JP3924485B2 - 液晶表示装置の駆動方法及びその液晶表示装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、交流駆動方式のアクティブマトリクス型の液晶表示装置の駆動方法及びその液晶表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、スイッチング素子として薄膜トランジスタ（以下「ＴＦＴ」という）を用いたアクティブマトリクス型の液晶表示装置が広く使用されている。
【０００３】
かかる液晶表示装置は、ＴＦＴ基板と対向側基板との一対の基板で液晶層を狭持した構成となっている。ＴＦＴ基板には、相互に並行して延びる複数のゲート線と、それらのゲート線と直交する方向に相互に並行して延びる複数のソース線とが設けられている。また、ゲート線とソース線との各交差部には、それに対応して画素を構成する画素電極が設けられおり、画素電極が全体としてマトリクスを構成している。さらに、各画素電極に対応してＴＦＴが設けられており、ＴＦＴのゲート電極がゲート線に、ソース電極がソース線に、及びドレイン電極が画素電極にそれぞれ接続されている。また、各画素電極に対応してその画素電極に一端が接続された補助容量が設けられており、補助容量は、さらに他端が隣接するゲート線（Ｃ_S−ｏｎ−Ｇａｔｅ型）又は補助容量線（Ｃ_S−ｏｎ−Ｃｏｍｍｏｎ型）に接続されている。一方、対向側基板には、対向共通電極が設けられている。そして、画素電極と対向共通電極との間で液晶容量を形成し、その液晶容量と補助容量とによって画素容量が構成されている。
【０００４】
ところで、一般的に、液晶表示装置の応答は遅く、その原因として以下のようなものがある。
【０００５】
上記のようなＴＦＴをスイッチング素子とする典型的なアクティブマトリクス方式の液晶表示装置は、ゲート線を介してゲート電極にゲート信号が送られることにより画素電極に接続されたＴＦＴが選択状態とされ、その際、ソース線を介してソース電極にソース信号が送られることにより、ソース電極に繋がったドレイン電極を介して画素電極に電荷が書き込まれ、そして、それによって画素容量（＝液晶容量＋補助容量）に所定量の電荷が充電され、液晶層の液晶分子を所望の配向状態にさせて表示を行うようにしたものである。なお、補助容量は、液晶容量に充電された電荷量が保持されるようにする機能を果たす。また、液晶層を直流電圧で駆動するとその寿命が短くなること等のため、ソース電極からのソース信号の送信は、液晶層が交流電圧で駆動されるように充電の度にその極性が反転するように行われる（フレーム反転）。
【０００６】
このとき、画素容量に充電された電荷量は、理想的には、次にＴＦＴが選択状態となるまで変化しないことが望まれる。ここで、電荷量Ｑ、画素容量Ｃ_Pixel、（＝液晶容量Ｃ_LC＋補助容量Ｃ_S）、液晶容量に印加される電圧Ｖ_LC、すなわち、ソース信号の電位から対向電極の電位を引いた電位差Ｖ_Sとし、対向電極を接地しているとすると下記関係式が成立する、
Ｑ＝Ｃ_Pixel・Ｖ_S
一方、例えば、ノーマリーホワイトのＴＮモードの場合、白表示から黒表示に応答させようとすると、液晶分子の誘電率が増加することになる。つまり、Ｃ_Pixel（白）＜Ｃ_Pixel（黒）となる。よって、白表示状態において、黒表示状態を示すはずの所定の電圧を画素容量に印加しても、液晶分子の誘電率が増加するために実際に画素容量に印加される電圧が所定の電圧よりも低下してしまい（以下この現象を「電圧変動」という）、黒表示状態になりえないこととなる。但し、何度かこの電圧の印加（充電）を繰り返すといずれ黒表示状態に到達する。従って、この過程のために、液晶分子の応答が見かけ上遅くなる。なお、この電圧変動は、原理上あらゆる階調間応答、すなわち、動画表示において発生し、従って、あらゆる階調間応答が電圧変動により遅くなっているということになる。
【０００７】
この問題を解決するために、例えば、特開平３−３５２１８公報には、Ｃ_S−ｏｎ−Ｇａｔｅ型のＴＦＴ液晶表示装置において、従来２値であったゲート線のゲート信号（ＴＦＴのオン状態を得る高電位とオフ状態を得る低電位）にさらに２値を加えて４値とし、新たに加えた２値による変調信号により補助容量との間で電荷のやり取りを発生させ、それによって画素容量に所定の電圧が印加されるようにすることで電圧変動を軽減し、結果として液晶分子の応答を速めるという容量結合法の技術が開示されている。
【０００８】
容量結合法では、ゲート線方向に隣接する画素の極性を反転させることができず、フリッカー（ちらつき）が見えやすいという欠点がある。そこで、特開平１１−２１８７３６号公報には、隣接する画素毎に補助容量を接続するゲート線を前後に振り分けた構造とし、この構造とソース線の延びる方向に隣接する画素の極性が反転するようにするＨライン反転駆動とを組み合わせることにより、上下左右に隣接した全ての画素の極性が互いに異なるようにし、それによってフリッカーを軽減する技術が開示されている。
【０００９】
さらに、特開平４−１４５４９０号公報には、Ｃ_S−ｏｎ−Ｃｏｍｍｏｎ型の液晶表示装置での容量結合法について、補助容量線をゲート線毎に独立させて駆動することにより変調信号を液晶容量に重畳させることでＣ_S−ｏｎ−Ｇａｔｅ型のものの場合と同様な効果を得ることができることが開示されている。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
本出願は、動画を表示するときの応答性に優れる新規な交流駆動方式のアクティブマトリクス型の液晶表示装置の駆動方法及びその液晶表示装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は、補助容量の他端の電位から対向電極の電位を引いた電位差が繰り返し大小変化するものとすると共に、その電位差が画素電極への電荷の書き込み時と同じときに画素電極と対向電極との間に印加される第１の電圧の絶対値が、その電位差が画素電極への電荷の書き込み時と異なるときに画素電極と対向電極との間に印加される第２の電圧の絶対値以下となるようにしたものである。
【００１２】
具体的には、本発明は、
相互に並行に延びるように設けられゲート信号が順次送られる複数のゲート線と、該複数のゲート線が延びる方向と角度をなす方向に相互に並行に延びるように設けられソース信号が送られる複数のソース線と、該ゲート線と該ソース線との各交差部に対応して設けられてマトリクスを構成し各々がスイッチング素子を有する複数の画素電極と、該複数の画素電極の各々に対応して設けられ該対応した画素電極に一端が接続された複数の補助容量と、を有する素子側基板と、
上記素子側基板に対向するように設けられ対向電極を有する対向側基板と、
上記素子側基板と上記対向側基板との間に狭持されるように設けられ液晶分子を含有してなる液晶層と、を備え、
上記ゲート線より上記スイッチング素子にゲート信号が送られて選択状態となったときに、上記ソース線より該スイッチング素子に対応した画素電極にソース信号が送られることにより該画素電極に電荷が書き込まれて該画素電極と上記対向電極との間に形成される液晶容量及びそれに対応した補助容量に電荷が充電されるように構成された交流駆動方式の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、
上記補助容量の他端の電位から上記対向電極の電位を引いた電位差が繰り返し大小変化すると共に、該電位差が上記画素電極への電荷の書き込み時の電位差と同じときに上記画素電極と上記対向電極との間に印加される第１の電圧の絶対値が、該電位差が該画素電極への電荷の書き込み時の電位差と異なるときに該画素電極と該対向電極との間に印加される第２の電圧の絶対値以下となるように、上記ソース信号、上記補助容量の他端及び上記対向電極のそれぞれの電位を設定することを特徴とする。
【００１３】
上記のようにすれば、補助容量の他端の電位から対向電極の電位を引いた電位差が繰り返し大小変化し、その電位差が画素電極への電荷の書き込み時の電位差と同じときに画素電極と対向電極との間に印加される第１の電圧の絶対値が、その電位差が画素電極への電荷の書き込み時の電位差と異なるときに画素電極と対向電極との間に印加される第２の電圧の絶対値以下となるようにしており、例えば、一の階調を表示する場合、液晶容量の変化のない一の階調の静止画を表示するときには、液晶容量に実質的に印加される電圧は、一の階調の液晶容量に対応した第１及び第２の電圧間の所定電圧となる一方、液晶容量の変化のある他の階調から一の階調へと動画を表示するときには、液晶容量に実質的に印加される第１及び第２の電圧間の所定電圧は、液晶容量の変化に伴って第２の電圧が変化するために変化し、最終的に一の階調の静止画を表示するときに液晶容量に実質的に印加される所定電圧へ収束する、すなわち、同一階調を表示する場合でも、静止画を表示するときと動画を表示するときとで液晶容量に実質的に印加される電圧が異なるものとなり、その電圧の差により電荷の移動が促進され、液晶分子の応答を加速させることができるので、表示の階調を変化させて動画を表示するときの応答性を優れたものとすることができる。
【００１４】
本発明の駆動方法は、上記補助容量の他端及び上記対向電極のそれぞれの電位を、該補助容量の他端の電位から該対向電極の電位を引いた電位差が、上記画素電極へのプラス極性の電荷の書き込み時に相対的に小となり且つ該画素電極へのマイナス極性の電荷の書き込み時に相対的に大となる波形を構成するように設定するものであってもよい。
【００１５】
典型的なものとしては、例えば、補助容量の他端の電位から対向電極の電位を引いた電位差により矩形波を構成することを挙げることができる。
【００１６】
この場合、本発明の駆動方法は、上記補助容量の他端の電位から上記対向電極の電位を引いた電位差を、上記液晶層の液晶分子が応答不能な周波数のものとするものであってもよい。
【００１７】
上記電位差が液晶層の液晶分子が応答可能な周波数のものであると、その電位差の変化による液晶分子の応答によりフリッカーが発生し、表示品位が低いものとなってしまう。しかしながら、上記のようにすれば、上記電位差の変化に対して液晶分子が応答しないので、かかるフリッカーの発生を防止することができる。
【００１８】
また、本発明の駆動方法は、上記電位差の周波数を、上記液晶表示装置の水平周波数に一致させるようにしてもよい。
【００１９】
このようにすれば、液晶層の液晶分子が応答不能なほどに充分に周波数が高く、また、駆動回路を簡略化することができる。
【００２０】
さらに、本発明の駆動方法は、上記電位差の波形の振幅がΔ（Δ＞０）となるように上記補助容量の他端及び上記対向電極のそれぞれの電位を設定したとき、上記画素電極へのプラス極性の電荷の書き込み時には上記ソース信号の電位から該対向電極の電位を引いた電位差Ｖ_Sを示す下記関係式（１）が満たされる一方、該画素電極へのマイナス極性の電荷の書き込み時には下記関係式（２）が満たされるように該ソース信号の電位を設定するものであってもよい。
【００２１】
【数７】

