JP4178977B2 - 表示駆動装置及びその駆動制御方法、並びに、アクティブマトリクス型液晶表示装置及びその駆動方法。 - Google Patents
表示駆動装置及びその駆動制御方法、並びに、アクティブマトリクス型液晶表示装置及びその駆動方法。 Download PDFInfo
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、表示駆動装置及びその駆動制御方法、並びに、アクティブマトリクス型液晶表示装置及びその駆動方法に関し、特に、アクティブマトリクス型の駆動方式を採用した液晶表示装置における表示画質の改善や液晶の劣化等を抑制する表示駆動装置及びその駆動制御方法、並びに、アクティブマトリクス型液晶表示装置及びその駆動方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、普及が著しいデジタルビデオカメラやデジタルスチルカメラ等の撮像機器や、携帯電話、携帯情報端末（ＰＤＡ）には、画像や文字情報等を表示するための表示装置として、また、コンピュータ等の情報端末やテレビジョン等の映像機器のモニタやディスプレイとしても、薄型軽量で、低消費電力化が可能であり、表示画質にも優れた液晶表示装置（Liquid Crystal Display；ＬＣＤ）が多用されている。
【０００３】
以下、従来技術における液晶表示装置について、簡単に説明する。
図１３は、従来技術における薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）型の液晶表示装置の概略構成を示すブロック図であり、図１４は、従来技術における液晶表示パネルの一例を示す等価回路図である。
【０００４】
図１３、図１４に示すように、液晶表示装置は、概略、表示画素Ｐｘが２次元配列された液晶表示パネル（表示パネル）１１０と、該液晶表示パネル１１０の各行の表示画素Ｐｘ群を順次走査して選択状態に設定する走査ドライバ（ゲートドライバ）１２０と、選択状態に設定された行の表示画素Ｐｘ群に、映像信号に基づく表示信号電圧を一括して出力するデータドライバ（ソースドライバ）１３０と、走査ドライバ１２０及びデータドライバ１３０における動作タイミングを制御するための制御信号（水平制御信号、垂直制御信号等）を生成、出力するシステムコントローラ１４０と、映像信号から各種タイミング信号（水平同期信号、垂直同期信号、コンポジット同期信号等）を抽出してシステムコントローラ１４０に出力するとともに、輝度信号からなる表示データを生成してデータドライバ１３０に出力する表示信号生成回路１５０と、システムコントローラ１４０により生成される極性反転信号ＦＲＰに基づいて、液晶表示パネル１１０の各表示画素Ｐｘに共通に設けられた共通電極（対向電極）に対して、所定の電圧極性を有するコモン信号電圧Ｖcomを印加するコモン信号駆動アンプ（駆動アンプ）１６０と、を有して構成されている。
【０００５】
ここで、液晶表示パネル１１０は、対向する透明基板間に、例えば、図１４に示すように、行列方向に互いに直交するように配設された複数の走査ラインＳＬ及び複数のデータラインＤＬと、該走査ラインＳＬ及びデータラインＤＬの各交点近傍に配置された複数の表示画素（液晶表示画素）Ｐｘと、を備えて構成されている。各表示画素Ｐｘは、画素電極とデータラインＤＬ間にソース−ドレイン（電流路）が接続され、走査ラインＳＬにゲート（制御端子）が接続された画素トランジスタＴＦＴと、画素電極と各表示画素Ｐｘに共通に設けられた単一の共通電極（対向電極：コモン信号電圧Ｖcom）、画素電極と共通電極の間に充填、保持された液晶分子からなる画素容量（液晶容量）Ｃlcと、画素電極側が共通に接続されるとともに、画素容量Ｃlcに並列に構成され、画素容量Ｃlcに印加された信号電圧を保持するための補助容量（蓄積容量）Ｃｓと、を備えた構成を有している。なお、補助容量Ｃｓの他端側の電極（補助電極）は、共通の接続ラインＣＬを介して所定の電圧Ｖcs（例えば、コモン信号電圧Ｖcom）が印加されるように構成されている。
【０００６】
このような構成を有する液晶表示装置において、ＬＣＤコントローラ１４０から供給される水平制御信号に基づいて、データドライバ１３０により液晶表示パネル１１０の１行分の表示データが順次取り込み保持される。一方、ＬＣＤコントローラ１４０から供給される垂直制御信号に基づいて、走査ドライバ１２０により液晶表示パネル１１０に配設された各走査ラインＳＬに走査信号を順次印加して各行の表示画素Ｐｘ群が選択状態に設定される。そして、データドライバ１３０は、各行の表示画素Ｐｘ群の選択タイミングに同期して、上記保持した表示データに対応する表示信号電圧を、各データラインＤＬを介して各表示画素Ｐｘに一斉に供給する。このような一連の動作を、１画面分の各行に対して繰り返し実行することにより、映像信号に基づく所望の画像情報が液晶表示パネル１１０に表示される。
【０００７】
ここで、上述した液晶表示パネルの各表示画素の構成とその影響について詳しく検証する。
図１５は、液晶表示パネルにおける構成例を示す要部平面図であり、図１６は、各表示画素に形成される容量成分を示す等価回路である。
図１５に示すように、液晶表示パネル１１０に形成される各表示画素Ｐｘは、例えば、図面上下方向に配設された複数のデータラインＤＬ及び図面左右方向に配設された複数の走査ラインＳＬにより囲まれた領域に、ゲート電極ＥＧが上記特定の走査ラインＳＬに接続され、ドレイン電極ＥＤが上記特定のデータラインＤＬに接続された画素トランジスタＴＦＴと、該画素トランジスタＴＦＴのソース電極ＥＳに接続された画素電極ＥＰと、該画素電極ＥＰの一部領域上に誘電体層を介して重なるように設けられた補助電極ＥＡと、が設けられた構成を有している。ここで、図示の都合上省略したが、各表示画素Ｐｘの画素電極ＥＰに対向するように、液晶分子を介して単一の共通電極が設けられ、図１４に示したように、上記画素電極ＥＰと共通電極（液晶分子を含む）により画素容量Ｃlcが構成され、また、上記画素電極ＥＰと補助電極ＥＡ（誘電体層を含む）により補助容量Ｃｓが形成されている。
【０００８】
このように、液晶表示パネル１１０（表示画素Ｐｘ周辺）の構成は、各画素電極ＥＰが、２本のゲートラインＳＬと２本のデータラインＤＬにより囲まれた領域に配設されているため、図１６に示すように、これらのラインＳＬ、ＤＬと画素電極ＥＰ間に発生する寄生容量、具体的には、走査ラインＳＬと画素電極ＥＰ間（画素トランジスタＴＦＴのゲート−ソース間）に寄生する容量Ｃgs、及び、データラインＤＬと画素電極ＥＰ間に寄生する容量Ｃd-pixにより、画素電極ＥＰの電位に影響が及び、画素トランジスタＴＦＴを介して画素電極ＥＰに印加される表示信号電圧が不安定になり、以下に示すような種々の問題を生じることが知られている。
【０００９】
（１）フィールドスルー電圧△Ｖによるフリッカーや焼き付きの発生
図１７は、フィールド反転駆動方式により液晶表示パネルの所定の行（表示画素群）に、表示データに応じた表示信号電圧を書き込む場合の駆動電圧波形を示す図である。
上述した走査ラインＳＬと画素電極ＥＰ間に発生する寄生容量Ｃgsは、周知のフィールドスルー電圧（飛ぴ込み電圧）△Ｖに密接に関係して、表示画像におけるフリッカー（ちらつき）や液晶の焼き付きの発生原因となることが知られている。
【００１０】
すなわち、上述した構成を有する液晶表示装置において、例えば、フィールド反転駆動方式により各表示画素群に表示データに応じた表示信号電圧を書き込む場合、図１７に示すように、表示信号電圧Ｖsigを各データラインＤＬに印加し、その印加期間中の所定の書込期間Ｔｗに、走査信号Ｖｇを走査ラインＳＬに印加することにより、画素トランジスタＴＦＴがオン駆動してドレイン電極（データラインＤＬ）に印加されていた表示信号電圧Ｖsigが、画素電極ＥＰに印加される。
【００１１】
ここで、フィールド反転駆動方式においては、表示信号電圧Ｖsigは、１フィールド期間ごとに、所定のセンターレベルＶsigcに対して信号極性が反転するように設定され、また、各表示画素Ｐｘの共通電極に印加されるコモン信号電圧Ｖcomも、１フィールド期間ごとに、コモン信号中心電圧Ｖcomcに対して信号極性が反転するとともに、上記表示信号電圧Ｖsigの信号極性とは反転関係となるように設定される。これにより、液晶分子が交流駆動されることになる。
【００１２】
上述したような液晶表示装置の駆動制御方法においては、図１７に示すように、走査信号Ｖｇに応じて画素トランジスタＴＦＴがオン状態からオフ状態に切り替わる際に、主に画素容量Ｃlc、補助容量Ｃｓ及び寄生容量Ｃgsに蓄積された電荷が再分配されることにより、画素電極電圧Ｖｐが変動（低下）するフィールドスルー現象が発生する。ここで、フィールドスルー現象による画素電極電圧Ｖｐの変動（フィールドスルー電圧）ΔＶは、一般に次式（５１）のように表され、寄生容量Ｃgsに対して密接な関係を有している。
ΔＶ＝Ｃgs×Ｖｇ／（Ｃgs＋Ｃlc＋Ｃｓ） ・・・（５１）
【００１３】
そして、このようなフィールドスルー現象（フィールドスルー電圧ΔＶ）により、画素電極電圧ＶｐがセンターレベルＶsigcに対して非対称となるため、該センターレベルＶsigcに対する画素電極電圧Ｖｐの差分（オフセット電位）に相当する直流電圧（ＤＣ）成分が画素容量Ｃlcに印加されることにより、フリッカーが発生して表示画質の劣化を招いたり、液晶の焼き付きが生じて液晶表示パネルの特性劣化を招くという問題を有していた。
【００１４】
そこで、従来においては、例えば、補助容量Ｃｓを大きく形成することにより、上述した寄生容量Ｃgsに起因する画素電極電圧の変動（フィールドスルー電圧ΔＶ）を抑制する構成が採用されていた。しかしながら、図１５に示したような補助電極ＥＡは、遮光性の導電性材料を用いて形成されるため、補助容量Ｃｓの面積を大きくすることは、液晶表示パネル１１０のサイズや表示画素数等の仕様に基づいて各表示画素Ｐｘの形成領域（画素面積）が予め規定されている場合には、液晶表示パネルの開口率の低下を招くという新たな問題を有していた。
【００１５】
また、上述した補助容量Ｃｓを大きく形成する手法とは別に、例えば、特許文献１等に記載されているように、補助容量の補助電極（図１４に示した補助電極ＥＡ及び接続ラインＣＬ）に、上述したフィールドスルー電圧△Ｖを補償する電圧パルスを印加して、フィールドスルー電圧△Ｖによる電圧変動の影響を抑制するようにした構成も知られている。具体的には、特許文献１には、ゲートパルス（走査信号）と反対極性で、ゲートパルスの立ち下がりタイミングで立ち上がり、ゲートパルスの立ち上がりタイミングで立ち下がるように信号極性が設定された交流信号Ｈを、共通の信号ラインを介して各補助容量の補助電極側に共通に印加し、ゲートパルスの印加時に各表示画素の画素電極に印加される突き抜け電圧（フィールドスルー電圧ΔＶ）を相殺して、画素電極電圧の変動量を小さくする構成が記載されている。
【００１６】
（２）垂直クロストークの発生
図１８は、従来技術における垂直クロストークを抑制するための液晶表示パネルの構成例を示す概略断面図である。
図１５に示したように、液晶表示パネル１１０は、特定の行の表示画素Ｐｘの画素電極ＥＰの周囲に、隣り合う行の走査ラインＳＬ及びデータラインＤＬが近接して配設された構成を有していることから、データラインＤＬと画素電極ＥＰとの間に生じる寄生容量Ｃd-pixが、表示信号電圧Ｖsigの書込動作のために、走査信号Ｖｇが印加されている特定の行（選択ライン）の走査ラインＳＬ以外の行（非選択ライン）の表示画素Ｐｘに対しても影響を及ぼし、該非選択ラインの画素電極電圧Ｖｐを変動させる周知の垂直クロストーク（又は、「縦クロストーク」ともいう）を生じ、画像情報の表示状態を不安定にするという問題を有していた。
【００１７】
そこで、従来においては、例えば、図１８に示すように、データラインＤＬの下層に補助電極ＥＡに接続された接続ラインＣＬを設け、該接続ラインＣＬの縁端部を画素電極ＥＰの下層にまで延在するように形成した断面構造（以下、便宜的に「シールドＣｓ構造」と記す）を適用することが知られている。このようなシールドＣｓ構造によれば、データラインＤＬと画素電極ＥＰとの間に接続ラインＣＬを介在させ、かつ、該接続ラインＣＬに、画素電極ＥＰに対向して設けられた共通電極ＥＣと同一の電圧Ｖcs（すなわち、コモン信号電圧Ｖcom）を印加することができるので、上記寄生容量Ｃd-pixに蓄積される電荷量を実質的に低減して、上記垂直クロストークの影響を抑制することができる。
【００１８】
【特許文献１】
特開平４−１２０５２１号公報 （第２頁〜第３頁、第７図、第８図）
【００１９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したような特許文献１等に記載された従来技術においては、寄生容量Ｃgsに起因するフィールドスルー電圧△Ｖの影響を抑制してフリッカーや液晶の焼き付きの発生を抑制することはできるものの、寄生容量Ｃd-pixに起因する垂直クロストークの影響を抑制することは依然としてできないという問題を有していた。
【００２０】
