に前記副トランジスタをオンとする副走査電圧を前記複数の副走査線に順次供給することを特徴とする請求項16ないし請求項21のいずれか1項に記載の液晶表示装置。
  27. 前記主走査線駆動回路は、第1期間内に前記主トランジスタをオンとし、前記第1期間に連続する第2乃至第3期間に前記主トランジスタをオフとする主走査電圧を前記複数の主走査線に順次供給し、
    前記副走査線駆動回路は、前記第1期間と、前記第1期間に連続する前記第2期間に前記副トランジスタをオフとし、前記第2期間に連続する前記第3期間内に前記副トランジスタをオンとする副走査電圧を前記複数の副走査線に順次供給し、
    前記対向電圧生成回路は、前記第1乃至第3期間にVcomの一定の電圧を前記各対向電極に供給することを特徴とする請求項16ないし請求項21のいずれか1項に記載の液晶表示装置。
  28. 複数のサブピクセルと、前記各サブピクセルに映像電圧を入力する複数の映像線と、前記各サブピクセルに選択走査電圧を入力する複数の主走査線と、前記複数の主走査線のそれぞれに対応して設けられる複数の副走査線とを有する液晶表示パネルと、
    前記複数の映像線に映像電圧を供給する映像線駆動回路と、
    前記複数の主走査線に主走査電圧を供給する主走査線駆動回路と、
    前記複数の副走査線に副走査電圧を供給する副走査線駆動回路とを備える液晶表示装置であって、
    前記各サブピクセルは、画素電極と、
    透過部用の対向電極と、
    反射部用の対向電極と、
    主トランジスタと、
    副トランジスタとを有し、
    前記透過部用及び前記反射部用の対向電極に対向電圧を供給する対向電圧生成回路を備え、
    前記主トランジスタは、ゲート電極が前記主走査線に接続されるとともに、第1電極が前記映像線に接続され、また、第2電極が前記画素電極に接続され、
    前記副トランジスタは、ゲート電極が前記副走査線に接続されるとともに、第1電極が前記透過部用の対向電極に接続され、また、第2電極が前記画素電極に接続されることを特徴とする液晶表示装置。
  29. 前記反射部用の対向電極は、直前に走査される表示ラインの前記透過部用の対向電極であることを特徴とする請求項28に記載の液晶表示装置。
  30. 前記反射部用の対向電極は、次に走査される表示ラインの前記透過部用の対向電極であることを特徴とする請求項28に記載の液晶表示装置。
  31. 前記主走査線駆動回路は、第1期間内に前記主トランジスタをオンとし、前記第1期間に連続する第2乃至第3期間に前記主トランジスタをオフとする主走査電圧を前記複数の主走査線に順次供給し、
    前記副走査線駆動回路は、前記第1期間と、前記第1期間に連続する前記第2期間に前記副トランジスタをオフとし、前記第2期間に連続する前記第3期間内に前記副トランジスタをオンとする副走査電圧を前記複数の副走査線に順次供給し、
    前記映像線駆動回路から前記各映像線に供給する前記映像電圧が前記透過部用の対向電極に入力される対向電圧より高電位の時を正極性の映像電圧、前記映像線駆動回路から前記各映像線に供給する前記映像電圧が前記透過部用の対向電極に入力される対向電圧より低電位の時を負極性の映像電圧とするとき、前記対向電圧生成回路は、前記第1期間内に、前記映像線駆動回路から正極性の映像電圧を前記各映像線に供給するときには、VcomLの対向電圧を前記透過部用の対向電極に供給し、前記第1期間内に、前記映像線駆動回路から負極性の映像電圧を前記各映像線に供給するときには、前記VcomLよりも高電位のVcomHの対向電圧を前記透過部用の対向電極に供給することを特徴とする請求項28ないし請求項30のいずれか1項に記載の液晶表示装置。
  32. 前記第1期間と前記第2期間、および、前記第3期間と前記第4期間とで、1フレーム期間を構成し、
    前記第1期間は、前記第2期間よりも短く、前記第3期間は、前記第4期間よりも短いことを特徴とする請求項7、請求項13、請求項22、請求項23、請求項24、または請求項25に記載の液晶表示装置。
  33. 前記第1期間乃至前記第4期間で、1フレーム期間を構成し、
    前記第1期間は、前記第2期間よりも短く、前記第3期間は、前記第4期間よりも短いことを特徴とする請求項7、請求項13、請求項22、請求項23、請求項24、または請求項25に記載の液晶表示装置。
  34. 前記第1期間乃至前記第3期間で、1フレーム期間を構成し、
    前記第1期間は、前記第2期間、あるいは、前記第3期間よりも短いことを特徴とする請求項8、請求項14、請求項26、請求項27、または請求項31に記載の液晶表示装置。
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