【００２２】
【数８】

（ここで、Ｃ_LC：液晶容量、Ｖ_LC：液晶容量Ｃ_LCに対応して印加すべき電圧、Ｃ_S：補助容量）
【００２３】
このようにすれば、本発明の作用がより具体的に営まれることとなる。このような方法は、例えば、スイッチング素子がＴＦＴであって、ゲート電極とドレイン電極との間の寄生容量を無視できるような場合に有効である。なお、ここで、振幅Δとは、上記波形のピークピーク電圧の半分の値を意味する（以下同じ）。
【００２４】
この場合、本発明の駆動方法は、上記電位差の波形の振幅Δが下記関係式（３）を満たすように上記補助容量の他端及び上記対向電極のそれぞれの電位を設定するようにしてもよい。
【００２５】
【数９】

（ここで、Ｃ_{LC_min}：液晶容量の最低値、Ｖ_{LC_min}：Ｃ_{LC_min}に対応して印加すべき電圧）
【００２６】
このようにすれば、静止画の表示時と動画の表示時とでの画素電極と対向電極との間に印加される電圧の差が最大となり、電荷の移動促進効果が最も高くなるので、液晶分子の応答を最大限に加速させることができる。
【００２７】
本発明の駆動方法は、上記スイッチング素子が、上記ゲート線、上記ソース線及び上記画素電極にそれぞれ接続されたドレイン電極、ソース電極及びドレイン電極を有するＴＦＴであり、上記電位差の波形の振幅がΔ（Δ＞０）となるように上記補助容量の他端及び上記対向電極のそれぞれの電位を設定したとき、上記画素電極へのプラス極性の電荷の書き込み時には上記ソース信号の電位から該対向電極の電位を引いた電位差Ｖ_Sを示す下記関係式（４）が満たされる一方、該画素電極へのマイナス極性の電荷の書き込み時には下記関係式（５）が満たされるように該ソース信号の電位を設定するものであってもよい。
【００２８】
【数１０】

【００２９】
【数１１】

（ここで、Ｃ_LC：液晶容量、Ｖ_LC：液晶容量Ｃ_LCに対応して印加すべき電圧、Ｃ_S：補助容量、Ｃ_gd：ゲート電極とドレイン電極との間の寄生容量、Ｃ_total：Ｃ_LC＋Ｃ_S＋Ｃ_gd、Ｖ_gh：選択時のゲート電極の電位、Ｖ_gl：非選択時のゲート電極の電位）
【００３０】
このようにすれば、スイッチング素子がＴＦＴで、ゲート電極とドレイン電極との間の寄生容量を無視できないような場合であっても、本発明の作用がより具体的に営まれることとなる。
【００３１】
この場合、本発明の駆動方法は、上記電位差の波形の振幅Δが下記関係式（６）を満たすように上記補助容量の他端及び上記対向電極のそれぞれの電位を設定するようにしてもよい。
【００３２】
【数１２】