また、上述したフリッカーや垂直クロストークの問題とは別に、従来技術における液晶表示パネルは、図１４、図１５に示したように、各表示画素Ｐｘを構成する画素電極ＥＰに近接して行列方向に走査ラインＳＬ及びデータラインＤＬ（すなわち、配線領域）が設けられた構成を有しているため、例えば、特定の行の走査ラインＳＬと、該走査ラインＳＬに隣り合う行の表示画素Ｐｘの画素電極ＥＰとの間に、該特定行の走査ラインＳＬに印加される表示信号電圧Ｖsigと画素電極ＥＰの電位（画素電極電圧Ｖｐ）の差に応じた横方向の電界（横電界）が発生することが知られている。
【００２１】
特に、図１８に示したように、垂直クロストークの影響を抑制するために、シールドＣｓ構造を適用した液晶表示パネルにおいては、データラインの下層に、共通電極と同一のコモン信号電圧Ｖcom（電圧Ｖcs）が印加される接続ラインＣＬが形成された断面構造を有しているため、画素電極ＥＰと接続ラインＣＬ間に、本来画素電極ＥＰと共通電極ＥＣ間に生じる電界ＥＦａの方向は異なる方向（逆方向）に電界ＥＦｂが形成され、画素電極ＥＰと共通電極ＥＣ間に充填された液晶分子ＬＣＭの配向状態（チルト角）が異なるディスクリネーション（液晶の配向不良）が生じるという問題を有していた。
【００２２】
ここで、液晶分子ＬＣＭの配向状態が正常な領域（図１８の右側）と異常となる領域（図１８の左側）との境界は、ディスクリネーションラインと称され、従来においては、このディスクリネーションラインＢＬ（すなわち、液晶分子ＬＣＭが配向不良となっている領域）が視認されないようにするために、各表示画素Ｐｘ間に遮光領域（遮光膜）を大きく形成する必要があった。そのため、例えば、上述したように、フィールドスルー電圧の影響を抑制するために補助容量Ｃｓの面積を大きく形成した構成を適用している場合には、上記遮光領域を大きく形成することにより液晶表示パネルの開口率がさらに低下するという問題を有していた。
このように、従来技術においては、フィールドスルー電圧に起因するフリッカーや液晶の焼き付き、垂直クロストーク、ディスクリネーション等に伴う表示画質の劣化や開口率の低下等の種々の課題を有しており、これらの課題を良好に解決することができる液晶表示装置の実現が求められていた。
【００２３】
そこで、本発明は、上述したような課題に鑑み、フィールドスルー電圧に起因するフリッカーや液晶の焼き付きの発生を低減するとともに、垂直クロストークやディスクリネーションの発生を抑制して、表示画質の向上及び液晶表示パネルの特性劣化の低減を図ることができる表示駆動装置及びその駆動制御方法、並びに、アクティブマトリクス型液晶表示装置及びその駆動方法を提供することを目的とする。
【００２４】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の表示駆動装置は、表示データに応じた表示信号電圧が画素トランジスタを介して画素電極に印加される画素容量と、該画素容量に並列に接続され、前記表示信号電圧に基づく電荷を前記画素電極と補助電極との間に保持する補助容量と、を有する表示画素が２次元配列された表示パネルに対して、各行の前記表示画素を前記補助電極とは分離されている走査ラインを介して順次選択状態に設定し、前記表示データに基づく表示信号電圧を印加することにより、各表示画素に充填された液晶分子の配向状態を制御して、所望の画像情報を表示する表示駆動装置において、前記画素容量に印加される電圧極性を負極性から正極性に切り換える際に、当該画素容量に対応する補助容量の前記補助電極に印加する電圧を、当該補助容量に対応する表示画素が選択状態にされる第１のタイミングで第１の電圧レベルから第２の電圧レベルに変化させ、前記第１のタイミングに対して所定時間遅延した第２のタイミングで前記第２の電圧レベルから前記第１の電圧レベルとは異なる第３の電圧レベルに変化させ、前記画素容量に印加される電圧極性を正極性から負極性に切り換える際に、当該画素容量に対応する補助容量の前記補助電極に印加する電圧を、当該補助容量に対応する表示画素が選択状態にされる第３のタイミングで前記第３の電圧レベルから第４の電圧レベルに変化させ、前記第３のタイミングに対して所定時間遅延した第４のタイミングで前記第４の電圧レベルから前記第４の電圧レベルとは異なる前記第１の電圧レベルに変化させ、前記第１の電圧レベルから前記第２の電圧レベルへの変化量と前記第３の電圧レベルから前記第４の電圧レベルへの変化量とを等しくしたことを特徴とする。
【００２５】
請求項２記載の表示駆動装置は、請求項１記載の表示駆動装置において、前記画素トランジスタのゲートとソースとの間に形成される寄生容量をＣｇｓとし、走査信号の電圧振幅の絶対値をＶｇｈｌとし、当該表示画素における前記補助容量をＣｓとしたとき、前記補助電極に印加する電圧を、前記第１のタイミングまたは前記第３のタイミングで、Ｖｇｈｌ×Ｃｇｓ／Ｃｓだけ変化させることを特徴とする。
【００２６】
請求項３記載の表示駆動装置は、請求項１または２に記載の表示駆動装置において、前記補助電極に印加する電圧を、前記第１のタイミングまたは前記第３のタイミングで、走査信号のオフ電圧側に変化させることを特徴とする。
【００２７】
請求項４記載の表示駆動装置は、請求項１から３の何れかに記載の表示駆動装置において、前記画素トランジスタのゲートとソースとの間に形成される寄生容量をＣｇｓとし、前記画素トランジスタのドレインとソースとの間に形成される寄生容量をＣｄ - ｐｉｘとし、走査信号の電圧振幅の絶対値をＶｇｈｌとし、当該表示画素における前記補助容量をＣｓとし、前記画素容量をＣｌｃとしたとき、前記補助電極に印加する電圧を、前記第２のタイミングまたは前記第４のタイミングで、Ｃｓ／（Ｃｓ＋Ｃｄ - ｐｉｘ＋Ｃｌｃ＋Ｃｇｓ）に基づいた値だけ変化させることを特徴とする。
請求項５記載の表示駆動装置は、請求項１から４の何れかに記載の表示駆動装置において、前記補助電極に印加する電圧を、前記第２のタイミングで走査信号のオン電圧側に変化させることを特徴とする。
【００２８】
請求項６記載の表示駆動装置は、請求項１から５の何れかに記載の表示駆動装置において、前記補助電極に印加する電圧を、前記第４のタイミングで走査信号のオフ電圧側に変化させることを特徴とする。
請求項７記載の表示駆動装置は、請求項１から６の何れかに記載の表示駆動装置において、前記補助電極に印加する電圧を、前記第２のタイミングまたは前記第４のタイミングで、前記液晶のしきい値電圧に基づいた値だけ変化させることを特徴とする。
【００２９】
請求項８記載の表示駆動装置は、請求項１から７の何れかに記載の表示駆動装置において、前記第２のタイミングは、前記第１のタイミングに対して、前記表示画素を選択状態に保持する選択期間の所定数倍の時間だけ遅延したタイミングであることを特徴とする。
請求項９記載の表示駆動装置は、請求項１から８の何れかに記載の表示駆動装置において、前記第４のタイミングは、前記第３のタイミングに対して、前記表示画素を選択状態に保持する選択期間の所定数倍の時間だけ遅延したタイミングであることを特徴とする。
【００３０】
請求項１０記載のアクティブマトリクス型液晶表示装置は、画素トランジスタを備えた表示画素に走査ラインとは分離されている補助電極と画素電極との間に所定の電荷を保持する補助容量が形成され、フィールド毎に前記表示画素の液晶に印加される電圧の極性を反転させるアクティブマトリクス型液晶表示装置であって、前記液晶に印加される電圧極性を負極性から正極性に切り換える際に、当該表示画素に対応する補助容量の前記補助電極に印加する電圧を、当該表示画素が選択状態にされる第１のタイミングで第１の電圧レベルから第２の電圧レベルに変化させ、前記第１のタイミングに対して所定時間遅延した第２のタイミングで前記第２の電圧レベルから前記第１の電圧レベルとは異なる第３の電圧レベルに変化させ、前記液晶に印加される電圧極性を正極性から負極性に切り換える際に、当該表示画素に対応する補助容量の前記補助電極に印加する電圧を、当該表示画素が選択状態にされる第３のタイミングで前記第３の電圧レベルから第４の電圧レベルに変化させ、前記第３のタイミングに対して所定時間遅延した第４のタイミングで前記第４の電圧レベルから前記第４の電圧レベルとは異なる前記第１の電圧レベルに変化させる補助容量駆動手段を備え、前記第１の電圧レベルから前記第２の電圧レベルへの変化量と前記第３の電圧レベルから前記第４の電圧レベルへの変化量とが等しいこと特徴とする。
請求項１１記載の表示駆動装置の駆動制御方法は、表示データに応じた表示信号電圧が画素トランジスタを介して画素電極に印加される画素容量と、該画素容量に並列に接続され、前記表示信号電圧に基づく電荷を前記画素電極と補助電極との間に保持する補助容量と、を有する表示画素が２次元配列された表示パネルに対して、各行の前記表示画素を前記補助電極とは分離されている走査ラインを介して順次選択状態に設定し、前記表示データに基づく表示信号電圧を印加することにより、各表示画素に充填された液晶分子の配向状態を制御して、所望の画像情報を表示する表示駆動装置の駆動制御方法において、前記画素容量に印加される電圧極性を負極性から正極性に切り換える際に、当該画素容量に対応する補助容量の前記補助電極に印加する電圧を、当該補助容量に対応する表示画素が選択状態にされる第１のタイミングで第１の電圧レベルから第２の電圧レベルに変化させ、前記第１のタイミングに対して所定時間遅延した第２のタイミングで前記第２の電圧レベルから前記第１の電圧レベルとは異なる第３の電圧レベルに変化させる手順と、前記画素容量に印加される電圧極性を正極性から負極性に切り換える際に、当該画素容量に対応する補助容量の前記補助電極に印加する電圧を、当該補助容量に対応する表示画素が選択状態にされる第３のタイミングで前記第３の電圧レベルから第４の電圧レベルに変化させ、前記第３のタイミングに対して所定時間遅延した第４のタイミングで前記第４の電圧レベルから前記第４の電圧レベルとは異なる前記第１の電圧レベルに変化させる手順と、を含み、前記第１の電圧レベルから前記第２の電圧レベルへの変化量と前記第３の電圧レベルから前記第４の電圧レベルへの変化量とが等しいことを特徴とする。
【００３１】
請求項１２記載のアクティブマトリクス型液晶表示装置の駆動方法は、画素トランジスタを備えた表示画素に走査ラインとは分離されている補助電極と画素電極との間に所定の電荷を保持する補助容量が形成され、フィールド毎に前記表示画素の液晶に印加される電圧の極性を反転させるアクティブマトリクス型液晶表示装置の駆動方法であって、前記液晶に印加される電圧極性を負極性から正極性に切り換える際に、当該表示画素に対応する補助容量の前記補助電極に印加する電圧を、当該表示画素が選択状態にされる第１のタイミングで第１の電圧レベルから第２の電圧レベルに変化させ、前記第１のタイミングに対して所定時間遅延した第２のタイミングで前記第２の電圧レベルから前記第１の電圧レベルとは異なる第３の電圧レベルに変化させる手順と、前記液晶に印加される電圧極性を正極性から負極性に切り換える際に、当該表示画素に対応する補助容量の前記補助電極に印加する電圧を、当該表示画素が選択状態にされる第３のタイミングで前記第３の電圧レベルから第４の電圧レベルに変化させ、前記第３のタイミングに対して所定時間遅延した第４のタイミングで前記第４の電圧レベルから前記第４の電圧レベルとは異なる前記第１の電圧レベルに変化させる手順と、を含み、前記第１の電圧レベルから前記第２の電圧レベルへの変化量と前記第３の電圧レベルから前記第４の電圧レベルへの変化量とが等しいことを特徴とする。
【００３２】
請求項１３記載のアクティブマトリクス型液晶表示装置の駆動方法は、請求項１２記載のアクティブマトリクス型液晶表示装置の駆動方法において、前記画素トランジスタのゲートとソースとの間に形成される寄生容量をＣｇｓとし、走査信号の電圧振幅の絶対値をＶｇｈｌとし、当該表示画素における前記補助容量をＣｓとしたとき、前記補助電極に印加する電圧を、前記第１のタイミングまたは前記第３のタイミングで、Ｖｇｈｌ×Ｃｇｓ／Ｃｓだけ変化させることを特徴とする。
請求項１４記載のアクティブマトリクス型液晶表示装置の駆動方法は、請求項１２または１３に記載のアクティブマトリクス型液晶表示装置の駆動方法において、前記補助電極に印加する電圧を、前記第１のタイミングまたは前記第３のタイミングで、走査信号のオフ電圧側に変化させることを特徴とする。
【００３３】
請求項１５記載のアクティブマトリクス型液晶表示装置の駆動方法は、請求項１２から１４の何れかに記載のアクティブマトリクス型液晶表示装置の駆動方法において、前記画素トランジスタのゲートとソースとの間に形成される寄生容量をＣｇｓとし、前記画素トランジスタのドレインとソースとの間に形成される寄生容量をＣｄ - ｐｉｘとし、走査信号の電圧振幅の絶対値をＶｇｈｌとし、当該表示画素における前記補助容量をＣｓとし、前記画素容量をＣｌｃとしたとき、前記補助電極に印加する電圧を、前記第２のタイミングまたは前記第４のタイミングで、Ｃｓ／（Ｃｓ＋Ｃｄ - ｐｉｘ＋Ｃｌｃ＋Ｃｇｓ）に基づいた値だけ変化させることを特徴とする。
【００３４】
請求項１６記載のアクティブマトリクス型液晶表示装置の駆動方法は、請求項１２から１５の何れかに記載のアクティブマトリクス型液晶表示装置の駆動方法において、前記補助電極に印加する電圧を、前記第２のタイミングで走査信号のオン電圧側に変化させることを特徴とする。