（ここで、Ｃ_{LC_min}：液晶容量の最低値、Ｖ_{LC_min}：Ｃ_{LC_min}に対応して印加すべき電圧）
【００３３】
このようにすれば、静止画の表示時と動画の表示時とでの画素電極と対向電極との間に印加される電圧の差が最大となり、電荷の移動促進効果が最も高くなるので、液晶分子の応答を最大限に加速させることができる。
【００３４】
本発明の駆動方法は、上記補助容量の他端が接続された補助容量線を有するＣ_S−ｏｎ−Ｃｏｍｍｏｎ型の液晶表示装置のものであってもよい。
【００３５】
この場合、本発明の駆動方法は、上記液晶表示装置が、ゲート線の延びる方向に配列した補助容量の他端のそれぞれが同一の補助容量線に接続されている一方、ゲート線の延びる方向に配列したスイッチング素子の相互に隣接したスイッチング素子のそれぞれが異なるゲート線に接続されており、同一フレームでの画素電極への電荷の書き込みの際に、ゲート線の延びる方向に配列したスイッチング素子の相互に隣接したスイッチング素子のそれぞれを異なるゲート線のゲート信号により選択状態とすることにより、ゲート線の延びる方向に相互に隣接した画素電極のそれぞれに極性の異なる電荷を書き込むようにしてもよい。
【００３６】
このようにすれば、ゲート線の延びる方向に相互に隣接した画素電極のそれぞれに極性の異なる電荷が書き込まれるので、その方向でのフリッカーの発生を抑止することができる。また、これに、いわゆるＨライン反転駆動を組み合わせるとソース線の延びる方向でのフリッカーの発生をも抑止することができる。
【００３７】
また、本発明の駆動方法は、上記液晶表示装置が、ゲート線の延びる方向に配列したスイッチング素子のそれぞれが同一のゲート線に接続されている一方、ゲート線の延びる方向に配列した補助容量の相互に隣接した補助容量のそれぞれが異なる補助容量線に接続されており、同一フレームでの画素電極への電荷の書き込みの際に、ゲート線の延びる方向に配列したスイッチング素子を同一のゲート線のゲート信号により選択状態とすると共に該スイッチング素子に対応して配列した画素電極の相互に隣接した画素電極のそれぞれに逆相のソース信号を送ることにより、ゲート線の延びる方向に相互に隣接した画素電極のそれぞれに極性の異なる電荷を書き込むようにしてもよい。
【００３８】
このようにすれば、ゲート線の延びる方向に相互に隣接した画素電極のそれぞれに極性の異なる電荷が書き込まれるので、その方向でのフリッカーの発生を抑止することができる。また、ゲート線の延びる方向に配列したスイッチング素子を同一のゲート線のゲート信号により選択状態とするようにしている、すなわち、それらのスイッチング素子に対応した画素電極に同時に電荷の書き込みを行うようにしているので、ゲート線の延びる方向に配列したスイッチング素子を分類してそれぞれ異なるゲート線のゲート信号により選択状態とする場合に必要となるラインメモリが不要となる。さらに、これに、いわゆるＨライン反転駆動を組み合わせるとソース線の延びる方向でのフリッカーの発生をも抑止することができる。
【００３９】
この場合、本発明の駆動方法は、上記液晶表示装置が、同一フレームでの画素電極への電荷の書き込みの際に極性の同じ電荷が書き込まれる画素電極に対応した補助容量が補助容量線を介して全て繋がれているものであってもよい。
【００４０】
このようにすれば、補助容量線を２種に分類して結線すればよいので、液晶表示装置として構成の簡略化が図られ、また、その２種の補助容量線のそれぞれの制御だけを行えばよいので、制御が容易である。
【００４１】
また、本発明の駆動方法は、上記液晶表示装置が、上記補助容量線が各ゲート線間に設けられていると共に、該各補助容量線に他端が接続された補助容量の一端がそれに対応した画素電極の端部に接続され、且つ該画素電極がゲート線上に該画素電極と該ゲート線との間の容量形成を阻止する絶縁膜を介して設けられているものであってもよい。
【００４２】
このようにすれば、ゲート線上に画素電極が設けられているにもかかわらず、それらの間に容量が形成されるのが阻止されるので、画素電極への正常な電荷の書き込みを行うことができる。
【００４３】
本発明の駆動方法は、上記補助容量の他端がそれに対応したゲート線以外のゲート線に接続されたＣ_S-ｏｎ−Ｇａｔｅ型の液晶表示装置のものであってもよい。
【００４４】
そして、本発明の駆動方法によって駆動される本発明の液晶表示装置は、
相互に並行に延びるように設けられゲート信号が順次送られる複数のゲート線と、該複数のゲート線が延びる方向と角度をなす方向に相互に並行に延びるように設けられソース信号が送られる複数のソース線と、該ゲート線と該ソース線との各交差部に対応して設けられてマトリクスを構成し各々がスイッチング素子を有する複数の画素電極と、該複数の画素電極の各々に対応して設けられ該対応した画素電極に一端が接続された複数の補助容量と、を有する素子側基板と、
上記素子側基板に対向するように設けられ対向電極を有する対向側基板と、
上記素子側基板と上記対向側基板との間に狭持されるように設けられ液晶分子を含有してなる液晶層と、を備え、
上記ゲート線より上記スイッチング素子にゲート信号が送られて選択状態となったときに、上記ソース線より該スイッチング素子に対応した画素電極にソース信号が送られることにより該画素電極に電荷が書き込まれて該画素電極と上記対向電極との間に形成される液晶容量及びそれに対応した補助容量に電荷が充電されるように構成された交流駆動方式のアクティブマトリクス型のものであって、
上記補助容量の他端の電位から上記対向電極の電位を引いた電位差が繰り返し大小変化すると共に、該電位差が上記画素電極への電荷の書き込み時の電位差と同じときに上記画素電極と上記対向電極との間に印加される第１の電圧の絶対値が、該電位差が該画素電極への電荷の書き込み時の電位差と異なるときに該画素電極と該対向電極との間に印加される第２の電圧の絶対値以下となるように、上記ソース信号、上記補助容量の他端及び上記対向電極のそれぞれの電位が設定されることを特徴とする。
【００４５】
本発明の液晶表示装置は、上記補助容量の他端が接続された補助容量線を有するＣ_S−ｏｎ−Ｃｏｍｍｏｎ型のものであってもよい。
【００４６】
この場合、本発明の液晶表示装置は、ゲート線の延びる方向に配列した補助容量の他端のそれぞれが同一の補助容量線に接続されている一方、ゲート線の延びる方向に配列したスイッチング素子の相互に隣接したスイッチング素子のそれぞれが異なるゲート線に接続されており、同一フレームでの画素電極への電荷の書き込みの際に、ゲート線の延びる方向に配列したスイッチング素子の相互に隣接したスイッチング素子のそれぞれが異なるゲート線のゲート信号により選択状態とされることにより、ゲート線の延びる方向に相互に隣接した画素電極のそれぞれに極性の異なる電荷が書き込まれるように構成されているものであってもよい。
【００４７】
また、本発明の液晶表示装置は、ゲート線の延びる方向に配列したスイッチング素子のそれぞれが同一のゲート線に接続されている一方、ゲート線の延びる方向に配列した補助容量の相互に隣接した補助容量の他端のそれぞれが異なる補助容量線に接続されており、同一フレームでの画素電極への電荷の書き込みの際に、ゲート線の延びる方向に配列したスイッチング素子が同一のゲート線のゲート信号により選択状態とされると共に該スイッチング素子に対応して配列した画素電極の相互に隣接した画素電極のそれぞれに逆相のソース信号が送られることにより、ゲート線の延びる方向に相互に隣接した画素電極のそれぞれに極性の異なる電荷が書き込まれるように構成されているものであってもよい。
【００４８】
この場合、本発明の液晶表示装置は、同一フレームでの画素電極への電荷の書き込みの際に極性の同じ電荷が書き込まれる画素電極に対応した補助容量が補助容量線を介して全て繋がれているものであってもよい。
【００４９】
また、本発明の液晶表示装置は、上記補助容量線が各ゲート線間に設けられていると共に、該各補助容量線に他端が接続された補助容量の一端がそれに対応した画素電極の端部に接続され、且つ該画素電極がゲート線上に該画素電極と該ゲート線との間の容量形成を阻止する絶縁膜を介して設けられているものであってもよい。
【００５０】
本発明の液晶表示装置は、上記補助容量の他端がそれに対応したゲート線以外のゲート線に接続されたＣ_S-ｏｎ−Ｇａｔｅ型のものであってもよい。
【００５１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００５２】
（実施形態１）
＜液晶表示装置の構成＞
図１及び２は、本発明の実施形態１に係る液晶表示装置１００を示す。
【００５３】
この液晶表示装置１００は、ＴＦＴ基板（素子側基板）１１０と、ＴＦＴ基板１１０に対向して設けられた対向側基板と、それらの両基板で狭持されるように設けられた液晶層と、を備えている。
【００５４】
ＴＦＴ基板１１０には、ガラス製又はプラスチック製の基板本体内側に、相互に並行に延びる複数のゲート線１１１が設けられ、また、それらのゲート線１１１と絶縁体を介して層を異にしてゲート線１１１が延びる方向に直交する方向に相互に並行に延びる複数のソース線１１２が設けられ、さらに、それらと絶縁体を介して層を異にしてゲート線１１１とソース線１１２との各交差部に対応し相互に隣接する一対のゲート線１１１及び一対のソース線１１２で囲まれた領域にＩＴＯ（酸化インジウムと酸化スズとを主成分とする柱状結晶質の酸化物）等の透明電極からなる略矩形の画素電極１１４が設けられている。複数の画素電極１１４は、全体としてマトリクスを構成している。各画素電極１１４は、対応するゲート線１１１とソース線１１２との交差部に近い角部にスイッチング素子としてのＴＦＴ１１３を有している。各ＴＦＴ１１３は、そのゲート電極１１３ａ、ソース電極１１３ｂ及びドレイン電極１１３ｃがそれぞれ対応したゲート線１１１、ソース線１１２及び画素電極１１４に接続されている。また、ゲート線１１１と同じ層には、各ゲート線１１１間にゲート線１１１と並行して延びる補助容量線１１５が設けられており、画素電極１１４とこの補助容量線１１５との間で狭持された絶縁体により、一端が画素電極１１４に接続され且つ他端が補助容量線１１５に接続された補助容量Ｃ_Sが構成されている。すなわち、この液晶表示装置１００は、Ｃ_S−ｏｎ−Ｃｏｍｍｏｎ型のものである。各ゲート線１１１間に設けられた補助容量線１１５は、全てが１つに結線されている。なお、基板本体内側の画素電極１１４上には、他にラビング処理された配向膜が設けられている一方、基板本体外側には、偏光板が設けられている。
【００５５】
対向側基板には、ガラス製又はプラスチック製の基板本体の内側に、ＩＴＯ等の透明電極からなる対向共通電極（対向電極）１２１が設けられている。なお、基板本体内側には、他にカラー表示用のＲＧＢのカラーフィルタ及びラビング処理された配向膜が設けられている一方、基板本体外側には、入射光の状態を制御するための位相差板、偏光板、及び反射防止膜が設けられている。
【００５６】
液晶層には、誘電性のネマチック液晶等の液晶分子が含まれている。
【００５７】
このような構成の液晶表示装置１００は、スイッチング素子としてＴＦＴ１１３を有する各画素電極１１４に対応して１つの画素が規定されるアクティブマトリクス型のものであり、ゲート線１１１よりＴＦＴ１１３にゲート信号が送られて選択状態となったときに、ソース線１１２よりそのＴＦＴ１１３に対応した画素電極１１４にソース信号が送られることにより画素電極１１４に電荷が書き込まれ、そして、画素電極１１４と対向共通電極１２１との間に形成される液晶容量Ｃ_LC及び補助容量Ｃ_S、すなわち、これらの画素容量に電荷が充電されるように構成され、その液晶容量Ｃ_LCへの充電量を操作して液晶層の液晶分子の配向状態を調整し、それによって光の透過度を制御して表示を行うようにしたものである。
【００５８】
＜液晶表示装置の駆動方法１＞
この液晶表示装置１００の第１の駆動方法について説明する。
【００５９】
図３（ａ）は、ソース線１１２の電位Ｖ_S、補助容量線１１５の電位Ｖ_CS及び対向共通電極１２１の電位Ｖ_comのそれぞれの波形を示す。図３（ｂ）は、第Ｎ行〜第Ｎ＋３行の各ゲート線１１１の電位のそれぞれの波形を示す。図３（ｃ）は、第Ｎ行〜第Ｎ＋３行の各行の画素における画素電極１１４と対向共通電極１２１との間に印加される電圧のそれぞれの波形を示す。
【００６０】
第１の駆動方法では、前提として、ゲート電極１１３ａとドレイン電極１１３ｃとの間の寄生容量を無視し、対向共通電極１２１が接地されているものとする。従って、図３（ａ）に示すように、対向共通電極１２１の電位Ｖ_comは、Ｖ_com＝０Ｖ（一定）である。
【００６１】
図３（ｂ）に示すように、第Ｎ行〜第Ｎ＋３行のゲート線１１１にはゲート信号が順次送られる。ゲート信号が送られたとき、その行のＴＦＴ１１３は全てオン状態となって選択状態となり、それによってソース電極１１３ｂとドレイン電極１１３ｃとが導通される。
【００６２】
図３（ａ）に示すように、ソース信号の電位Ｖ_Sは交流の矩形波を構成する。ＴＦＴ１１３がオン状態となってソース電極１１３ｂとドレイン電極１１３ｃとが導通された際には、対向共通電極１２１が接地されていることから、画素電極１１４と対向共通電極１２１との間にはソース信号の電位Ｖ_Sに等しい信号電圧が印加され、その信号電圧の極性と同じ極性の電荷が画素電極１１４に書き込まれる。この画素電極１１４への電荷の書き込みは、フレーム毎に異なる極性の電荷が書き込まれるようにソース信号の制御がなされており、すなわち、液晶表示装置１００がいわゆる交流駆動方式とされており、それによって直流電圧が印加されると寿命が短くなる液晶層の信頼性が高められている。また、例えば図３（ａ）及び（ｂ）に示すように、第Ｎ行及び第Ｎ＋２行の選択時にはプラス極性の電荷及び第Ｎ＋１行及び第Ｎ＋３行の選択時にはマイナス極性の電荷が各行の画素電極１１４に書き込まれることとなり、同一フレームでの全ての画素電極１１４への電荷の書き込み後には、電荷の極性分布は、図４に示すように、ゲート線１１１の延びる方向に配列した画素電極１１４には全て同一極性の電荷が書き込まれる一方、ソース線１１２の延びる方向に配列した画素電極１１４には極性の異なる電荷が交互に書き込まれたものとなり、これによってソース線１１２の延びる方向でのフリッカーの発生が抑止されることとなる。すなわち、この液晶表示装置１００は、Ｈライン反転駆動方式のものである。
【００６３】
図３（ａ）に示すように、補助容量線１１５の電位Ｖ_CS、すなわち、補助容量Ｃ_Sの他端の電位は、中心電位が０Ｖ（対向共通電極１２１の電位Ｖ_com）で且つ振幅がΔ（Δ＞０）であるソース信号の電位とは逆相の交流の矩形波を構成する。従って、補助容量線１１５の電位Ｖ_CSから対向共通電極１２１の電位Ｖ_comを引いた電位差は、＋Δと−Δとの間を大小変化する交流の矩形波の信号電圧となる。この電位差の信号電圧の周波数は、ソース信号の周波数と同一である、すなわち、液晶表示装置１００の水平周波数に一致しているので、これによって制御回路の簡略化を図ることができる。また、かかる周波数は、液晶層の液晶分子が応答不能なものであるので、その電位差の変化に起因するフリッカーの発生を防止することができる。
【００６４】
画素電極１１４にある電荷が書き込まれてから次の電荷が書き込まれるまでの動作について図５を参照しながら説明する。
【００６５】
画素電極１１４への電荷の書き込み時及びそれと同じ状態となったとき、すなわち、補助容量Ｃ_Sの他端の電位（補助容量線１１５の電位Ｖ_CS）が画素電極１１４への電荷の書き込み時と同じものとなったとき（プラス極性の書き込みのときには−Δ、マイナス極性の書き込みのときには＋Δ）、ドレイン電極１１３ｃの電荷量Ｑ_dは次の関係式（７）
【００６６】
【数１３】

【００６７】
で表される。なお、複合符号の上側は画素電極１１４へのプラス極性の電荷の書き込みのとき、下側は画素電極１１４へのマイナス極性の書き込みのときにそれぞれ対応する（以下同じ）。
【００６８】
一方、画素電極１１４への電荷の書き込み後、それと異なる状態となったとき、すなわち、補助容量Ｃ_Sの他端の電位（補助容量線１１５の電位Ｖ_CS）が画素電極１１４への電荷の書き込み時と異なるものとなったとき（プラス極性の書き込みのときにはΔ、マイナス極性の書き込みのときには−Δ）、ドレイン電極１１３ｃの電荷量Ｑ_d’は下記関係式（８）
【００６９】
【数１４】

【００７０】
で表される。ここで、Ｖ_S’は、補助容量Ｃ_Sの他端の電位（補助容量線１１５の電位Ｖ_CS）が画素電極１１４への電荷の書き込み時と異なるものとなったときの画素電極１１４の電位であり、また、Ｖ_CS’は、そのときの補助容量線１１５の電位Ｖ_CSである。
【００７１】
電荷の漏れがないものとすれば、Ｑ_d＝Ｑ_d’とすることができるので、これより、下記関係式（９）
【００７２】
【数１５】

【００７３】
が導かれる。
【００７４】
対向共通電極１２１は接地されているので、Ｖ_S及びＶ_S’は、画素電極１１４と対向共通電極１２１との間に印加される電圧に等しいと考えることができる。従って、画素電極１１４にプラス極性又はマイナス極性の電荷が書き込まれた後には、補助容量線１１５の電位Ｖ_CSが画素電極１１４への電荷書き込み時と同じときに（プラス極性の書き込みのときには−Δ、マイナス極性の書き込みのときには＋Δ）、画素電極１１４と対向共通電極１２１との間にＶ_Sの電圧（第１の電圧）が印加される一方、補助容量線１１５の電位Ｖ_CSが画素電極１１４への電荷書き込み時と異なるときに（プラス極性の書き込みのときにはΔ、マイナス極性の書き込みのときには−Δ）、画素電極１１４と対向共通電極１２１との間にＶ_S’（第２の電圧）の電圧が印加される。つまり、画素電極１１４と対向共通電極１２１との間に印加される電圧が１水平期間毎にＶ_SとＶ_S’とに交互に変化することとなる。
【００７５】
ここで、図６及び表１に透過率と電圧との関係の一例を示す。透過率が０の場合、Ｖ_SとＶ_S’とは絶対値が等しく且つ極性が逆となるが、透過率が０よりも高い場合、プラス極性の書き込みではＶ_S＜Ｖ_S’となる一方、マイナス書き込みではＶ_S＞Ｖ_S’となる。従って、第１の電圧であるＶ_Sの絶対値が第２の電圧であるＶ_S’の絶対値以下となるということができる。
【表１】

【００７６】
図３（ｃ）に示すように、第Ｎ行及び第Ｎ＋２行における画素電極１１４と対向共通電極１２１との間にはプラス極性のＶ_S及びＶ_S’が交互に印加される一方、第Ｎ＋１行及び第Ｎ＋３行における画素電極１１４と対向共通電極１２１との間にはマイナス極性のＶ_S及びＶ_S’が交互に印加され、前者にＶ_Sが印加されるときと後者にＶ_S’が印加されるときとは一致しており、同様に、前者にＶ_S’が印加されるときと後者にＶ_Sが印加されるときも一致している。これは、相互に隣接した画素電極１１４のそれぞれに極性の異なる電荷が充電されていても、すべての補助信号線１１５が結線されており、どの補助容量Ｃ_Sの他端も同一の電位とされることによるものである。
【００７７】
実際に液晶層に印加される電圧Ｖ_LCは、それらの実効値を考えればよいので、下記関係式（１０）
【００７８】
【数１６】

【００７９】
が成立し、これに関係式（９）を代入してＶ_Sについて求めると、下記関係式（１１）
【００８０】
【数１７】

【００８１】
が導かれる。
【００８２】
次に、表示の階調を変化させない静止画を表示する場合（液晶容量がＣ_LC1のまま維持される場合）と、表示の階調を変化させる動画を表示する場合（液晶容量がＣ_LC0からＣ_LC1変化する場合）と、について説明する。
【００８３】
画素電極１１４への電荷の書き込み時及びそれと同じ状態となったとき、すなわち、補助容量Ｃ_Sの他端の電位（補助容量線１１５の電位Ｖ_CS）が画素電極１１４への電荷の書き込み時と同じものとなったときの画素電極１１４と対向共通電極１２１との間に印加される電圧Ｖ_S1は、画素電極１１４への電荷の書き込み時のソース信号の信号電圧に等しいので、いずれの場合においても、下記関係式（１２）
【００８４】
【数１８】

【００８５】
に示すものとなる。
【００８６】
しかしながら、画素電極１１４への電荷の書き込み後、それと異なる状態となったとき、すなわち、補助容量Ｃ_Sの他端の電位（補助容量線１１５の電位Ｖ_CS）が画素電極１１４への電荷の書き込み時と異なるものとなったときの画素電極１１４と対向共通電極１２１との間に印加される電圧は、それぞれの場合で異なるものとなる。
【００８７】
静止画を表示する場合（液晶容量がＣ_LC1のまま維持される場合）では、画素電極１１４と対向共通電極１２１との間に印加される電圧Ｖ_S11’は、下記関係式（１３）
【００８８】
【数１９】

【００８９】
に示すものとなる。
【００９０】
一方、動画を表示する場合（液晶容量がＣ_ＬＣ０からＣ_ＬＣ１に変化する場合）では、画素電極１１４と対向共通電極１２１との間に印加される電圧Ｖ_{Ｓ０ １}’は、下記関係式（１４）
【００９１】
【数２０】