請求項１７記載のアクティブマトリクス型液晶表示装置の駆動方法は、請求項１２から１６の何れかに記載のアクティブマトリクス型液晶表示装置の駆動方法において、前記補助電極に印加する電圧を、前記第４のタイミングで走査信号のオフ電圧側に変化させることを特徴とする。
【００４２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る表示駆動装置及びその駆動制御方法について、図面を参照しながら説明する。
＜第１の実施形態＞
（液晶表示装置）
図１は、本発明に係る表示駆動装置を適用した液晶表示装置の第１の実施形態を示す概略構成図であり、図２は、本実施形態に係る液晶表示装置に適用される液晶表示パネルの一例を示す等価回路図である。ここで、上述した従来技術（図１３乃至図１５）と同等の構成については、同等の符号を付して説明を簡略化する。
【００４３】
図１に示すように、本実施形態に係る液晶表示装置は、概略、上述した従来技術（図１３参照）と同等の構成を有する液晶表示パネル（表示パネル）１０、走査ドライバ（ゲートドライバ）２０、データドライバ（ソースドライバ）３０、表示信号生成回路５０に加え、液晶表示パネル１０を構成する各表示画素に設けられた補助容量に所定のタイミングで補助容量駆動電圧（駆動電圧）を供給する補助容量ドライバ６０と、表示信号生成回路５０から供給されるタイミング信号に基づいて、走査ドライバ２０及びデータドライバ３０、並びに、上記補助容量ドライバ６０における各動作タイミングを制御するための制御信号（水平制御信号、垂直制御信号等）を生成、出力するシステムコントローラ４０と、を備えた構成を有している。
【００４４】
液晶表示パネル１０は、図２に示すように、上述した従来技術と同様に、相互に直交して配設された複数の走査ラインＳＬ及びデータラインＤＬの各交点近傍に、複数の表示画素Ｐｘ（画素トランジスタＴＦＴ、画素容量Ｃlc、補助容量Ｃｓを含んで構成される周知の液晶表示画素）がマトリクス状に配列された構成を有し、特に、本実施形態においては、画素容量Ｃlcを構成する共通電極（対向電極）に一定の電圧値を有するコモン信号電圧Ｖcomが印加されるとともに、補助容量Ｃｓを構成する補助電極（図１５参照）が各行ごとに補助容量駆動ラインＬcsを介して、補助容量ドライバ６０に接続され、所定のタイミングで信号極性が切り替わる補助容量駆動電圧Ｖcsが印加されるように構成されている。ここで、画素容量Ｃlcの共通電極に印加されるコモン信号電圧Ｖcomは、特に限定するものではないが、例えば、液晶表示パネル１０の駆動時（表示駆動時）のみ、ＬＣＤコントローラ４０から供給され、印加されるものであってもよいし、図示を省略した電源電圧供給手段から供給され、印加されるものであってもよい。
【００４５】
走査ドライバ２０は、上記各走査ラインＳＬが接続され、ＬＣＤコントローラ４０から出力される垂直制御信号に基づいて、各行の走査ラインＳＬに走査信号Ｖｇを順次印加して、当該行の表示画素Ｐｘ群に設けられた画素トランジスタＴＦＴをオン動作させて選択状態に設定する。
データドライバ３０は、上記各データラインＤＬが接続され、ＬＣＤコントローラ４０から出力される水平制御信号に基づいて、例えば、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）各色の表示データを１行単位で取り込んで保持し、上記走査ドライバ２０により選択状態に設定された行の表示画素Ｐｘ群に対して、保持した表示データに対応する表示信号電圧Ｖsigを、各データラインＤＬを介して一括して供給する。これにより、各表示画素Ｐｘにおいて、オン状態にある画素トランジスタＴＦＴを介して、上記表示信号電圧Ｖsigが取り込まれ、画素容量Ｃlc及び補助容量Ｃｓを構成する画素電極（図１５参照）に印加されて書き込みが行われる。
【００４６】
ＬＣＤコントローラ４０は、例えば、液晶表示装置の外部から供給される映像信号（コンポジットビデオ信号）から抽出された水平同期信号Ｈ、垂直同期信号Ｖ及びシステムクロックＣＳＹ等の各種タイミング信号に基づいて、水平制御信号及び垂直制御信号を生成して、各々、走査ドライバ２０及びデータドライバ３０に供給するとともに、本実施形態特有の機能として、上記垂直制御信号に同期する駆動制御信号を生成して、補助容量ドライバ６０に供給し、所定のタイミングで所定の電圧値を有する補助容量駆動電圧Ｖcsを、液晶表示パネル１０の各行の表示画素Ｐｘ（補助容量Ｃｓ）に印加するように制御する。
【００４７】
表示信号生成回路５０は、例えば、液晶表示装置の外部から供給される映像信号（コンポジットビデオ信号等）から水平同期信号Ｈ、垂直同期信号Ｖ及びコンポジット同期信号ＣＳＹを抽出し、タイミング信号としてＬＣＤコントローラ４０に供給するとともに、所定の表示信号生成処理（ペデスタルクランプ、クロマ処理等）を実行して、映像信号に含まれるＲ、Ｇ、Ｂ各色の輝度信号（表示データ）を抽出し、アナログ信号又はデジタル信号としてデータドライバ３０に出力する。
【００４８】
補助容量ドライバ６０は、上記補助容量駆動ラインＬcsが接続され、ＬＣＤコントローラ４０から出力される駆動制御信号に基づいて、各行の補助容量駆動ラインＬcsに補助容量駆動電圧Ｖcsを順次印加して、当該行の表示画素Ｐｘ群の補助容量Ｃｓに蓄積された電荷量を所定状態に制御する動作を実行する。補助容量駆動電圧Ｖcsは、走査ドライバ２０により走査信号Ｖｇが印加されることにより特定行の表示画素Ｐｘ群を選択状態に設定するタイミングに対して、例えば、上記書込状態を規定する書込期間の２倍の時間（すなわち、２行分書込期間）だけ遅延したタイミングで、当該特定行の表示画素Ｐｘ群を構成する補助容量Ｃｓの補助電極に印加される。ここで、本実施形態においては、補助容量駆動電圧Ｖcsは、当該特定行の表示画素Ｐｘ群を構成する画素容量Ｃlcの共通電極に印加されるコモン信号電圧Ｖcomの電圧値及び印加タイミングとは独立した、別個の電圧値及び印加タイミングに設定される。具体的な設定例については、以下に示す駆動制御方法において詳しく説明する。
【００４９】
（駆動制御方法）
次に、上述した補助容量ドライバ（表示駆動装置）が適用される液晶表示装置の駆動制御方法について詳しく説明する。
図３は、本実施形態に係る液晶表示装置の駆動制御方法の一例を示すタイミングチャートである。ここでは、液晶表示パネルの所定の行の表示画素群に、表示データに応じた表示信号電圧を書き込む場合における補助容量の駆動制御動作について説明する。
【００５０】
本実施形態においては、上述したような構成を有する液晶表示装置において、各行の表示画素Ｐｘ群に表示データに応じた表示信号電圧Ｖsigを書き込む場合、ＬＣＤコントローラ４０により、走査ドライバ２０、データドライバ３０及び補助容量ドライバ６０の各々に、垂直制御信号、水平制御信号及び駆動制御信号を供給して、例えば、図３に示すように、データドライバ３０により表示信号電圧Ｖsigを各データラインＤＬに印加し、その印加期間中の所定のタイミングで書込期間（選択期間）Ｔｗを設定して、走査ドライバ２０により走査信号Ｖｇを各走査ラインＳＬに印加することにより、各表示画素Ｐｘの画素トランジスタＴＦＴをオン動作させて、データラインＤＬ（ドレイン電極）に印加されている表示信号電圧Ｖsigを取り込んで、各画素電極に印加する（各表示画素Ｐｘに表示信号電圧Ｖsigを書き込む；第１のタイミング）。
【００５１】
ここで、表示信号電圧Ｖsigは、従来技術（図１７参照）に示した場合と同様に、例えば、１フィールド期間ごと、あるいは、１走査ラインごとに、所定のセンターレベルＶsigcに対して信号極性が反転するように設定され、また、各表示画素Ｐｘの画素電極に対向して設けられた共通電極に印加されるコモン信号電圧Ｖcomは、一定の電圧値（例えば、表示信号電圧ＶsigのセンターレベルＶsigc）を有するように設定されている。これにより、画素容量Ｃlcに充填された液晶分子は所定の周期で交流駆動される。
【００５２】
さらに、本実施形態においては、上記走査ドライバ２０により特定の行の走査ラインＳＬに所定の書込期間Ｔｗだけ走査信号Ｖｇを印加して、当該行の表示画素Ｐｘ群を選択状態とするタイミングから、該書込期間Ｔｗを単位時間として、任意の複数倍の書込期間Ｔｗ分の時間（例えば、書込期間Ｔｗの２倍の時間２×Ｔｗ）だけ遅延したタイミング（第２のタイミング）で、補助容量ドライバ６０により当該特定行の補助容量駆動ラインＬcsを介して所定の電圧値を有する補助容量駆動電圧Ｖcsを印加することにより、補助容量Ｃｓに蓄積されている電荷量を所定量変化させるように設定されている（以下、本実施形態に係る補助容量の駆動制御方式を、便宜的に「Ｃｓライン駆動方式」と記す）。これにより、当該特定行の書込期間Ｔｗに発生したフィールドスルー電圧ΔＶの影響、すなわち、画素電極電圧の信号極性の偏りを低減することができるので、画素容量Ｃlcに充填された液晶分子への直流電圧成分の印加を抑制することができ、表示画像におけるフリッカーや液晶の焼き付きの発生を抑制することができる。
【００５３】
以下、具体的に説明する。
従来技術（図１５、図１６参照）に示したように、各表示画素Ｐｘは、画素トランジスタＴＦＴのソース電極ＥＳ（画素電極ＥＰ）に並列に接続された画素容量Ｃlc及び補助容量Ｃｓに加え、画素トランジスタＴＦＴのゲート（走査ラインＳＬ）−ソース間に形成される寄生容量Ｃgsと、画素トランジスタＴＦＴのドレイン（データラインＤＬ）−ソース間に形成される寄生容量Ｃd-pixと、を有する等価回路として表される。
【００５４】
このような等価回路において、走査ラインＳＬに走査信号Ｖｇを印加して画素トランジスタＴＦＴをオン動作させた場合、上記各容量に蓄積される電荷の総量Ｑは、次式（１１）のように表される。
Ｑ＝Ｃlc（Ｖcom−Ｖｐ）＋Ｃｓ（Ｖcs−Ｖｐ）
＋Ｃgs（Ｖｇ−Ｖｐ）＋Ｃd-pix（Ｖsig−Ｖｐ） ・・・（１１）ここで、Ｖcomは一定電圧からなるコモン信号電圧であり、Ｖｐは画素電極電圧であり、Ｖcsは補助容量駆動電圧であり、Ｖgは走査信号（画素トランジスタＴＦＴのゲート電圧）であり、Ｖsigは表示信号電圧（画素トランジスタＴＦＴのドレイン電圧）である。
【００５５】
上記式（１１）において電荷の総量Ｑは、画素トランジスタＴＦＴがオフ動作した後においても保持されることから、各容量における電荷量を規定する各電圧Ｖcom、Ｖｐ、Ｖcs、Ｖg、Ｖsigが変動した場合の変動量を、各々△Ｖcom、ΔＶｐ、ΔＶcs、ΔＶg、ΔＶsigと表すと、次式（１２）のような関係を得ることができる。
Ｃlc（△Ｖcom−△Ｖｐ）＋Ｃs（△Ｖcs−△Ｖｐ）
＋Ｃgs（△Ｖｇ−△Ｖｐ）＋Ｃd-pix（△Ｖsig−△Ｖｐ）＝０
・・・（１２）そして、この式（１２）をさらに変形する（書き換える）と、次式（１３）のように表すことができる。
△Ｖｐ−ΔＶcom＝（Ｃｓ（△Ｖcs−△Ｖcom）＋Ｃgs（△Ｖｇ−△Ｖcom）
＋Ｃd-pix（△Ｖsig−△Ｖcom））／（Ｃｓ＋Ｃd-pix＋Ｃlc＋Ｃgs）・・・（１３）
【００５６】
ここで、従来技術（図１７参照）に示したように、コモン信号電圧Ｖcomの信号極性を一定時間（１フィールド期間）ごとに反転する駆動制御方法（以下、説明の都合上、便宜的に「従来方式」と記載する）において、補助容量Ｃcsの補助電極に印加される電圧Ｖcsとして、１フィールド期間ごとに信号極性が反転するように設定されたコモン信号電圧Ｖcomが印加される場合には、コモン信号電圧Ｖcomの電圧変動ΔＶcomと補助電極に印加される電圧Ｖcsの変動ΔＶcsとは同一（ΔＶcom＝ΔＶcs）であるため、
ア） △Ｖｇ＝−Ｖghl（Ｖghlは、走査信号Ｖｇの電圧振幅の絶対値）
イ） α＝Ｃgs／（Ｃｓ＋Ｃd-pix＋Ｃlc＋Ｃgs）
ウ） β＝Ｃd-pix／（Ｃｓ＋Ｃd-pix＋Ｃlc＋Ｃgs）
と定義して、上記式（１３）を書き換えると、画素容量Ｃlcに印加される電圧（液晶印加電圧）Ｖlcの電圧変動△Ｖlcは、画素電極電圧Ｖｐの変動分とコモン信号電圧Ｖcomの変動分の差に相当するので、次式（２１）のように表される。
△Ｖlc＝△Ｖｐ−△Ｖcom
＝−α（Ｖghl＋△Ｖcom）＋β（△Ｖsig−△Ｖcom） ・・・（２１）
【００５７】
上記式（２１）において、−αＶghlからなる項は、上記定義ア、イ及び従来技術に示した式（５１）より、フィールドスルー電圧△Ｖに対応する電圧成分（−αＶghl＝ΔＶ）であって、ここでは、マイナス（−）方向の直流電圧成分を有することを示しているので、次式（２２）のように書き換えることができる。△Ｖlc＝−△Ｖ−α△Ｖcom＋β（△Ｖsig−△Ｖcom） ・・・（２２）
【００５８】
一方、本実施形態に係る駆動制御方法においては、図３に示したように、コモン信号電圧Ｖcomを一定の電圧値に設定しているので、その電圧変動△Ｖcomは生じない（△Ｖcom＝０）。したがって、上記定義ア〜ウに加え、
エ） γ＝Ｃｓ／（Ｃｓ＋Ｃd-pix＋Ｃlc＋Ｃgs）
オ） Ｃlc＝Ｃlc-on(Max) （Ｃlc-on(Max)は、画素容量Ｃlcの最大値）
と定義して、上記式（１３）を書き換えると、液晶印加電圧Ｖlcの電圧変動△Ｖlcは、次式（３１）のように表される。
ΔＶlc＝△Ｖｐ＝−αＶghl＋γΔＶcs＋βΔＶsig ・・・（３１）
ここで、上述したように、−αＶghlからなる項は、フィールドスルー電圧△Ｖに対応する電圧成分（−αＶghl＝△Ｖ）であるであるので、上記式（３１）は、次式（３２）のように表される。
ΔＶlc＝−△Ｖ＋γΔＶcs＋βΔＶsig ・・・（３２）
【００５９】
次いで、上述したように、従来方式及び本実施形態について導出された液晶印加電圧Ｖlcの電圧変動△Ｖlcを示す式（２１）又は（２２）、式（３１）又は（３２）に基づいて、垂直クロストーク及びフィールドスルー現象（フィールドスルー電圧）の低減効果について説明する。
従来技術においても説明したように、データラインＤＬと画素電極との間に生じる寄生容量Ｃd-pixが、非選択ラインの表示画素に対しても作用して垂直クロストーク（縦クロストーク）の発生原因となるため、上述した従来方式においては、上記式（２１）又は（２２）に示した液晶印加電圧Ｖlcの電圧変動△Ｖlcに含まれるβ（△Ｖsig−△Ｖcom）の項が、また、本実施形態においては、上記式（３１）又は（３２）に含まれるβ△Ｖsigの項が、各々垂直クロストークの発生に密接に関連する項となる。
【００６０】
ここで、従来方式と本実施形態における垂直クロストークに関連する上記項を直接比較すると、従来方式においては、コモン信号電圧Ｖcomの信号極性が表示信号電圧Ｖsigに対して反転するように（逆相となるように）設定されていたので、従来方式における電圧変動△Ｖsig−△Ｖcomは、本実施形態における電圧変動△Ｖsigよりも大きく、次式（４１）の関係が得られる。したがって、本実施形態に係る駆動制御方法の場合の方が、従来方式に比較して垂直クロストークに関連する電圧成分の変動量が小さいので、その影響をより軽減することができる。
β△Ｖsig／β（△Ｖsig−△Ｖcom）＝△Ｖsig／△（Ｖsig−Ｖcom）＜１
・・・（４１）
【００６１】
また、本実施形態に係る駆動制御方法においては、画素トランジスタＴＦＴがオン動作したときに、各表示画素（画素容量）に印加される電圧（液晶印加電圧）Ｖlcは、データラインＤＬに供給される表示信号電圧Ｖsigと同等であり、この書込み動作後に、画素トランジスタＴＦＴがオフ動作したときに、補助容量Ｃｓに印加される電圧Ｖcsの変動量がΔＶcsだけ変化したとすると、液晶印加電圧Ｖlcは、上記式（３１）において、ΔＶsig＝０であるので、次式（４２）のように表される。 Ｖlc＝Ｖｐ−Ｖcom＝Ｖsig＋△Ｖｐ＝（±）Ｖsig＋γ△Ｖcs−αＶghl
・・・（４２）
ここで、上記定義イ、エより、α＝Ｃgs／（Ｃｓ＋Ｃd-pix＋Ｃlc＋Ｃgs）、γ＝Ｃｓ／（Ｃｓ＋Ｃd-pix＋Ｃlc＋Ｃgs）であるので、上記式（４２）は、次式（４３）のように表される。 Ｖlc＝（±）Ｖsig＋γ△Ｖcs−αＶghl
＝（±）Ｖsig＋γ（△Ｖcs−Ｖghl×Ｃgs／Ｃs） ・・・（４３）
【００６２】
そこで、補助容量Ｃｓに印加される電圧Ｖｓの電圧変動ΔＶcsを、図３に示すように、表示信号電圧Ｖsigが正の電圧（Ｖsig＞０）の場合には、正方向にΔＶcs＝Ａ＋Ｂだけ変化するように設定し、一方、表示信号電圧Ｖsigが負の電圧（Ｖsig＜０）の場合には、負方向にΔＶcs＝−Ａ＋Ｂだけ変化するように設定する。ここで、パラメータＡ（第１の電圧成分）は定数であり、パラメータＢ（第２の電圧成分）は走査信号Ｖｇの電圧幅Ｖghlとソース−ゲート間の寄生容量Ｃgs、補助容量Ｃｓにより、Ｂ＝Ｖghl×Ｃgs／Ｃｓと規定される変数である。なお、パラメータＡ及びＢの設定については、詳しく後述する。
【００６３】
これにより、液晶印加電圧Ｖlcのうち、フィールドスルー電圧△Ｖ（＝−αＶghl）に関連する項がキャンセルされ、液晶印加電圧Ｖlcは、次式（４４）のように表される。なお、補助容量Ｃｓに印加される電圧Ｖｓの電圧変動ΔＶcsを上述したように設定して、液晶印加電圧Ｖlcを次式（４４）に示すように制御するためには、図３に示すように、画素トランジスタＴＦＴがオン状態にあるときに、補助容量Ｃｓに印加される電圧Ｖcsを、パラメータＢに相当する電圧分だけ予め降下（−Ｂ）させるように設定する。
Ｖlc＝（±）（Ｖsig＋γＡ） ・・・（４４）
したがって、液晶印加電圧を規定する上記式（４２）から直流電圧成分が除去されるので、フィールドスルー電圧に起因する表示画像におけるフリッカーや液晶の焼き付きの発生を抑制することができる。
【００６４】
さらに、本実施形態に係る駆動制御方法においては、以下に示すように、上記式（４４）に示したパラメータＡについて検討すると、各表示画素Ｐｘに書き込む表示信号電圧Ｖsigの電圧値を、従来方式よりも低く設定することができるので、上記式（３１）又は（３２）に示した垂直クロストークに関連する項βΔＶsigの電圧変動量ΔＶsigを相対的に小さくすることができ、垂直クロストークの影響を一層低減することができる。
【００６５】
図４は、ＴＮ液晶の光学特性（印加電圧に対する光透過率の変化）の一例を示す特性図である。また、図５は、液晶の容量特性（印加電圧に対する液晶容量の変化）の一例を示す特性図であり、図６は、本実施形態に係る駆動制御方法において液晶印加電圧を規定するγ値の印加電圧に対する変化特性の一例を示す特性図である。さらに、図７は、本実施形態に係る駆動制御方法において設定される液晶印加電圧と表示信号電圧との対応関係の一例を示す図であり、図８は、本実施形態に係る駆動制御方法において設定される各パラメータと補助容量との対応関係の一例を示す図である。
【００６６】
図４に示すように、例えば、ＴＮ（ツイスティッドネマティック）液晶における印加電圧に対する光透過率（光学特性）は、印加電圧が０Ｖのときの透過率を１００％として、液晶への印加電圧が、当該液晶特有のしきい値電圧Ｖth以下の電圧範囲（図４に示したＴＮ液晶においては、概ね０〜１．５Ｖの範囲）おいては略一定の光透過率（略１００％）を示し、該しきい値電圧Ｖth以上となる電圧範囲（概ね１．５〜５Ｖの範囲）においては光透過率が急激に低下する変化傾向を示すことが知られている。
【００６７】
そこで、上記式（４４）に示した各項のうち、一定の電圧成分からなるγＡ項により、図４に示した液晶特有のしきい値電圧Ｖth部分を請け負う（対応させる）ように設定し、また、表示データに応じて変動する電圧成分である表示信号電圧Ｖsig項により、しきい値電圧Ｖth以上の電圧範囲の変動分を請け負う（対応させる）ように設定する。これにより、上述したデータラインＤＬに印加される電圧から一定電圧分（すなわち、しきい値電圧Ｖth相当分）を省く、電圧変動分のみを表示信号電圧として設定すればよいので、データラインＤＬに印加される電圧（表示信号電圧Ｖsig）を実質的に小さく設定することができる。
【００６８】
すなわち、上記式（４４）及び図４から、一定電圧成分γＡ＝しきい値電圧Ｖthと設定されるので、定数Ａ＝Ｖth／γと表される。ここで、図５に示すように、画素容量（液晶容量）Ｃlcは、特定の電圧以上の電圧範囲において印加電圧Ｖlcに依存して変化する傾向を示すことから、γの値は、上記定義エに基づいて、印加電圧Ｖlcに依存する変化傾向を示す。具体的には、例えば、各表示画素に形成される寄生容量Ｃgsを１０ｆＦとし、Ｃｓ／Ｃlc-onを１．１とした場合、上記式（４４）に示したγ値は、図６に示すような変化傾向を示す。
【００６９】
そして、上記式（４４）に示した一定電圧成分γＡ項のうち、定数Ａを一定値に設定し、図６に示したようなγ値の電圧依存特性に基づいて、印加電圧Ｖlcが、例えば、１．３Ｖ〜５Ｖとなる電圧範囲における表示信号電圧Ｖsig（画素トランジスタＴＦＴのドレイン電圧）の正負振幅値Ｖsig（＋）、Ｖsig（−）を算出すると、図７に示すような対応関係（理想値）を得ることができる。
したがって、表示信号電圧Ｖsigを図７に基づいて適宜設定することにより、液晶印加電圧Ｖlcに含まれる直流電圧成分を省くことができ、上述したように、表示画像におけるフリッカーや液晶の焼き付きの発生を防止することができる。
【００７０】
また、パラメータＡは、上述したように、Ａ＝Ｖth／γと表され、定義エよりγ＝Ｃｓ／（Ｃｓ＋Ｃd-pix＋Ｃlc＋Ｃgs）であり、一方、パラメータＢは、Ｂ＝Ｖghl×Ｃgs／Ｃｓと表されるので、補助容量Ｃｓ（又は、Ｃｓ／Ｃlc-on）の値が変動すると、パラメータＡ、Ｂの値、及び、図７に示した表示信号電圧Ｖsigの振幅絶対値Ｖdppは、例えば、図８に示すような対応関係を有して変化する。よって、パラメータＡ、Ｂの値、及び、振幅絶対値Ｖdppを図８に基づいて適宜設定することにより、上記図７に示した対応関係を良好に維持することができ、液晶印加電圧Ｖlcに含まれる直流電圧成分を良好に省くことができる。
【００７１】
＜第２の実施形態＞
次に、本発明に係る表示駆動装置及びその駆動制御方法の第２の実施形態について説明する。
図９は、本発明に係る表示駆動装置を適用した液晶表示装置（液晶表示パネル）の第２の実施形態を示す要部平面図であり、図１０は、本実施形態に係る液晶表示装置におけるディスクリネーションの抑制効果を説明するための概念図である。ここで、上述した第１の実施形態と同等の構成については、適宜第１の実施形態の記載及び図面を参照して説明する。また、従来技術（図１５参照）と同等の構成については、同一の符号を付して、その説明を簡略化する。さらに、図１１は、本実施形態に係る液晶表示装置における寄生容量Ｃd-pixの低減効果を説明するための概念図である。
【００７２】
本実施形態においては、第１の実施形態（図１、図２参照）に示した液晶表示装置と同様に、各行の表示画素群への表示信号電圧の書込タイミングに対して所定時間だけ遅延した所定のタイミングで、補助容量ドライバ６０により各行の補助容量駆動ラインＬcsに補助容量駆動電圧Ｖcsを順次印加するＣｓライン駆動を実行するとともに、液晶表示パネル１０を構成する透明基板の最上層（液晶充填側の最上面）に、酸化スズ（ＳｎＯ2）膜やＩＴＯ（Indium-Tin-Oxide：インジウム−スズ酸化物）膜等の透光性の導電膜からなる画素電極が形成された断面構造（ＴＯＰ−ＩＴＯ構造）を有し、かつ、従来技術（図１８参照）に示したように、補助電極に接続された補助容量駆動ラインＬcsが、データラインＤＬの下層に設けられ、その縁辺部が画素電極の下層にまで延在するように形成された断面構造（シールドＣｓ構造）を有している。
【００７３】
すなわち、本実施形態に係る液晶表示パネルは、図９（ａ）に示すように、各表示画素Ｐｘは、従来技術（図１５参照）に示した構成と同様に、相互に直交するように配設された走査ライン（ゲートライン）ＳＬ及びデータライン（ドレインライン）ＤＬと、ゲート電極ＥＧが走査ラインＳＬに接続されるとともに、ドレイン電極ＥＤがデータラインＤＬに接続され、ソース電極ＥＳが画素電極ＥＰに接続された画素トランジスタＴＦＴと、を備え、さらに、本実施形態特有の構成として、図９（ｂ）に示すように、データラインＤＬの下層に絶縁膜を介して、補助容量Ｃｓを構成する補助電極ＥＡに接続された補助容量駆動ラインＬcsが形成され、該補助容量駆動ラインＬcsの縁辺部が、画素電極ＥＰの形成領域に平面的に重なるように形成された構成を有している。なお、図示を省略したが、各表示画素Ｐｘの画素電極ＥＰに対向するように、単一の共通電極が形成され、少なくとも各画素電極ＥＰと共通電極間に液晶分子が充填された構成を有している。
【００７４】
このような液晶表示パネルを備えた液晶表示装置において、第１の実施形態と同様に、走査ドライバ２０により各行の表示画素Ｐｘ群を選択状態に設定して、データドライバ３０により供給される表示信号電圧Ｖsigを各表示画素Ｐｘの画素電極ＥＰに印加する書込動作において、補助容量ドライバ６０により当該書込動作に対して所定時間だけ遅延したタイミングで、各表示画素Ｐｘの補助容量Ｃｓ（補助電極ＥＡ）に補助容量駆動ラインＬcsを介して、補助容量駆動電圧Ｖcsを印加すること（Ｃｓライン駆動）により、補助容量駆動ラインＬcsと、各表示画素Ｐｘの画素電極ＥＰに対向して共通に設けられた共通電極間に、画素電極ＥＰと共通電極間と同一の極性を有する電位差（同一方向の電界）が形成されることになる。
【００７５】
そのため、従来技術に示したシールドＣｓ構造を有する液晶表示パネルにおいては、図１８に示したように、接続ラインＣＬと共通電極ＥＣに同一のコモン信号電圧Ｖcom（＝Ｖcs）が印加されるように電圧制御されていたため、画素電極ＥＰと接続ラインＣＬ間に、画素電極ＥＰと共通電極ＥＣ間に生じる電界ＥＦａの方向とは異なる方向（逆方向）に電界ＥＦｂが形成されて横電界が発生し、ディスクリネーションが顕著に発生するという問題を有していたのに対して、本実施形態に係る液晶表示パネルにおいては、図１０に示すように、補助容量駆動ラインＬcsと共通電極ＥＣ間に、画素電極ＥＰと共通電極ＥＣ間に生じる電界ＥＦａの方向と同じ方向に電界ＥＦｃが形成されるので、画素電極ＥＰの縁端部においても、画素電極ＥＰと共通電極ＥＣ間が略均一な電位差を有するように電圧制御される。これにより、画素電極ＥＰと補助容量駆動ラインＬcs間に横電界が発生することが抑制され、ディスクリネーションが生じにくくなる。