【００９２】
に示すものとなる。
【００９３】
このことは、Ｖ_SとＶ_S’との差である２Ｃ_S・Δ／（Ｃ_LC＋Ｃ_S）が動画を表示する場合にはＣ_LCの変化に伴って変化することを意味するものである。
【００９４】
そして、静止画を表示する場合、液晶容量Ｃ_LCに印加される電圧の実効値Ｖ_LC11は、下記関係式（１５）
【００９５】
【数２１】

【００９６】
に示すものとなる。
【００９７】
一方、動画を表示する場合、液晶容量Ｃ_LCに印加される電圧の実効値Ｖ_LC01は、下記関係式（１６）
【００９８】
【数２２】

【００９９】
に示すものとなる。
【０１００】
従って、下記関係式（１７）
【０１０１】
【数２３】

【０１０２】
が成立する。つまり、静止画を表示する場合と動画を表示する場合とで液晶容量Ｃ_LCに印加される実効電圧が異なることとなる。そして、これらに電圧の差があることにより、電荷の移動が促されるとこととなり、液晶分子の応答を加速させることができるので、表示の階調を変化させて動画を表示するときの応答性を優れたものとすることができる。なお、Ｃ_LC0は漸次変化してＣ_LC1に近づくこととなるが、それに伴ってＶ_S01’もＶ_S11’へと収束することとなる。
【０１０３】
以上より、Δを調整することで、動画を表示する場合にＶ_LC01をＶ_LC11よりも大きくも、また、小さくもすることができることが分かる。液晶分子の応答を加速させる効果はδＶの大きさに比例するが、その効果を最大にするためには関係式（１３）〜（１７）からΔを最大値Δ_maxにすればよいということが導かれる。一方、関係式（１１）の平方根の中は０以上であり、また、同式よりΔを最大にする場合には液晶容量Ｃ_LCの最小値Ｃ_{LC_min}を考えればよいので、Δ_maxは、下記関係式（１８）
【０１０４】
【数２４】

【０１０５】
で表される。ここで、Ｖ_{LC_min}はＣ_{LC_min}に対応して印加すべき電圧である。
【０１０６】
このとき、関係式（１８）を関係式（１１）に代入して求められるＶ_Sの最小値Ｖ_{S_min}は、下記関係式（１９）
【０１０７】
【数２５】

【０１０８】
のようになる。すなわち、これは、ノーマリーブラックモードの場合にはいわゆる黒電圧、ノーマリーホワイトモードの場合にはいわゆる白電圧を表すものである。
【０１０９】
次に、上記構成の液晶表示装置であってノーマリーブラックモードで且つ垂直配向モードのものを用いて行った実験結果について説明する。黒表示、５０％中間調表示及び白表示のそれぞれのＶ_LC、Ｃ_LC及びＣ_Sを表２に示す。これらの値は、液晶表示装置の構成によって決まる不変値である。また、これらより算出したΔ_max、各表示の静止画表示時のＶ_S及びＶ_S’をも表２に示す。これらの値は、関係式（１８）並びに（１２）及び（１３）からそれぞれ算出したものである。なお、電圧の単位はＶ（ボルト）であり、また、容量は黒表示のＣ_LC＝１．０００として規格化したものである。
【０１１０】
【表２】

【０１１１】
また、白表示から黒表示、黒表示から中間調表示、黒表示から白表示、中間調表示から黒表示、白表示から中間調表示、及び中間調表示から白表示へのそれぞれの動画表示時のＶ_S、Ｖ_S’、Ｖ_LC及びδＶを表３び４示す。これらの値は、関係式（１２）、（１４）、（１６）及び（１７）からそれぞれ算出したものである。
【０１１２】
【表３】

【０１１３】
【表４】

【０１１４】
表２〜４によれば、例えば、黒表示の静止画を表示する場合のＶ_LC＝１．４８８（Ｖ）と白表示から黒表示の動画を表示する場合のＶ_LC＝１．１８２（Ｖ）とが異なり、そのためにδＶ＝−０．３０６（Ｖ）≠０となっているのが分かる。補助容量線１１５の電位Ｖ_CSを変化させなければ、動画を表示する場合も静止画を表示する場合と同じＶ_LCとなるが、この電圧の差があることにより、電荷の移動が促進されることとなる。
【０１１５】
同じ液晶表示装置を用い、本発明のように補助容量線の電位を変化させた場合と従来のように変化させない場合とについて、黒表示、中間調表示及び白表示のそれぞれを開始階調として、異なる階調を表示する、すなわち、動画を表示するのに要する応答時間を測定した。補助容量線の電位を変化させた場合の結果を表５に及び変化させなかった場合の結果を表６にそれぞれ示す。
【０１１６】
【表５】

【０１１７】
【表６】

【０１１８】
表５及び６によれば、いずれの組み合わせの動画を表示する場合も、補助容量線の電位を変化させた場合の方が変化させなかった場合よりも応答時間が短いことが分かる。これは、動画を表示する場合と静止画を表示する場合とで、後者ではＶ_LCが同一であるのに対して前者ではＶ_LCが異なるために、その電圧の差があることによって電荷の移動が促進されたためであると考えられる。
【０１１９】
次に、ゲート電極１１３ａとドレイン電極１１３ｃとの間の寄生容量Ｃ_gdを考慮した場合について説明する。
【０１２０】
この場合について、Ｃ_gdを無視した場合と同様の理論展開を行うと、ソース信号の電位Ｖ_Sは下記関係式（２０）
【０１２１】
【数２６】

【０１２２】
で表される。ここで、Ｃ_totalはＣ_LC＋Ｃ_S＋Ｃ_gd、Ｖ_ghは選択時のゲート電極１１３ａの電位、Ｖ_glは非選択時のゲート電極１１３ａの電位である。
【０１２３】
また、Ｖ_S’は、Ｃ_gdを無視した場合と同様に下記関係式（２１）
【０１２４】
【数２７】