したがって、ディスクリネーションにより液晶分子ＬＣＭが配向不良となる領域（ディスクリネーションラインＢＬ）を遮光するための遮光領域（遮光膜）を、各表示画素Ｐｘ間の比較的小さな領域に形成すればよいことになるので、液晶表示パネル１０の開口率を向上させることができる。
【００７６】
また、本実施形態に係る液晶表示パネルに適用したシールドＣｓ構造によれば、図９（ａ）、（ｂ）に示したように、画素電極ＥＰとデータラインＤＬ間に補助容量駆動ラインＬcsが電気的に介在する構成を有しているので、画素電極ＥＰとデータラインＤＬ間に形成される寄生容量Ｃd-pixの容量値が低減される。具体的には、図９（ｂ）に示した断面構造（シールドＣｓ構造）において、例えば、補助容量駆動ラインＬcsのライン幅を１４μｍ、データラインＤＬのライン幅を４μｍ、補助容量駆動ラインＬcsとデータラインＤＬ間に形成された層間絶縁膜（窒化シリコン膜）ＩＳａの膜厚（補助容量駆動ラインＬcsとデータラインＤＬの離間距離）を２５００Å、補助容量駆動ラインＬcsと画素電極ＥＰ間に形成された層間絶縁膜ＩＳａ、ＩＳｂの膜厚（補助容量駆動ラインＬcsと画素電極ＥＰの離間距離）を５０００Åとした場合、図１１に示すように、データラインＤＬから画素電極ＥＰまでの離間距離が増加するほど寄生容量Ｃd-pixの容量値が低下する変化傾向（依存性）を示すとともに、液晶表示パネルの断面構造として、シールドＣｓ構造を適用しない場合（非シールドＣｓ構造）に比較して、データラインＤＬから画素電極ＥＰまでの離間距離に対する寄生容量Ｃd-pixの容量値が顕著に低くなるという特性が得られた。
【００７７】
このように、データラインＤＬと画素電極ＥＰとの間に補助容量駆動ラインＬcsが介在することにより、画素電極ＥＰと補助容量駆動ラインＬcsとの間に電気的な結合が生じ、画素電極ＥＰとデータラインＤＬ間に形成される寄生容量Ｃd-pixの容量値（すなわち、寄生容量Ｃd-pixに蓄積される電荷量）を実質的に低減することができるので、垂直クロストークの影響を抑制して画像情報の表示状態を安定化することができ、表示画質の向上を図ることができる。
【００７８】
＜第３の実施形態＞
次に、本発明に係る表示駆動装置及びその駆動制御方法の第３の実施形態について説明する。
図１２は、画素トランジスタの構造による画素電極と補助容量駆動ラインとの離間距離の違いを説明するための概略断面図である。ここで、上述した第１及び第２の実施形態と同等の構成については、適宜第１及び第２の実施形態の記載及び図面を参照して説明する。
【００７９】
本実施形態においては、第１の実施形態に示した液晶表示装置と同様に、補助容量ドライバ６０により各行の補助容量駆動ラインＬcsに所定のタイミングで補助容量駆動電圧Ｖcsを順次印加するＣｓライン駆動を実行するとともに、第２の実施形態に示した液晶表示装置と同様に、画素電極ＥＰとデータラインＤＬ間に、補助電極ＥＡに接続された補助容量駆動ラインＬcsが電気的に介在するように形成されたシールドＣｓ構造を有し、さらに、各表示画素Ｐｘに設けられる画素トランジスタＴＦＴのゲート電極ＥＧが、該画素トランジスタＴＦＴを構成する半導体層の上層側に設けられたトップゲート構造を有するように構成されている。
【００８０】
すなわち、図９に示したような構成を有する液晶表示パネルにおいては、例えば、図１２（ａ）に示すように、画素電極ＥＰに接続される画素トランジスタＴＦＴのゲート電極ＥＧが、該画素トランジスタＴＦＴの半導体層ＳＭＣの上層側に設けられたトップゲート構造と、図１２（ｂ）に示すように、画素トランジスタＴＦＴのゲート電極ＥＧが、該画素トランジスタＴＦＴの半導体層ＳＭＣの下層側に設けられたボトムゲート構造のいずれかが適用される。ここで、いずれのゲート構造においても、一般に、ゲート電極ＥＧと補助容量駆動ラインＬcsが同一の製造プロセスで形成され、同一層に設けられるため、図１２（ａ）、（ｂ）に示すように、ボトムゲート構造を有する画素トランジスタを適用した構成に比較して、トップゲート構造を有する画素トランジスタＴＦＴを適用した構成の方が、補助容量駆動ラインＬcsと画素電極ＥＰとの間の離間距離をより短縮することができる。
【００８１】
このように、トップゲート構造を適用することにより、データラインＤＬと画素電極ＥＰ間に介在するように形成された補助容量駆動ラインＬcsと、画素電極間の電気的な結合をより緊密にして、画素電極ＥＰとデータラインＤＬ間に形成される寄生容量Ｃd-pixの容量値を低減することができるので、垂直クロストークの影響を抑制して、画像情報の表示状態を安定化することができるとともに、ディスクリネーションの発生を抑制して、液晶表示パネル１０の開口率を一層向上させることができる。
【００８２】
【発明の効果】
以上、説明したように、本発明によれば、対向する透明基板間に液晶分子が充填、保持された液晶表示パネルを備えた液晶表示装置に適用される表示駆動装置において、各行の表示画素を順次選択状態に設定して、表示データに応じた表示信号電圧を印加する書込動作の際に、第１のタイミング（書込期間）で、選択状態に設定された行の表示画素に設けられた画素容量（画素電極）に表示信号電圧を印加するとともに、共通電極に一定電圧からなるコモン信号電圧を印加し、また、表示画素に設けられた補助容量（補助電極）に、第１のタイミングと、及び、該第１のタイミングから上記選択期間の所定倍数（例えば、２倍）の時間だけ遅延した第２のタイミングとで異なる変動幅で変化する、補助容量駆動電圧を印加するＣｓライン駆動を実行することにより、当該書込期間に発生したフィールドスルー電圧を抑制するように、補助容量に蓄積された電荷量を制御することができるので、画素電極電圧の信号極性の偏りを低減することができ、画素容量Ｃｌｃに充填された液晶分子への直流電圧成分の印加を抑制して、表示画像におけるフリッカーや液晶の焼き付きの発生を抑制することができる。
【００８３】
また、例えば、液晶印加電圧が、表示信号電圧と液晶分子のしきい値電圧との和からなる電圧値に設定され、また、補助容量に印加される補助容量駆動電圧の変動幅に対して、上記しきい値電圧と補助容量の容量値とが相互に依存関係に設定されることにより、表示信号電圧として、上記しきい値電圧分を省いた電圧に小さく設定することができる。ここで、表示信号電圧は、垂直クロストークの発生に関連するデータラインと画素電極間に形成される寄生容量の容量値を規定するので、該表示信号電圧を小さく設定することにより、該電圧変動量も相対的に小さくすることができ、垂直クロストークの影響を抑制して画像情報の表示状態を安定化させることができる。
【００８４】
また、例えば、表示画素に設けられた補助容量を構成する補助電極に接続された補助容量駆動ラインを、データラインの下層に設け、かつ、その縁辺部を画素容量を構成する画素電極の下層にまで延在するように形成したシールドＣｓ構造を有する表示パネルを適用することにより、画素電極とデータライン間に補助容量駆動ラインが電気的に介在する構成が形成され、かつ、補助容量駆動ラインと共通電極間に、画素電極と共通電極間に形成される電界と同一の極性及び電位差を有する電界が形成されることにより、画素電極と補助容量駆動ライン間に生じる横電界に起因するディスクリネーション（液晶分子の配向不良）の発生が抑制される。したがって、ディスクリネーション対策として施される遮光領域の面積を縮小することができるので、液晶表示パネルの開口率を向上させることができる。
【００８５】
さらには、上記シールドＣｓ構造を有する表示パネルに加え、各表示画素に設けられた画素トランジスタとして、ゲート電極が該画素トランジスタの半導体層の上層側に設けられたトップゲート構造を適用することにより、補助容量駆動ラインと画素電極との間の離間距離をより短縮することができるので、相互の電気的な結合をより緊密にすることができ、画素電極とデータライン間に形成される寄生容量の容量値を低減することができる。したがって、垂直クロストークの影響を抑制して、画像情報の表示状態を安定化することができるとともに、ディスクリネーションの発生を抑制して、液晶表示パネルの開口率を一層向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る表示駆動装置を適用した液晶表示装置の第１の実施形態を示す概略構成図である。
【図２】本実施形態に係る液晶表示装置に適用される液晶表示パネルの一例を示す等価回路図である。
【図３】本実施形態に係る液晶表示装置の駆動制御方法の一例を示すタイミングチャートである。
【図４】ＴＮ液晶の光学特性（印加電圧に対する光透過率の変化）の一例を示す特性図である。
【図５】液晶の容量特性（印加電圧に対する液晶容量の変化）の一例を示す特性図である。
【図６】本実施形態に係る駆動制御方法において液晶印加電圧を規定するγ値の印加電圧に対する変化特性の一例を示す特性図である。
【図７】本実施形態に係る駆動制御方法において設定される液晶印加電圧と表示信号電圧との対応関係の一例を示す図である。
【図８】本実施形態に係る駆動制御方法において設定される各パラメータと補助容量との対応関係の一例を示す図である。
【図９】本発明に係る表示駆動装置を適用した液晶表示装置（液晶表示パネル）の第２の実施形態を示す要部平面図である。
【図１０】本実施形態に係る液晶表示装置におけるディスクリネーションの抑制効果を説明するための概念図である。
【図１１】本実施形態に係る液晶表示装置における寄生容量Ｃd-pixの低減効果を説明するための概念図である。
【図１２】画素トランジスタの構造による画素電極と補助容量駆動ラインとの離間距離の違いを説明するための概略断面図である。
【図１３】従来技術における薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）型の液晶表示装置の概略構成を示すブロック図である。
【図１４】従来技術における液晶表示パネルの一例を示す等価回路図である。
【図１５】液晶表示パネルにおける構成例を示す要部平面図である。
【図１６】各表示画素に形成される容量成分を示す等価回路である。
【図１７】フィールド反転駆動方式により液晶表示パネルの所定の行（表示画素群）に、表示データに応じた表示信号電圧を書き込む場合の駆動電圧波形を示す図である。
【図１８】従来技術における垂直クロストークを抑制するための液晶表示パネルの構成例を示す概略断面図である。
【符号の説明】
１０ 液晶表示パネル
２０ 走査ドライバ
３０ データドライバ
４０ ＬＣＤコントローラ
５０ 表示信号生成回路
６０ 補助容量ドライバ
Ｐｘ 表示画素
ＴＦＴ 画素トランジスタ
Ｃlc 画素容量
Ｃｓ 補助容量
ＳＬ 走査ライン
ＤＬ データライン
Ｌcs 補助容量駆動ライン
【発明の属する技術分野】
本発明は、表示駆動装置及びその駆動制御方法、並びに、アクティブマトリクス型液晶表示装置及びその駆動方法に関し、特に、アクティブマトリクス型の駆動方式を採用した液晶表示装置における表示画質の改善や液晶の劣化等を抑制する表示駆動装置及びその駆動制御方法、並びに、アクティブマトリクス型液晶表示装置及びその駆動方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、普及が著しいデジタルビデオカメラやデジタルスチルカメラ等の撮像機器や、携帯電話、携帯情報端末（ＰＤＡ）には、画像や文字情報等を表示するための表示装置として、また、コンピュータ等の情報端末やテレビジョン等の映像機器のモニタやディスプレイとしても、薄型軽量で、低消費電力化が可能であり、表示画質にも優れた液晶表示装置（Liquid Crystal Display；ＬＣＤ）が多用されている。
【０００３】
以下、従来技術における液晶表示装置について、簡単に説明する。
図１３は、従来技術における薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）型の液晶表示装置の概略構成を示すブロック図であり、図１４は、従来技術における液晶表示パネルの一例を示す等価回路図である。
【０００４】
図１３、図１４に示すように、液晶表示装置は、概略、表示画素Ｐｘが２次元配列された液晶表示パネル（表示パネル）１１０と、該液晶表示パネル１１０の各行の表示画素Ｐｘ群を順次走査して選択状態に設定する走査ドライバ（ゲートドライバ）１２０と、選択状態に設定された行の表示画素Ｐｘ群に、映像信号に基づく表示信号電圧を一括して出力するデータドライバ（ソースドライバ）１３０と、走査ドライバ１２０及びデータドライバ１３０における動作タイミングを制御するための制御信号（水平制御信号、垂直制御信号等）を生成、出力するシステムコントローラ１４０と、映像信号から各種タイミング信号（水平同期信号、垂直同期信号、コンポジット同期信号等）を抽出してシステムコントローラ１４０に出力するとともに、輝度信号からなる表示データを生成してデータドライバ１３０に出力する表示信号生成回路１５０と、システムコントローラ１４０により生成される極性反転信号ＦＲＰに基づいて、液晶表示パネル１１０の各表示画素Ｐｘに共通に設けられた共通電極（対向電極）に対して、所定の電圧極性を有するコモン信号電圧Ｖcomを印加するコモン信号駆動アンプ（駆動アンプ）１６０と、を有して構成されている。
【０００５】
ここで、液晶表示パネル１１０は、対向する透明基板間に、例えば、図１４に示すように、行列方向に互いに直交するように配設された複数の走査ラインＳＬ及び複数のデータラインＤＬと、該走査ラインＳＬ及びデータラインＤＬの各交点近傍に配置された複数の表示画素（液晶表示画素）Ｐｘと、を備えて構成されている。各表示画素Ｐｘは、画素電極とデータラインＤＬ間にソース−ドレイン（電流路）が接続され、走査ラインＳＬにゲート（制御端子）が接続された画素トランジスタＴＦＴと、画素電極と各表示画素Ｐｘに共通に設けられた単一の共通電極（対向電極：コモン信号電圧Ｖcom）、画素電極と共通電極の間に充填、保持された液晶分子からなる画素容量（液晶容量）Ｃlcと、画素電極側が共通に接続されるとともに、画素容量Ｃlcに並列に構成され、画素容量Ｃlcに印加された信号電圧を保持するための補助容量（蓄積容量）Ｃｓと、を備えた構成を有している。なお、補助容量Ｃｓの他端側の電極（補助電極）は、共通の接続ラインＣＬを介して所定の電圧Ｖcs（例えば、コモン信号電圧Ｖcom）が印加されるように構成されている。
【０００６】
このような構成を有する液晶表示装置において、ＬＣＤコントローラ１４０から供給される水平制御信号に基づいて、データドライバ１３０により液晶表示パネル１１０の１行分の表示データが順次取り込み保持される。一方、ＬＣＤコントローラ１４０から供給される垂直制御信号に基づいて、走査ドライバ１２０により液晶表示パネル１１０に配設された各走査ラインＳＬに走査信号を順次印加して各行の表示画素Ｐｘ群が選択状態に設定される。そして、データドライバ１３０は、各行の表示画素Ｐｘ群の選択タイミングに同期して、上記保持した表示データに対応する表示信号電圧を、各データラインＤＬを介して各表示画素Ｐｘに一斉に供給する。このような一連の動作を、１画面分の各行に対して繰り返し実行することにより、映像信号に基づく所望の画像情報が液晶表示パネル１１０に表示される。
【０００７】
ここで、上述した液晶表示パネルの各表示画素の構成とその影響について詳しく検証する。
図１５は、液晶表示パネルにおける構成例を示す要部平面図であり、図１６は、各表示画素に形成される容量成分を示す等価回路である。
図１５に示すように、液晶表示パネル１１０に形成される各表示画素Ｐｘは、例えば、図面上下方向に配設された複数のデータラインＤＬ及び図面左右方向に配設された複数の走査ラインＳＬにより囲まれた領域に、ゲート電極ＥＧが上記特定の走査ラインＳＬに接続され、ドレイン電極ＥＤが上記特定のデータラインＤＬに接続された画素トランジスタＴＦＴと、該画素トランジスタＴＦＴのソース電極ＥＳに接続された画素電極ＥＰと、該画素電極ＥＰの一部領域上に誘電体層を介して重なるように設けられた補助電極ＥＡと、が設けられた構成を有している。ここで、図示の都合上省略したが、各表示画素Ｐｘの画素電極ＥＰに対向するように、液晶分子を介して単一の共通電極が設けられ、図１４に示したように、上記画素電極ＥＰと共通電極（液晶分子を含む）により画素容量Ｃlcが構成され、また、上記画素電極ＥＰと補助電極ＥＡ（誘電体層を含む）により補助容量Ｃｓが形成されている。
【０００８】
このように、液晶表示パネル１１０（表示画素Ｐｘ周辺）の構成は、各画素電極ＥＰが、２本のゲートラインＳＬと２本のデータラインＤＬにより囲まれた領域に配設されているため、図１６に示すように、これらのラインＳＬ、ＤＬと画素電極ＥＰ間に発生する寄生容量、具体的には、走査ラインＳＬと画素電極ＥＰ間（画素トランジスタＴＦＴのゲート−ソース間）に寄生する容量Ｃgs、及び、データラインＤＬと画素電極ＥＰ間に寄生する容量Ｃd-pixにより、画素電極ＥＰの電位に影響が及び、画素トランジスタＴＦＴを介して画素電極ＥＰに印加される表示信号電圧が不安定になり、以下に示すような種々の問題を生じることが知られている。
【０００９】
（１）フィールドスルー電圧△Ｖによるフリッカーや焼き付きの発生
図１７は、フィールド反転駆動方式により液晶表示パネルの所定の行（表示画素群）に、表示データに応じた表示信号電圧を書き込む場合の駆動電圧波形を示す図である。
上述した走査ラインＳＬと画素電極ＥＰ間に発生する寄生容量Ｃgsは、周知のフィールドスルー電圧（飛ぴ込み電圧）△Ｖに密接に関係して、表示画像におけるフリッカー（ちらつき）や液晶の焼き付きの発生原因となることが知られている。
【００１０】
すなわち、上述した構成を有する液晶表示装置において、例えば、フィールド反転駆動方式により各表示画素群に表示データに応じた表示信号電圧を書き込む場合、図１７に示すように、表示信号電圧Ｖsigを各データラインＤＬに印加し、その印加期間中の所定の書込期間Ｔｗに、走査信号Ｖｇを走査ラインＳＬに印加することにより、画素トランジスタＴＦＴがオン駆動してドレイン電極（データラインＤＬ）に印加されていた表示信号電圧Ｖsigが、画素電極ＥＰに印加される。
【００１１】
ここで、フィールド反転駆動方式においては、表示信号電圧Ｖsigは、１フィールド期間ごとに、所定のセンターレベルＶsigcに対して信号極性が反転するように設定され、また、各表示画素Ｐｘの共通電極に印加されるコモン信号電圧Ｖcomも、１フィールド期間ごとに、コモン信号中心電圧Ｖcomcに対して信号極性が反転するとともに、上記表示信号電圧Ｖsigの信号極性とは反転関係となるように設定される。これにより、液晶分子が交流駆動されることになる。
【００１２】
上述したような液晶表示装置の駆動制御方法においては、図１７に示すように、走査信号Ｖｇに応じて画素トランジスタＴＦＴがオン状態からオフ状態に切り替わる際に、主に画素容量Ｃlc、補助容量Ｃｓ及び寄生容量Ｃgsに蓄積された電荷が再分配されることにより、画素電極電圧Ｖｐが変動（低下）するフィールドスルー現象が発生する。ここで、フィールドスルー現象による画素電極電圧Ｖｐの変動（フィールドスルー電圧）ΔＶは、一般に次式（５１）のように表され、寄生容量Ｃgsに対して密接な関係を有している。
ΔＶ＝Ｃgs×Ｖｇ／（Ｃgs＋Ｃlc＋Ｃｓ） ・・・（５１）
【００１３】
そして、このようなフィールドスルー現象（フィールドスルー電圧ΔＶ）により、画素電極電圧ＶｐがセンターレベルＶsigcに対して非対称となるため、該センターレベルＶsigcに対する画素電極電圧Ｖｐの差分（オフセット電位）に相当する直流電圧（ＤＣ）成分が画素容量Ｃlcに印加されることにより、フリッカーが発生して表示画質の劣化を招いたり、液晶の焼き付きが生じて液晶表示パネルの特性劣化を招くという問題を有していた。
【００１４】
そこで、従来においては、例えば、補助容量Ｃｓを大きく形成することにより、上述した寄生容量Ｃgsに起因する画素電極電圧の変動（フィールドスルー電圧ΔＶ）を抑制する構成が採用されていた。しかしながら、図１５に示したような補助電極ＥＡは、遮光性の導電性材料を用いて形成されるため、補助容量Ｃｓの面積を大きくすることは、液晶表示パネル１１０のサイズや表示画素数等の仕様に基づいて各表示画素Ｐｘの形成領域（画素面積）が予め規定されている場合には、液晶表示パネルの開口率の低下を招くという新たな問題を有していた。
【００１５】
また、上述した補助容量Ｃｓを大きく形成する手法とは別に、例えば、特許文献１等に記載されているように、補助容量の補助電極（図１４に示した補助電極ＥＡ及び接続ラインＣＬ）に、上述したフィールドスルー電圧△Ｖを補償する電圧パルスを印加して、フィールドスルー電圧△Ｖによる電圧変動の影響を抑制するようにした構成も知られている。具体的には、特許文献１には、ゲートパルス（走査信号）と反対極性で、ゲートパルスの立ち下がりタイミングで立ち上がり、ゲートパルスの立ち上がりタイミングで立ち下がるように信号極性が設定された交流信号Ｈを、共通の信号ラインを介して各補助容量の補助電極側に共通に印加し、ゲートパルスの印加時に各表示画素の画素電極に印加される突き抜け電圧（フィールドスルー電圧ΔＶ）を相殺して、画素電極電圧の変動量を小さくする構成が記載されている。
【００１６】
（２）垂直クロストークの発生
図１８は、従来技術における垂直クロストークを抑制するための液晶表示パネルの構成例を示す概略断面図である。
図１５に示したように、液晶表示パネル１１０は、特定の行の表示画素Ｐｘの画素電極ＥＰの周囲に、隣り合う行の走査ラインＳＬ及びデータラインＤＬが近接して配設された構成を有していることから、データラインＤＬと画素電極ＥＰとの間に生じる寄生容量Ｃd-pixが、表示信号電圧Ｖsigの書込動作のために、走査信号Ｖｇが印加されている特定の行（選択ライン）の走査ラインＳＬ以外の行（非選択ライン）の表示画素Ｐｘに対しても影響を及ぼし、該非選択ラインの画素電極電圧Ｖｐを変動させる周知の垂直クロストーク（又は、「縦クロストーク」ともいう）を生じ、画像情報の表示状態を不安定にするという問題を有していた。
【００１７】
そこで、従来においては、例えば、図１８に示すように、データラインＤＬの下層に補助電極ＥＡに接続された接続ラインＣＬを設け、該接続ラインＣＬの縁端部を画素電極ＥＰの下層にまで延在するように形成した断面構造（以下、便宜的に「シールドＣｓ構造」と記す）を適用することが知られている。このようなシールドＣｓ構造によれば、データラインＤＬと画素電極ＥＰとの間に接続ラインＣＬを介在させ、かつ、該接続ラインＣＬに、画素電極ＥＰに対向して設けられた共通電極ＥＣと同一の電圧Ｖcs（すなわち、コモン信号電圧Ｖcom）を印加することができるので、上記寄生容量Ｃd-pixに蓄積される電荷量を実質的に低減して、上記垂直クロストークの影響を抑制することができる。
【００１８】
【特許文献１】
特開平４−１２０５２１号公報 （第２頁〜第３頁、第７図、第８図）
【００１９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したような特許文献１等に記載された従来技術においては、寄生容量Ｃgsに起因するフィールドスルー電圧△Ｖの影響を抑制してフリッカーや液晶の焼き付きの発生を抑制することはできるものの、寄生容量Ｃd-pixに起因する垂直クロストークの影響を抑制することは依然としてできないという問題を有していた。
【００２０】
また、上述したフリッカーや垂直クロストークの問題とは別に、従来技術における液晶表示パネルは、図１４、図１５に示したように、各表示画素Ｐｘを構成する画素電極ＥＰに近接して行列方向に走査ラインＳＬ及びデータラインＤＬ（すなわち、配線領域）が設けられた構成を有しているため、例えば、特定の行の走査ラインＳＬと、該走査ラインＳＬに隣り合う行の表示画素Ｐｘの画素電極ＥＰとの間に、該特定行の走査ラインＳＬに印加される表示信号電圧Ｖsigと画素電極ＥＰの電位（画素電極電圧Ｖｐ）の差に応じた横方向の電界（横電界）が発生することが知られている。
【００２１】
特に、図１８に示したように、垂直クロストークの影響を抑制するために、シールドＣｓ構造を適用した液晶表示パネルにおいては、データラインの下層に、共通電極と同一のコモン信号電圧Ｖcom（電圧Ｖcs）が印加される接続ラインＣＬが形成された断面構造を有しているため、画素電極ＥＰと接続ラインＣＬ間に、本来画素電極ＥＰと共通電極ＥＣ間に生じる電界ＥＦａの方向は異なる方向（逆方向）に電界ＥＦｂが形成され、画素電極ＥＰと共通電極ＥＣ間に充填された液晶分子ＬＣＭの配向状態（チルト角）が異なるディスクリネーション（液晶の配向不良）が生じるという問題を有していた。
【００２２】
ここで、液晶分子ＬＣＭの配向状態が正常な領域（図１８の右側）と異常となる領域（図１８の左側）との境界は、ディスクリネーションラインと称され、従来においては、このディスクリネーションラインＢＬ（すなわち、液晶分子ＬＣＭが配向不良となっている領域）が視認されないようにするために、各表示画素Ｐｘ間に遮光領域（遮光膜）を大きく形成する必要があった。そのため、例えば、上述したように、フィールドスルー電圧の影響を抑制するために補助容量Ｃｓの面積を大きく形成した構成を適用している場合には、上記遮光領域を大きく形成することにより液晶表示パネルの開口率がさらに低下するという問題を有していた。
このように、従来技術においては、フィールドスルー電圧に起因するフリッカーや液晶の焼き付き、垂直クロストーク、ディスクリネーション等に伴う表示画質の劣化や開口率の低下等の種々の課題を有しており、これらの課題を良好に解決することができる液晶表示装置の実現が求められていた。
【００２３】
そこで、本発明は、上述したような課題に鑑み、フィールドスルー電圧に起因するフリッカーや液晶の焼き付きの発生を低減するとともに、垂直クロストークやディスクリネーションの発生を抑制して、表示画質の向上及び液晶表示パネルの特性劣化の低減を図ることができる表示駆動装置及びその駆動制御方法、並びに、アクティブマトリクス型液晶表示装置及びその駆動方法を提供することを目的とする。