【０１２５】
で表される。
【０１２６】
さらに、液晶容量Ｃ_LCに印加される電圧の実効値Ｖ_LCも同様に下記関係式（２２）
【０１２７】
【数２８】

【０１２８】
で表される。
【０１２９】
そして、液晶分子の応答の加速効果を最大にするΔ_maxは、下記関係式（２３）
【０１３０】
【数２９】

【０１３１】
で表される。
【０１３２】
従って、ゲート電極１１３ａとドレイン電極１１３ｃとの間の寄生容量を無視し得ないような場合には、以上の式に基づいてソース信号、補助容量線１１５（補助容量Ｃ_Sの他端）及び対向共通電極１２１のそれぞれの電位を設定することで、動画を表示するときの良好な応答性を得ることができる。
【０１３３】
＜液晶表示装置の駆動方法２＞
この液晶表示装置１００の第２の駆動方法について説明する。
【０１３４】
第２の駆動方法では、図７に示すように、補助容量線１１５の電位Ｖ_CS（Ｖ_CS’）の中心が接地された対向共通電極１２１の電位Ｖ_comからＶ_offsetだけ低くオフセットされている。その他の駆動方法は第１の駆動方法と同一である。
【０１３５】
この場合、補助容量線１１５の電位Ｖ_CSがオフセットされているものの 駆動態様１と同一の作用が営まれ、同一の効果を得ることができる。
【０１３６】
＜液晶表示装置の駆動方法３＞
この液晶表示装置１００の第３の駆動方法について説明する。
【０１３７】
第３の駆動方法では、図８に示すように、対向共通電極１２１の電位Ｖ_comは、プラス極性の書き込みのときにはＶ_com（＋）となる一方、マイナス極性の書き込みのときにはＶ_com（−）、すなわち、ピークピーク電圧Ｖ_{com_pp}で大小変化する矩形波を構成する。また、補助容量線１１５の電位Ｖ_CSは、中心電位がＶ_com（＋）からＶ_offset（＋）だけ且つＶ_com（−）からＶ_offset（−）だけ低くオフセットされた電位で且つ振幅がΔ’（Δ’＞０）であるソース信号の電位とは逆相の交流の矩形波を構成する。これにより、補助容量線１１５の電位Ｖ_CSから対向共通電極１２１の電位Ｖ_comを引いた電位差は、Δ＝Δ’−Ｖ_{com_pp}／２とすると、ピークピーク電圧が２Δで大小変化する矩形波の信号電圧となる。
【０１３８】
この場合でも、駆動態様１と同一の作用が営まれ、同一の効果を得ることができる。
【０１３９】
（実施形態２）
＜液晶表示装置の構成＞
図９及び１０は、本発明の実施形態２に係る液晶表示装置２００を示す。
【０１４０】
この液晶表示装置２００では、例えば図８及び９に示すように、第Ｎ行・第Ｍ列の画素電極２１４がＴＦＴ２１３を介してその画素電極２１４に対応した第Ｎ行のゲート線２１１に接続されている一方、第Ｎ行・第Ｍ＋１列の画素電極２１４がＴＦＴ２１３を介してその画素電極２１４に対応していない次の行の第Ｎ＋１行のゲート線２１１に接続されている。つまり、第Ｍ列、第Ｍ＋２列、…の画素電極２１４がそれに対応したゲート線２１１に接続されており、第Ｍ＋１列、第Ｍ＋３列、…の画素電極２１４がそれに対応していない次の行のゲート線２１１に接続されている。その結果、ゲート線２１１の延びる方向に配列した画素電極２１４は、対応したゲート線２１１に接続されたものと対応していない次の行のゲート線２１１に接続されたものとが交互に並んだものとなっている。
【０１４１】
その他の構成は、実施形態１と同一である。
【０１４２】
＜液晶表示装置の駆動方法＞
この液晶表示装置２００を実施形態１と同様に交流駆動すると共にＨライン反転駆動すると、例えば、第Ｎ＋２行のゲート線２１１にゲート信号が送られたとき、第Ｍ列、第Ｍ＋２列、…、では、第Ｎ＋２行のＴＦＴ２１３が選択状態となって画素電極２１４に電荷が書き込まれ、第Ｍ＋１列、第Ｍ＋３列、…では、第Ｎ＋１行のＴＦＴ２１３が選択状態となって画素電極２１４に電荷が書き込まれることとなる。なお、第Ｎ＋２行の第Ｍ＋１列、第Ｍ＋３列、…のデータはラインメモリに保持される。そして、このとき、画素電極２１４にプラス極性の電荷が書き込まれたものとすると、次に、第Ｎ＋３行のゲート線２１１にゲート信号が送られたとき、第Ｍ列、第Ｍ＋２列、…、では、第Ｎ＋３行のＴＦＴ２１３が選択状態となって画素電極２１４にマイナス極性の電荷が書き込まれ、第Ｍ＋１列、第Ｍ＋３列、…では、第Ｎ＋２行のＴＦＴ２１３が選択状態となって画素電極２１４にマイナス極性の電荷が書き込まれることとなる。つまり、ゲート線２１１の延びる方向に配列したＴＦＴ２１３の相互に隣接したＴＦＴ２１３のそれぞれが異なるゲート線２１１のゲート信号により選択状態とすることにより、ゲート線２１１の延びる方向に相互に隣接した画素電極２１４のそれぞれに極性の異なる電荷が書き込まれることとなる。しかも、これにＨライン反転駆動が組み合わされて、同一フレームでの画素電極２１４への電荷の書き込み後には、図１１に示すように、電荷の極性分布は、ゲート線２１１及びソース線２１２のそれぞれの延びる方向に相互に隣接した画素電極２１４のそれぞれに異なる極性の電荷が書き込まれたものとなり、これによってゲート線２１１及びソース線２１２のそれぞれの延びる方向でのフリッカーの発生が抑止されることとなる。
【０１４３】
また、同時に行われる画素電極２１４への電荷の書き込みは同じ極性の書き込みであり、また、補助容量線２１５は全てが繋がれているので、実施形態１と同一の補助容量線２１５の電位Ｖ_CSの制御がされることにより、動画を表示するときの良好な応答性を得ることができる。
【０１４４】
（実施形態３）
＜液晶表示装置の構成＞
図１２及び１３は、本発明の実施形態３に係る液晶表示装置３００を示す。
【０１４５】
この液晶表示装置３００では、相互に隣接する一対の補助容量線３１５及び一対のソース線３１２で囲まれる領域に画素電極３１４が設けられている。各画素電極３１４は、一方の長辺側端中央にスイッチング素子としてのＴＦＴ３１３を有している。そして、例えば図１２及び１３に示すように、第Ｎ行・第Ｍ列の画素電極３１４の短辺側端部がその画素電極３１４に対応した第Ｎ行の補助容量線３１５の上に設けられ、図１４に示すように、それらの間のゲート絶縁膜３１７で補助容量Ｃ_Sを形成している一方、第Ｎ行・第Ｍ＋１列の画素電極３１４の短辺側端部がその画素電極３１４に対応していない次の行の第Ｎ＋１行の補助容量線３１５の上に設けられて補助容量Ｃ_Sを形成している。つまり、第Ｍ列、第Ｍ＋２列、…の画素電極３１４がそれに対応した補助容量線３１５との間で補助容量Ｃ_Sを形成しており、第Ｍ＋１列、第Ｍ＋３列、…の画素電極３１４がそれに対応していない次の行の補助容量線３１５との間で補助容量Ｃ_Sを形成している。その結果、ゲート線３１１の延びる方向に配列した画素電極３１４は、対応した補助容量線３１５との間で補助容量Ｃ_Sを形成するものと対応していない次の行の補助容量線３１５との間で補助容量Ｃ_Sを形成するものとが交互に並んだものとなっている。また、第Ｎ行、第Ｎ＋２行、…の補助容量線３１５が結線されていると共に、第Ｎ＋１行、第Ｎ＋３行、…の補助容量線３１５が結線されている。つまり、補助容量線３１５が第Ｎ行系と第Ｎ＋１行系の２群に分かれている。さらに、画素電極３１４は基板本体３１６上のそれに対応したゲート線３１１の上に設けられているが、それらの間に低誘電率の透明樹脂膜（例えば、比誘電率＝３、厚さ３μｍ）３１８が介設されており、これによって画素電極３１４とゲート線３１１との間に容量が形成されるのが阻止され、画素電極３１４への正常な電荷の書き込みを行うことができる。
【０１４６】
その他の構成は、実施形態１と同一である。
【０１４７】
＜液晶表示装置の駆動方法＞
図１５（ａ）は、ソース線３１２の電位、補助容量線３１５の電位Ｖ_CS及び対向共通電極３２１の電位Ｖ_comのそれぞれの波形を示す。図１５（ｂ）は、第Ｎ行〜第Ｎ＋１行の各ゲート線３１１の電位のそれぞれの波形を示す。図１５（ｃ）は、画素電極３１４と対向共通電極３２１との間に印加される電圧の波形を示す。
【０１４８】
この駆動方法では、実施形態１と同様に交流駆動すると共にＨライン反転駆動するものではあるが、図１５（ａ）に示すように、第Ｍ列、第Ｍ＋２列、…に送られるソース信号と、それと同時に第Ｍ＋１列、第Ｍ＋３列、…に送られるソース信号とが逆相となっている。従って、例えば図１５（ａ）及び（ｂ）に示すように、第Ｎ行のゲート線３１１にゲート信号が送られたとき、第Ｍ列、第Ｍ＋２列、…の画素電極３１４にはプラス極性の電荷が書き込まれ、第Ｍ＋１列、第Ｍ＋３列、…の画素電極３１４にはマイナス極性の電荷が書き込まれることとなる。そして、次に、第Ｎ＋１行のゲート線３１１にゲート信号が送られたとき、第Ｍ列、第Ｍ＋２列、…の画素電極３１４にはマイナス極性の電荷が書き込まれ、第Ｍ＋１列、第Ｍ＋３列、…の画素電極３１４にはプラス極性の電荷が書き込まれることとなる。つまり、ゲート線３１１の延びる方向に配列したＴＦＴ３１３が同一のゲート線３１１のゲート信号により選択状態とされると共にそのＴＦＴ３１３に対応して配列した画素電極３１４の相互に隣接した画素電極３１４のそれぞれに逆相のソース信号を送ることにより、ゲート線３１１の延びる方向に相互に隣接した画素電極３１４のそれぞれに極性の異なる電荷が書き込まれることとなる。しかも、これにＨライン反転駆動が組み合わされて、同一フレームでの画素電極３１４への電荷の書き込み後には、図１６に示すように、電荷の極性分布は、ゲート線３１１及びソース線３１２のそれぞれの延びる方向に相互に隣接した画素電極３１４のそれぞれに異なる極性の電荷が書き込まれたものとなり、これによってゲート線３１１及びソース線３１２のそれぞれの延びる方向でのフリッカーの発生が抑止されることとなる。また、ゲート線３１１の延びる方向に配列したＴＦＴ３１３を同一のゲート線３１１のゲート信号により選択状態とするようにしている、すなわち、それらのＴＦＴ３１３に対応した画素電極３１４に同時に電荷の書き込みを行うようにしているので、ゲート線３１１の延びる方向に配列したＴＦＴ３１３を分類してそれぞれ異なるゲート線３１１のゲート信号により選択状態とする場合に必要となるラインメモリが不要である。
【０１４９】
上記した液晶表示装置３００の構成より、同一フレームでの画素電極３１４への電荷の書き込みの際に極性の同じ電荷が書き込まれる画素電極３１４に対応した補助容量Ｃ_Sの他端が接続された補助容量線３１５同士が結線されているということができる。また、補助容量線３１５の電位Ｖ_CS、すなわち、補助容量Ｃ_Sの他端の電位は、図１５（ａ）に示すような矩形波を構成し、対向共通電極３２１が接地されているので、補助容量線３１５の電位Ｖ_CSから対向共通電極３２１の電位Ｖ_comを引いた電位差は、補助容量線３１５の電位Ｖ_CSに等しい振幅である交流の矩形波の信号電圧となる。そして、各画素においては、画素電極３１４に送られるソース信号とその交流の電位差とが逆相となる。従って、例えば図１５（ｃ）に示すように、プラス極性の電荷が書き込まれた第Ｎ行・第Ｍ列、第Ｎ＋１行・第Ｍ＋１列等における画素電極３１４と対向共通電極３２１との間にはプラス極性の電圧Ｖ_S及びＶ_S’が交互に印加され、マイナス極性の電荷が書き込まれた第Ｎ行・第Ｍ＋１列、第Ｎ＋１行・第Ｍ列等における画素電極３１４と対向共通電極３２１との間にはマイナス極性の電圧Ｖ_S及びＶ_S’が交互に印加されることとなり、各画素毎に見れば、実施形態１及び２と同様の補助容量Ｃ_Sの他端の電位の制御がされることにより、動画を表示するときの良好な応答性を得ることができる。
【０１５０】
（実施形態４）
＜液晶表示装置の構成＞
図１７及び１８は、本発明の実施形態４に係る液晶表示装置４００を示す。
【０１５１】
この液晶表示装置４００では、例えば図１６及び１７に示すように、第Ｎ行の画素電極４１４の短辺部が第Ｎ＋１行のゲート線４１１の上に設けられていることにより、それらの間に補助容量Ｃ_Sが形成されており、独立した補助容量線が設けられていない。すなわち、この液晶表示装置４００は、Ｃ_S−ｏｎ−Ｇａｔｅ型のものである。
【０１５２】
その他の構成は、実施形態１と同一である。
【０１５３】
＜液晶表示装置の駆動方法＞
以上の液晶表示装置４００は、図７及び８における補助容量線の電位を、画素電極４１４に電荷が書き込まれる行の次行のゲート線４１１の電位に読み替え、オフセット電圧を調整してゲート線４１１の電位を非選択電位（例えば、典型的には−１５〜−５Ｖ）に調整することにより実施形態１と同様の駆動を行うことができ、それによって動画を表示するときの良好な応答性を得ることができる。
【０１５４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、同一階調を表示する場合でも、静止画を表示するときと動画を表示するときとで液晶容量に実質的に印加される電圧が異なるものとなり、その電圧の差により液晶分子の応答を加速させることができるので、表示の階調を変化させて動画を表示したときの応答性を優れたものとすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態１に係る液晶表示装置のＴＦＴ基板の正面図である。
【図２】実施形態１に係る液晶表示装置の等価回路図である。
【図３】（ａ）は、ソース線の電位、補助容量線の電位及び対向共通電極の電位のそれぞれの波形を示す図であり、（ｂ）は、第Ｎ行〜第Ｎ＋３行の各ゲート線の電位のそれぞれの波形を示す図であり、（ｃ）は、第Ｎ行〜第Ｎ＋３行の各行の画素における画素電極と対向共通電極との間に印加される電圧のそれぞれの波形を示す図である。
【図４】実施形態１の１フレームの画素電極への電荷の書き込み後の電荷の極性の分布を示す説明図である。
【図５】実施形態１に係る液晶表示装置の第１の駆動方法の説明図である。
【図６】透過率と電圧との関係を示すグラフである。
【図７】実施形態１に係る液晶表示装置の第２の駆動方法の説明図である。
【図８】実施形態１に係る液晶表示装置の第３の駆動方法の説明図である。
【図９】実施形態２に係る液晶表示装置のＴＦＴ基板の正面図である。
【図１０】実施形態２に係る液晶表示装置の等価回路図である。
【図１１】実施形態２の１フレームの画素電極への電荷の書き込み後の電荷の極性の分布を示す説明図である。
【図１２】実施形態３に係る液晶表示装置のＴＦＴ基板の正面図である。
【図１３】実施形態３に係る液晶表示装置の等価回路図である。
【図１４】実施形態３に係る液晶表示装置のＴＦＴ基板の部分断面図である。
【図１５】（ａ）は、ソース線の電位、補助容量線の電位及び対向共通電極の電位のそれぞれの波形を示す図であり、（ｂ）は、第Ｎ行〜第Ｎ＋１行の各ゲート線の電位のそれぞれの波形を示す図であり、（ｃ）は、画素電極と対向共通電極との間に印加される電圧の波形を示す図である。
【図１６】実施形態３の１フレームの画素電極への電荷の書き込み後の電荷の極性の分布を示す説明図である。
【図１７】実施形態３に係る液晶表示装置のＴＦＴ基板の正面図である。
【図１８】実施形態３に係る液晶表示装置の等価回路図である。
【符号の説明】
１００，２００，３００，４００ 液晶表示装置
１１０，２１０，３１０，４１０ ＴＦＴ基板（素子側基板）
１１１，２１１，３１１，４１１ ゲート線
１１２，２１２，３１２，４１２ ソース線
１１３，２１３，３１３，４１３ ＴＦＴ（スイッチング素子）
１１３ａ，２１３ａ，３１３ａ，４１３ａ ゲート電極
１１３ｂ，２１３ｂ，３１３ｂ，４１３ｂ ソース電極
１１３ｃ，２１３ｃ，３１３ｃ，４１３ｃ ドレイン電極
１１４，２１４，３１４，４１４ 画素電極
１１５，２１５，３１５，４１５ 補助容量線
１２１，２２１，３２１，４２１ 対向共通電極（対向電極）
３１６ 基板本体
３１７ ゲート絶縁膜
３１８ 透明樹脂膜
Ｃ_LC 液晶容量
Ｃ_S 補助容量