【００２４】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の表示駆動装置は、表示データに応じた表示信号電圧が画素トランジスタを介して画素電極に印加される画素容量と、該画素容量に並列に接続され、前記表示信号電圧に基づく電荷を前記画素電極と補助電極との間に保持する補助容量と、を有する表示画素が２次元配列された表示パネルに対して、各行の前記表示画素を前記補助電極とは分離されている走査ラインを介して順次選択状態に設定し、前記表示データに基づく表示信号電圧を印加することにより、各表示画素に充填された液晶分子の配向状態を制御して、所望の画像情報を表示する表示駆動装置において、前記画素容量に印加される電圧極性を負極性から正極性に切り換える際に、当該画素容量に対応する補助容量の前記補助電極に印加する電圧を、当該補助容量に対応する表示画素が選択状態にされる第１のタイミングで第１の電圧レベルから第２の電圧レベルに変化させ、前記第１のタイミングに対して所定時間遅延した第２のタイミングで前記第２の電圧レベルから前記第１の電圧レベルとは異なる第３の電圧レベルに変化させ、前記画素容量に印加される電圧極性を正極性から負極性に切り換える際に、当該画素容量に対応する補助容量の前記補助電極に印加する電圧を、当該補助容量に対応する表示画素が選択状態にされる第３のタイミングで前記第３の電圧レベルから第４の電圧レベルに変化させ、前記第３のタイミングに対して所定時間遅延した第４のタイミングで前記第４の電圧レベルから前記第４の電圧レベルとは異なる前記第１の電圧レベルに変化させ、前記第１の電圧レベルから前記第２の電圧レベルへの変化量と前記第３の電圧レベルから前記第４の電圧レベルへの変化量とを等しくしたことを特徴とする。
【００２５】
請求項２記載の表示駆動装置は、請求項１記載の表示駆動装置において、前記画素トランジスタのゲートとソースとの間に形成される寄生容量をＣｇｓとし、走査信号の電圧振幅の絶対値をＶｇｈｌとし、当該表示画素における前記補助容量をＣｓとしたとき、前記補助電極に印加する電圧を、前記第１のタイミングまたは前記第３のタイミングで、Ｖｇｈｌ×Ｃｇｓ／Ｃｓだけ変化させることを特徴とする。
【００２６】
請求項３記載の表示駆動装置は、請求項１または２に記載の表示駆動装置において、前記補助電極に印加する電圧を、前記第１のタイミングまたは前記第３のタイミングで、走査信号のオフ電圧側に変化させることを特徴とする。
【００２７】
請求項４記載の表示駆動装置は、請求項１から３の何れかに記載の表示駆動装置において、前記画素トランジスタのゲートとソースとの間に形成される寄生容量をＣｇｓとし、前記画素トランジスタのドレインとソースとの間に形成される寄生容量をＣｄ - ｐｉｘとし、走査信号の電圧振幅の絶対値をＶｇｈｌとし、当該表示画素における前記補助容量をＣｓとし、前記画素容量をＣｌｃとしたとき、前記補助電極に印加する電圧を、前記第２のタイミングまたは前記第４のタイミングで、Ｃｓ／（Ｃｓ＋Ｃｄ - ｐｉｘ＋Ｃｌｃ＋Ｃｇｓ）に基づいた値だけ変化させることを特徴とする。
請求項５記載の表示駆動装置は、請求項１から４の何れかに記載の表示駆動装置において、前記補助電極に印加する電圧を、前記第２のタイミングで走査信号のオン電圧側に変化させることを特徴とする。
【００２８】
請求項６記載の表示駆動装置は、請求項１から５の何れかに記載の表示駆動装置において、前記補助電極に印加する電圧を、前記第４のタイミングで走査信号のオフ電圧側に変化させることを特徴とする。
請求項７記載の表示駆動装置は、請求項１から６の何れかに記載の表示駆動装置において、前記補助電極に印加する電圧を、前記第２のタイミングまたは前記第４のタイミングで、前記液晶のしきい値電圧に基づいた値だけ変化させることを特徴とする。
【００２９】
請求項８記載の表示駆動装置は、請求項１から７の何れかに記載の表示駆動装置において、前記第２のタイミングは、前記第１のタイミングに対して、前記表示画素を選択状態に保持する選択期間の所定数倍の時間だけ遅延したタイミングであることを特徴とする。
請求項９記載の表示駆動装置は、請求項１から８の何れかに記載の表示駆動装置において、前記第４のタイミングは、前記第３のタイミングに対して、前記表示画素を選択状態に保持する選択期間の所定数倍の時間だけ遅延したタイミングであることを特徴とする。
【００３０】
請求項１０記載のアクティブマトリクス型液晶表示装置は、画素トランジスタを備えた表示画素に走査ラインとは分離されている補助電極と画素電極との間に所定の電荷を保持する補助容量が形成され、フィールド毎に前記表示画素の液晶に印加される電圧の極性を反転させるアクティブマトリクス型液晶表示装置であって、前記液晶に印加される電圧極性を負極性から正極性に切り換える際に、当該表示画素に対応する補助容量の前記補助電極に印加する電圧を、当該表示画素が選択状態にされる第１のタイミングで第１の電圧レベルから第２の電圧レベルに変化させ、前記第１のタイミングに対して所定時間遅延した第２のタイミングで前記第２の電圧レベルから前記第１の電圧レベルとは異なる第３の電圧レベルに変化させ、前記液晶に印加される電圧極性を正極性から負極性に切り換える際に、当該表示画素に対応する補助容量の前記補助電極に印加する電圧を、当該表示画素が選択状態にされる第３のタイミングで前記第３の電圧レベルから第４の電圧レベルに変化させ、前記第３のタイミングに対して所定時間遅延した第４のタイミングで前記第４の電圧レベルから前記第４の電圧レベルとは異なる前記第１の電圧レベルに変化させる補助容量駆動手段を備え、前記第１の電圧レベルから前記第２の電圧レベルへの変化量と前記第３の電圧レベルから前記第４の電圧レベルへの変化量とが等しいこと特徴とする。
請求項１１記載の表示駆動装置の駆動制御方法は、表示データに応じた表示信号電圧が画素トランジスタを介して画素電極に印加される画素容量と、該画素容量に並列に接続され、前記表示信号電圧に基づく電荷を前記画素電極と補助電極との間に保持する補助容量と、を有する表示画素が２次元配列された表示パネルに対して、各行の前記表示画素を前記補助電極とは分離されている走査ラインを介して順次選択状態に設定し、前記表示データに基づく表示信号電圧を印加することにより、各表示画素に充填された液晶分子の配向状態を制御して、所望の画像情報を表示する表示駆動装置の駆動制御方法において、前記画素容量に印加される電圧極性を負極性から正極性に切り換える際に、当該画素容量に対応する補助容量の前記補助電極に印加する電圧を、当該補助容量に対応する表示画素が選択状態にされる第１のタイミングで第１の電圧レベルから第２の電圧レベルに変化させ、前記第１のタイミングに対して所定時間遅延した第２のタイミングで前記第２の電圧レベルから前記第１の電圧レベルとは異なる第３の電圧レベルに変化させる手順と、前記画素容量に印加される電圧極性を正極性から負極性に切り換える際に、当該画素容量に対応する補助容量の前記補助電極に印加する電圧を、当該補助容量に対応する表示画素が選択状態にされる第３のタイミングで前記第３の電圧レベルから第４の電圧レベルに変化させ、前記第３のタイミングに対して所定時間遅延した第４のタイミングで前記第４の電圧レベルから前記第４の電圧レベルとは異なる前記第１の電圧レベルに変化させる手順と、を含み、前記第１の電圧レベルから前記第２の電圧レベルへの変化量と前記第３の電圧レベルから前記第４の電圧レベルへの変化量とが等しいことを特徴とする。
【００３１】
請求項１２記載のアクティブマトリクス型液晶表示装置の駆動方法は、画素トランジスタを備えた表示画素に走査ラインとは分離されている補助電極と画素電極との間に所定の電荷を保持する補助容量が形成され、フィールド毎に前記表示画素の液晶に印加される電圧の極性を反転させるアクティブマトリクス型液晶表示装置の駆動方法であって、前記液晶に印加される電圧極性を負極性から正極性に切り換える際に、当該表示画素に対応する補助容量の前記補助電極に印加する電圧を、当該表示画素が選択状態にされる第１のタイミングで第１の電圧レベルから第２の電圧レベルに変化させ、前記第１のタイミングに対して所定時間遅延した第２のタイミングで前記第２の電圧レベルから前記第１の電圧レベルとは異なる第３の電圧レベルに変化させる手順と、前記液晶に印加される電圧極性を正極性から負極性に切り換える際に、当該表示画素に対応する補助容量の前記補助電極に印加する電圧を、当該表示画素が選択状態にされる第３のタイミングで前記第３の電圧レベルから第４の電圧レベルに変化させ、前記第３のタイミングに対して所定時間遅延した第４のタイミングで前記第４の電圧レベルから前記第４の電圧レベルとは異なる前記第１の電圧レベルに変化させる手順と、を含み、前記第１の電圧レベルから前記第２の電圧レベルへの変化量と前記第３の電圧レベルから前記第４の電圧レベルへの変化量とが等しいことを特徴とする。
【００３２】
請求項１３記載のアクティブマトリクス型液晶表示装置の駆動方法は、請求項１２記載のアクティブマトリクス型液晶表示装置の駆動方法において、前記画素トランジスタのゲートとソースとの間に形成される寄生容量をＣｇｓとし、走査信号の電圧振幅の絶対値をＶｇｈｌとし、当該表示画素における前記補助容量をＣｓとしたとき、前記補助電極に印加する電圧を、前記第１のタイミングまたは前記第３のタイミングで、Ｖｇｈｌ×Ｃｇｓ／Ｃｓだけ変化させることを特徴とする。
請求項１４記載のアクティブマトリクス型液晶表示装置の駆動方法は、請求項１２または１３に記載のアクティブマトリクス型液晶表示装置の駆動方法において、前記補助電極に印加する電圧を、前記第１のタイミングまたは前記第３のタイミングで、走査信号のオフ電圧側に変化させることを特徴とする。
【００３３】
請求項１５記載のアクティブマトリクス型液晶表示装置の駆動方法は、請求項１２から１４の何れかに記載のアクティブマトリクス型液晶表示装置の駆動方法において、前記画素トランジスタのゲートとソースとの間に形成される寄生容量をＣｇｓとし、前記画素トランジスタのドレインとソースとの間に形成される寄生容量をＣｄ - ｐｉｘとし、走査信号の電圧振幅の絶対値をＶｇｈｌとし、当該表示画素における前記補助容量をＣｓとし、前記画素容量をＣｌｃとしたとき、前記補助電極に印加する電圧を、前記第２のタイミングまたは前記第４のタイミングで、Ｃｓ／（Ｃｓ＋Ｃｄ - ｐｉｘ＋Ｃｌｃ＋Ｃｇｓ）に基づいた値だけ変化させることを特徴とする。
【００３４】
請求項１６記載のアクティブマトリクス型液晶表示装置の駆動方法は、請求項１２から１５の何れかに記載のアクティブマトリクス型液晶表示装置の駆動方法において、前記補助電極に印加する電圧を、前記第２のタイミングで走査信号のオン電圧側に変化させることを特徴とする。
請求項１７記載のアクティブマトリクス型液晶表示装置の駆動方法は、請求項１２から１６の何れかに記載のアクティブマトリクス型液晶表示装置の駆動方法において、前記補助電極に印加する電圧を、前記第４のタイミングで走査信号のオフ電圧側に変化させることを特徴とする。
【００４２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る表示駆動装置及びその駆動制御方法について、図面を参照しながら説明する。
＜第１の実施形態＞
（液晶表示装置）
図１は、本発明に係る表示駆動装置を適用した液晶表示装置の第１の実施形態を示す概略構成図であり、図２は、本実施形態に係る液晶表示装置に適用される液晶表示パネルの一例を示す等価回路図である。ここで、上述した従来技術（図１３乃至図１５）と同等の構成については、同等の符号を付して説明を簡略化する。
【００４３】
図１に示すように、本実施形態に係る液晶表示装置は、概略、上述した従来技術（図１３参照）と同等の構成を有する液晶表示パネル（表示パネル）１０、走査ドライバ（ゲートドライバ）２０、データドライバ（ソースドライバ）３０、表示信号生成回路５０に加え、液晶表示パネル１０を構成する各表示画素に設けられた補助容量に所定のタイミングで補助容量駆動電圧（駆動電圧）を供給する補助容量ドライバ６０と、表示信号生成回路５０から供給されるタイミング信号に基づいて、走査ドライバ２０及びデータドライバ３０、並びに、上記補助容量ドライバ６０における各動作タイミングを制御するための制御信号（水平制御信号、垂直制御信号等）を生成、出力するシステムコントローラ４０と、を備えた構成を有している。
【００４４】
液晶表示パネル１０は、図２に示すように、上述した従来技術と同様に、相互に直交して配設された複数の走査ラインＳＬ及びデータラインＤＬの各交点近傍に、複数の表示画素Ｐｘ（画素トランジスタＴＦＴ、画素容量Ｃlc、補助容量Ｃｓを含んで構成される周知の液晶表示画素）がマトリクス状に配列された構成を有し、特に、本実施形態においては、画素容量Ｃlcを構成する共通電極（対向電極）に一定の電圧値を有するコモン信号電圧Ｖcomが印加されるとともに、補助容量Ｃｓを構成する補助電極（図１５参照）が各行ごとに補助容量駆動ラインＬcsを介して、補助容量ドライバ６０に接続され、所定のタイミングで信号極性が切り替わる補助容量駆動電圧Ｖcsが印加されるように構成されている。ここで、画素容量Ｃlcの共通電極に印加されるコモン信号電圧Ｖcomは、特に限定するものではないが、例えば、液晶表示パネル１０の駆動時（表示駆動時）のみ、ＬＣＤコントローラ４０から供給され、印加されるものであってもよいし、図示を省略した電源電圧供給手段から供給され、印加されるものであってもよい。