Claims (21)

1. 相互に並行に延びるように設けられゲート信号が順次送られる複数のゲート線と、該複数のゲート線が延びる方向と角度をなす方向に相互に並行に延びるように設けられソース信号が送られる複数のソース線と、該ゲート線と該ソース線との各交差部に対応して設けられてマトリクスを構成し各々がスイッチング素子を有する複数の画素電極と、該複数の画素電極の各々に対応して設けられ該対応した画素電極に一端が接続された複数の補助容量と、を有する素子側基板と、
   上記素子側基板に対向するように設けられ対向電極を有する対向側基板と、
   上記素子側基板と上記対向側基板との間に狭持されるように設けられ液晶分子を含有してなる液晶層と、を備え、
   上記ゲート線より上記スイッチング素子にゲート信号が送られて選択状態となったときに、上記ソース線より該スイッチング素子に対応した画素電極にソース信号が送られることにより該画素電極に電荷が書き込まれて該画素電極と上記対向電極との間に形成される液晶容量及びそれに対応した補助容量に電荷が充電されるように構成された交流駆動方式の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、
   上記補助容量の他端の電位から上記対向電極の電位を引いた電位差が繰り返し大小変化すると共に、該電位差が上記画素電極への電荷の書き込み時の電位差と同じときに上記画素電極と上記対向電極との間に印加される第１の電圧の絶対値が、該電位差が該画素電極への電荷の書き込み時の電位差と異なるときに該画素電極と該対向電極との間に印加される第２の電圧の絶対値以下となるように、上記ソース信号、上記補助容量の他端及び上記対向電極のそれぞれの電位を設定することを特徴とする液晶表示装置の駆動方法。
2. 請求項１に記載された液晶表示装置の駆動方法において、
   上記補助容量の他端及び上記対向電極のそれぞれの電位を、該補助容量の他端の電位から該対向電極の電位を引いた電位差が、上記画素電極へのプラス極性の電荷の書き込み時に相対的に小となり且つ該画素電極へのマイナス極性の電荷の書き込み時に相対的に大となる波形を構成するように設定することを特徴とする液晶表示装置の駆動方法。
3. 請求項２に記載された液晶表示装置の駆動方法において、
   上記補助容量の他端の電位から上記対向電極の電位を引いた電位差を、上記液晶層の液晶分子が応答不能な周波数のものとすることを特徴とする液晶表示装置の駆動方法。
4. 請求項３に記載された液晶表示装置の駆動方法において、
   上記電位差の周波数を、上記液晶表示装置の水平周波数に一致させることを特徴とする液晶表示装置の駆動方法。
5. 請求項２に記載された液晶表示装置の駆動方法において、
   上記電位差の波形の振幅がΔ（Δ＞０）となるように上記補助容量の他端及び上記対向電極のそれぞれの電位を設定したとき、上記画素電極へのプラス極性の電荷の書き込み時には上記ソース信号の電位から該対向電極の電位を引いた電位差Ｖ_Ｓを示す下記関係式（１）が満たされる一方、該画素電極へのマイナス極性の電荷の書き込み時には下記関係式（２）が満たされるように該ソース信号の電位を設定することを特徴とする液晶表示装置の駆動方法。
   

   

   

   （ここで、Ｃ_ＬＣ：液晶容量、Ｖ_ＬＣ：液晶容量Ｃ_ＬＣに対応して印加すべき電圧、Ｃ_Ｓ：補助容量）
6. 請求項５に記載された液晶表示装置の駆動方法において、
   上記電位差の波形の振幅Δが下記関係式（３）を満たすように上記補助容量の他端及び上記対向電極のそれぞれの電位を設定することを特徴とする液晶表示装置の駆動方法。
   

   

   （ここで、Ｃ_{ＬＣ＿ｍｉｎ}：液晶容量の最低値、Ｖ_{ＬＣ＿ｍｉｎ}：Ｃ_{ＬＣ＿ｍｉｎ}に対応して印加すべき電圧）
7. 請求項２に記載された液晶表示装置の駆動方法において、
   上記スイッチング素子は、上記ゲート線、上記ソース線及び上記画素電極にそれぞれ接続されたドレイン電極、ソース電極及びドレイン電極を有する薄膜トランジスタであり、
   上記電位差の波形の振幅がΔ（Δ＞０）となるように上記補助容量の他端及び上記対向電極のそれぞれの電位を設定したとき、上記画素電極へのプラス極性の電荷の書き込み時には上記ソース信号の電位から該対向電極の電位を引いた電位差Ｖ_Ｓを示す下記関係式（４）が満たされる一方、該画素電極へのマイナス極性の電荷の書き込み時には下記関係式（５）が満たされるように該ソース信号の電位を設定することを特徴とする液晶表示装置の駆動方法。
   

   

   

   （ここで、Ｃ_ＬＣ：液晶容量、Ｖ_ＬＣ：液晶容量Ｃ_ＬＣに対応して印加すべき電圧、Ｃ_Ｓ：補助容量、Ｃ_ｇｄ：ゲート電極とドレイン電極との間の寄生容量、Ｃ_{ｔｏｔａｌ}：Ｃ_ＬＣ＋Ｃ_Ｓ＋Ｃ_ｇｄ、Ｖ_ｇｈ：選択時のゲート電極の電位、Ｖ_ｇｌ：非選択時のゲート電極の電位）
8. 請求項７に記載された液晶表示装置の駆動方法において、
   上記電位差の波形の振幅Δが下記関係式（６）を満たすように上記補助容量の他端及び上記対向電極のそれぞれの電位を設定することを特徴とする液晶表示装置の駆動方法。
   

   

   （ここで、Ｃ_{ＬＣ＿ｍｉｎ}：液晶容量の最低値、Ｖ_{ＬＣ＿ｍｉｎ}：Ｃ_{ＬＣ＿ｍｉｎ}に対応して印加すべき電圧）
9. 請求項１に記載された液晶表示装置の駆動方法において、
   上記液晶表示装置は、上記補助容量の他端が接続された補助容量線を有するＣ_Ｓ−ｏｎ−Ｃｏｍｍｏｎ型であることを特徴とする液晶表示装置の駆動方法。
10. 請求項９に記載された液晶表示装置の駆動方法において、
    上記液晶表示装置は、ゲート線の延びる方向に配列した補助容量の他端のそれぞれが同一の補助容量線に接続されている一方、ゲート線の延びる方向に配列したスイッチング素子の相互に隣接したスイッチング素子がそれぞれ異なるゲート線に接続されており、
    同一フレームでの画素電極への電荷の書き込みの際に、ゲート線の延びる方向に配列したスイッチング素子の相互に隣接したスイッチング素子のそれぞれを異なるゲート線のゲート信号により選択状態とすることにより、ゲート線の延びる方向に相互に隣接した画素電極のそれぞれに極性の異なる電荷を書き込むことを特徴とする液晶表示装置の駆動方法。
11. 請求項９に記載された液晶表示装置の制御方法において、
    上記液晶表示装置は、ゲート線の延びる方向に配列したスイッチング素子のそれぞれが同一のゲート線に接続されている一方、ゲート線の延びる方向に配列した補助容量の相互に隣接した補助容量の他端がそれぞれ異なる補助容量線に接続されており、
    同一フレームでの画素電極への電荷の書き込みの際に、ゲート線の延びる方向に配列したスイッチング素子を同一のゲート線のゲート信号により選択状態とすると共に該スイッチング素子に対応して配列した画素電極の相互に隣接した画素電極のそれぞれに逆相のソース信号を送ることにより、ゲート線の延びる方向に相互に隣接した画素電極のそれぞれに極性の異なる電荷を書き込むことを特徴とする液晶表示装置の駆動方法。
12. 請求項１１に記載された液晶表示装置の制御方法において、
    上記液晶表示装置は、同一フレームでの画素電極への電荷の書き込みの際に極性の同じ電荷が書き込まれる画素電極に対応した補助容量が補助容量線を介して全て繋がれていることを特徴とする液晶表示装置の駆動方法。
13. 請求項１１に記載された液晶表示装置の制御方法において、
    上記液晶表示装置は、上記補助容量線が各ゲート線間に設けられていると共に、該各補助容量線に他端が接続された補助容量の一端がそれに対応した画素電極の端部に接続され、且つ該画素電極がゲート線上に該画素電極と該ゲート線との間の容量形成を阻止する絶縁膜を介して設けられていることを特徴とする液晶表示装置の駆動方法。
14. 請求項１に記載された液晶表示装置の駆動方法において、
    上記液晶表示装置は、上記補助容量の他端がそれに対応したゲート線以外のゲート線に接続されたＣ_Ｓ-ｏｎ−Ｇａｔｅ型であることを特徴とする液晶表示装置の駆動方法。
15. 相互に並行に延びるように設けられゲート信号が順次送られる複数のゲート線と、該複数のゲート線が延びる方向と角度をなす方向に相互に並行に延びるように設けられソース信号が送られる複数のソース線と、該ゲート線と該ソース線との各交差部に対応して設けられてマトリクスを構成し各々がスイッチング素子を有する複数の画素電極と、該複数の画素電極の各々に対応して設けられ該対応した画素電極に一端が接続された複数の補助容量と、を有する素子側基板と、
    上記素子側基板に対向するように設けられ対向電極を有する対向側基板と、
    上記素子側基板と上記対向側基板との間に狭持されるように設けられ液晶分子を含有してなる液晶層と、を備え、
    上記ゲート線より上記スイッチング素子にゲート信号が送られて選択状態となったときに、上記ソース線より該スイッチング素子に対応した画素電極にソース信号が送られることにより該画素電極に電荷が書き込まれて該画素電極と上記対向電極との間に形成される液晶容量及びそれに対応した補助容量に電荷が充電されるように構成された交流駆動方式のアクティブマトリクス型の液晶表示装置であって、
    上記補助容量の他端の電位から上記対向電極の電位を引いた電位差が繰り返し大小変化すると共に、該電位差が上記画素電極への電荷の書き込み時の電位差と同じときに上記画素電極と上記対向電極との間に印加される第１の電圧の絶対値が、該電位差が該画素電極への電荷の書き込み時の電位差と異なるときに該画素電極と該対向電極との間に印加される第２の電圧の絶対値以下となるように、上記ソース信号、上記補助容量の他端及び上記対向電極のそれぞれの電位が設定されることを特徴とする液晶表示装置。
16. 請求項１５に記載された液晶表示装置において、
    上記補助容量の他端が接続された補助容量線を有するＣ_Ｓ−ｏｎ−Ｃｏｍｍｏｎ型であることを特徴とする液晶表示装置。
17. 請求項１６に記載された液晶表示装置において、
    ゲート線の延びる方向に配列した補助容量の他端のそれぞれが同一の補助容量線に接続されている一方、ゲート線の延びる方向に配列したスイッチング素子の相互に隣接したスイッチング素子のそれぞれが異なるゲート線に接続されており、
    同一フレームでの画素電極への電荷の書き込みの際に、ゲート線の延びる方向に配列したスイッチング素子の相互に隣接したスイッチング素子のそれぞれが異なるゲート線のゲート信号により選択状態とされることにより、ゲート線の延びる方向に相互に隣接した画素電極のそれぞれに極性の異なる電荷が書き込まれるように構成されていることを特徴とする液晶表示装置。
18. 請求項１６に記載された液晶表示装置において、
    ゲート線の延びる方向に配列したスイッチング素子のそれぞれが同一のゲート線に接続されている一方、ゲート線の延びる方向に配列した補助容量の相互に隣接した補助容量の他端のそれぞれが異なる補助容量線に接続されており、
    同一フレームでの画素電極への電荷の書き込みの際に、ゲート線の延びる方向に配列したスイッチング素子が同一のゲート線のゲート信号により選択状態とされると共に該スイッチング素子に対応して配列した画素電極の相互に隣接した画素電極のそれぞれに逆相のソース信号が送られることにより、ゲート線の延びる方向に相互に隣接した画素電極のそれぞれに極性の異なる電荷が書き込まれるように構成されていることを特徴とする液晶表示装置。
19. 請求項１８に記載された液晶表示装置において、
    同一フレームでの画素電極への電荷の書き込みの際に極性の同じ電荷が書き込まれる画素電極に対応した補助容量が補助容量線を介して全て繋がれていることを特徴とする液晶表示装置。
20. 請求項１８に記載された液晶表示装置において、
    上記補助容量線が各ゲート線間に設けられていると共に、該各補助容量線に他端が接続された補助容量の一端がそれに対応した画素電極の端部に接続され、且つ該画素電極がゲート線上に該画素電極と該ゲート線との間の容量形成を阻止する絶縁膜を介して設けられていることを特徴とする液晶表示装置。
21. 請求項１５に記載された液晶表示装置において、
    上記補助容量の他端がそれに対応したゲート線以外のゲート線に接続されたＣ_Ｓ-ｏｎ−Ｇａｔｅ型であることを特徴とする液晶表示装置。

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