【００４５】
走査ドライバ２０は、上記各走査ラインＳＬが接続され、ＬＣＤコントローラ４０から出力される垂直制御信号に基づいて、各行の走査ラインＳＬに走査信号Ｖｇを順次印加して、当該行の表示画素Ｐｘ群に設けられた画素トランジスタＴＦＴをオン動作させて選択状態に設定する。
データドライバ３０は、上記各データラインＤＬが接続され、ＬＣＤコントローラ４０から出力される水平制御信号に基づいて、例えば、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）各色の表示データを１行単位で取り込んで保持し、上記走査ドライバ２０により選択状態に設定された行の表示画素Ｐｘ群に対して、保持した表示データに対応する表示信号電圧Ｖsigを、各データラインＤＬを介して一括して供給する。これにより、各表示画素Ｐｘにおいて、オン状態にある画素トランジスタＴＦＴを介して、上記表示信号電圧Ｖsigが取り込まれ、画素容量Ｃlc及び補助容量Ｃｓを構成する画素電極（図１５参照）に印加されて書き込みが行われる。
【００４６】
ＬＣＤコントローラ４０は、例えば、液晶表示装置の外部から供給される映像信号（コンポジットビデオ信号）から抽出された水平同期信号Ｈ、垂直同期信号Ｖ及びシステムクロックＣＳＹ等の各種タイミング信号に基づいて、水平制御信号及び垂直制御信号を生成して、各々、走査ドライバ２０及びデータドライバ３０に供給するとともに、本実施形態特有の機能として、上記垂直制御信号に同期する駆動制御信号を生成して、補助容量ドライバ６０に供給し、所定のタイミングで所定の電圧値を有する補助容量駆動電圧Ｖcsを、液晶表示パネル１０の各行の表示画素Ｐｘ（補助容量Ｃｓ）に印加するように制御する。
【００４７】
表示信号生成回路５０は、例えば、液晶表示装置の外部から供給される映像信号（コンポジットビデオ信号等）から水平同期信号Ｈ、垂直同期信号Ｖ及びコンポジット同期信号ＣＳＹを抽出し、タイミング信号としてＬＣＤコントローラ４０に供給するとともに、所定の表示信号生成処理（ペデスタルクランプ、クロマ処理等）を実行して、映像信号に含まれるＲ、Ｇ、Ｂ各色の輝度信号（表示データ）を抽出し、アナログ信号又はデジタル信号としてデータドライバ３０に出力する。
【００４８】
補助容量ドライバ６０は、上記補助容量駆動ラインＬcsが接続され、ＬＣＤコントローラ４０から出力される駆動制御信号に基づいて、各行の補助容量駆動ラインＬcsに補助容量駆動電圧Ｖcsを順次印加して、当該行の表示画素Ｐｘ群の補助容量Ｃｓに蓄積された電荷量を所定状態に制御する動作を実行する。補助容量駆動電圧Ｖcsは、走査ドライバ２０により走査信号Ｖｇが印加されることにより特定行の表示画素Ｐｘ群を選択状態に設定するタイミングに対して、例えば、上記書込状態を規定する書込期間の２倍の時間（すなわち、２行分書込期間）だけ遅延したタイミングで、当該特定行の表示画素Ｐｘ群を構成する補助容量Ｃｓの補助電極に印加される。ここで、本実施形態においては、補助容量駆動電圧Ｖcsは、当該特定行の表示画素Ｐｘ群を構成する画素容量Ｃlcの共通電極に印加されるコモン信号電圧Ｖcomの電圧値及び印加タイミングとは独立した、別個の電圧値及び印加タイミングに設定される。具体的な設定例については、以下に示す駆動制御方法において詳しく説明する。
【００４９】
（駆動制御方法）
次に、上述した補助容量ドライバ（表示駆動装置）が適用される液晶表示装置の駆動制御方法について詳しく説明する。
図３は、本実施形態に係る液晶表示装置の駆動制御方法の一例を示すタイミングチャートである。ここでは、液晶表示パネルの所定の行の表示画素群に、表示データに応じた表示信号電圧を書き込む場合における補助容量の駆動制御動作について説明する。
【００５０】
本実施形態においては、上述したような構成を有する液晶表示装置において、各行の表示画素Ｐｘ群に表示データに応じた表示信号電圧Ｖsigを書き込む場合、ＬＣＤコントローラ４０により、走査ドライバ２０、データドライバ３０及び補助容量ドライバ６０の各々に、垂直制御信号、水平制御信号及び駆動制御信号を供給して、例えば、図３に示すように、データドライバ３０により表示信号電圧Ｖsigを各データラインＤＬに印加し、その印加期間中の所定のタイミングで書込期間（選択期間）Ｔｗを設定して、走査ドライバ２０により走査信号Ｖｇを各走査ラインＳＬに印加することにより、各表示画素Ｐｘの画素トランジスタＴＦＴをオン動作させて、データラインＤＬ（ドレイン電極）に印加されている表示信号電圧Ｖsigを取り込んで、各画素電極に印加する（各表示画素Ｐｘに表示信号電圧Ｖsigを書き込む；第１のタイミング）。
【００５１】
ここで、表示信号電圧Ｖsigは、従来技術（図１７参照）に示した場合と同様に、例えば、１フィールド期間ごと、あるいは、１走査ラインごとに、所定のセンターレベルＶsigcに対して信号極性が反転するように設定され、また、各表示画素Ｐｘの画素電極に対向して設けられた共通電極に印加されるコモン信号電圧Ｖcomは、一定の電圧値（例えば、表示信号電圧ＶsigのセンターレベルＶsigc）を有するように設定されている。これにより、画素容量Ｃlcに充填された液晶分子は所定の周期で交流駆動される。
【００５２】
さらに、本実施形態においては、上記走査ドライバ２０により特定の行の走査ラインＳＬに所定の書込期間Ｔｗだけ走査信号Ｖｇを印加して、当該行の表示画素Ｐｘ群を選択状態とするタイミングから、該書込期間Ｔｗを単位時間として、任意の複数倍の書込期間Ｔｗ分の時間（例えば、書込期間Ｔｗの２倍の時間２×Ｔｗ）だけ遅延したタイミング（第２のタイミング）で、補助容量ドライバ６０により当該特定行の補助容量駆動ラインＬcsを介して所定の電圧値を有する補助容量駆動電圧Ｖcsを印加することにより、補助容量Ｃｓに蓄積されている電荷量を所定量変化させるように設定されている（以下、本実施形態に係る補助容量の駆動制御方式を、便宜的に「Ｃｓライン駆動方式」と記す）。これにより、当該特定行の書込期間Ｔｗに発生したフィールドスルー電圧ΔＶの影響、すなわち、画素電極電圧の信号極性の偏りを低減することができるので、画素容量Ｃlcに充填された液晶分子への直流電圧成分の印加を抑制することができ、表示画像におけるフリッカーや液晶の焼き付きの発生を抑制することができる。
【００５３】
以下、具体的に説明する。
従来技術（図１５、図１６参照）に示したように、各表示画素Ｐｘは、画素トランジスタＴＦＴのソース電極ＥＳ（画素電極ＥＰ）に並列に接続された画素容量Ｃlc及び補助容量Ｃｓに加え、画素トランジスタＴＦＴのゲート（走査ラインＳＬ）−ソース間に形成される寄生容量Ｃgsと、画素トランジスタＴＦＴのドレイン（データラインＤＬ）−ソース間に形成される寄生容量Ｃd-pixと、を有する等価回路として表される。
【００５４】
このような等価回路において、走査ラインＳＬに走査信号Ｖｇを印加して画素トランジスタＴＦＴをオン動作させた場合、上記各容量に蓄積される電荷の総量Ｑは、次式（１１）のように表される。
Ｑ＝Ｃlc（Ｖcom−Ｖｐ）＋Ｃｓ（Ｖcs−Ｖｐ）
＋Ｃgs（Ｖｇ−Ｖｐ）＋Ｃd-pix（Ｖsig−Ｖｐ） ・・・（１１）ここで、Ｖcomは一定電圧からなるコモン信号電圧であり、Ｖｐは画素電極電圧であり、Ｖcsは補助容量駆動電圧であり、Ｖgは走査信号（画素トランジスタＴＦＴのゲート電圧）であり、Ｖsigは表示信号電圧（画素トランジスタＴＦＴのドレイン電圧）である。
【００５５】
上記式（１１）において電荷の総量Ｑは、画素トランジスタＴＦＴがオフ動作した後においても保持されることから、各容量における電荷量を規定する各電圧Ｖcom、Ｖｐ、Ｖcs、Ｖg、Ｖsigが変動した場合の変動量を、各々△Ｖcom、ΔＶｐ、ΔＶcs、ΔＶg、ΔＶsigと表すと、次式（１２）のような関係を得ることができる。
Ｃlc（△Ｖcom−△Ｖｐ）＋Ｃs（△Ｖcs−△Ｖｐ）
＋Ｃgs（△Ｖｇ−△Ｖｐ）＋Ｃd-pix（△Ｖsig−△Ｖｐ）＝０
・・・（１２）そして、この式（１２）をさらに変形する（書き換える）と、次式（１３）のように表すことができる。
△Ｖｐ−ΔＶcom＝（Ｃｓ（△Ｖcs−△Ｖcom）＋Ｃgs（△Ｖｇ−△Ｖcom）
＋Ｃd-pix（△Ｖsig−△Ｖcom））／（Ｃｓ＋Ｃd-pix＋Ｃlc＋Ｃgs）・・・（１３）
【００５６】
ここで、従来技術（図１７参照）に示したように、コモン信号電圧Ｖcomの信号極性を一定時間（１フィールド期間）ごとに反転する駆動制御方法（以下、説明の都合上、便宜的に「従来方式」と記載する）において、補助容量Ｃcsの補助電極に印加される電圧Ｖcsとして、１フィールド期間ごとに信号極性が反転するように設定されたコモン信号電圧Ｖcomが印加される場合には、コモン信号電圧Ｖcomの電圧変動ΔＶcomと補助電極に印加される電圧Ｖcsの変動ΔＶcsとは同一（ΔＶcom＝ΔＶcs）であるため、
ア） △Ｖｇ＝−Ｖghl（Ｖghlは、走査信号Ｖｇの電圧振幅の絶対値）
イ） α＝Ｃgs／（Ｃｓ＋Ｃd-pix＋Ｃlc＋Ｃgs）
ウ） β＝Ｃd-pix／（Ｃｓ＋Ｃd-pix＋Ｃlc＋Ｃgs）
と定義して、上記式（１３）を書き換えると、画素容量Ｃlcに印加される電圧（液晶印加電圧）Ｖlcの電圧変動△Ｖlcは、画素電極電圧Ｖｐの変動分とコモン信号電圧Ｖcomの変動分の差に相当するので、次式（２１）のように表される。
△Ｖlc＝△Ｖｐ−△Ｖcom
＝−α（Ｖghl＋△Ｖcom）＋β（△Ｖsig−△Ｖcom） ・・・（２１）
【００５７】
上記式（２１）において、−αＶghlからなる項は、上記定義ア、イ及び従来技術に示した式（５１）より、フィールドスルー電圧△Ｖに対応する電圧成分（−αＶghl＝ΔＶ）であって、ここでは、マイナス（−）方向の直流電圧成分を有することを示しているので、次式（２２）のように書き換えることができる。△Ｖlc＝−△Ｖ−α△Ｖcom＋β（△Ｖsig−△Ｖcom） ・・・（２２）
【００５８】
一方、本実施形態に係る駆動制御方法においては、図３に示したように、コモン信号電圧Ｖcomを一定の電圧値に設定しているので、その電圧変動△Ｖcomは生じない（△Ｖcom＝０）。したがって、上記定義ア〜ウに加え、
エ） γ＝Ｃｓ／（Ｃｓ＋Ｃd-pix＋Ｃlc＋Ｃgs）
オ） Ｃlc＝Ｃlc-on(Max) （Ｃlc-on(Max)は、画素容量Ｃlcの最大値）
と定義して、上記式（１３）を書き換えると、液晶印加電圧Ｖlcの電圧変動△Ｖlcは、次式（３１）のように表される。
ΔＶlc＝△Ｖｐ＝−αＶghl＋γΔＶcs＋βΔＶsig ・・・（３１）
ここで、上述したように、−αＶghlからなる項は、フィールドスルー電圧△Ｖに対応する電圧成分（−αＶghl＝△Ｖ）であるであるので、上記式（３１）は、次式（３２）のように表される。
ΔＶlc＝−△Ｖ＋γΔＶcs＋βΔＶsig ・・・（３２）
【００５９】
次いで、上述したように、従来方式及び本実施形態について導出された液晶印加電圧Ｖlcの電圧変動△Ｖlcを示す式（２１）又は（２２）、式（３１）又は（３２）に基づいて、垂直クロストーク及びフィールドスルー現象（フィールドスルー電圧）の低減効果について説明する。
従来技術においても説明したように、データラインＤＬと画素電極との間に生じる寄生容量Ｃd-pixが、非選択ラインの表示画素に対しても作用して垂直クロストーク（縦クロストーク）の発生原因となるため、上述した従来方式においては、上記式（２１）又は（２２）に示した液晶印加電圧Ｖlcの電圧変動△Ｖlcに含まれるβ（△Ｖsig−△Ｖcom）の項が、また、本実施形態においては、上記式（３１）又は（３２）に含まれるβ△Ｖsigの項が、各々垂直クロストークの発生に密接に関連する項となる。
【００６０】
ここで、従来方式と本実施形態における垂直クロストークに関連する上記項を直接比較すると、従来方式においては、コモン信号電圧Ｖcomの信号極性が表示信号電圧Ｖsigに対して反転するように（逆相となるように）設定されていたので、従来方式における電圧変動△Ｖsig−△Ｖcomは、本実施形態における電圧変動△Ｖsigよりも大きく、次式（４１）の関係が得られる。したがって、本実施形態に係る駆動制御方法の場合の方が、従来方式に比較して垂直クロストークに関連する電圧成分の変動量が小さいので、その影響をより軽減することができる。
β△Ｖsig／β（△Ｖsig−△Ｖcom）＝△Ｖsig／△（Ｖsig−Ｖcom）＜１
・・・（４１）
【００６１】
また、本実施形態に係る駆動制御方法においては、画素トランジスタＴＦＴがオン動作したときに、各表示画素（画素容量）に印加される電圧（液晶印加電圧）Ｖlcは、データラインＤＬに供給される表示信号電圧Ｖsigと同等であり、この書込み動作後に、画素トランジスタＴＦＴがオフ動作したときに、補助容量Ｃｓに印加される電圧Ｖcsの変動量がΔＶcsだけ変化したとすると、液晶印加電圧Ｖlcは、上記式（３１）において、ΔＶsig＝０であるので、次式（４２）のように表される。 Ｖlc＝Ｖｐ−Ｖcom＝Ｖsig＋△Ｖｐ＝（±）Ｖsig＋γ△Ｖcs−αＶghl
・・・（４２）
ここで、上記定義イ、エより、α＝Ｃgs／（Ｃｓ＋Ｃd-pix＋Ｃlc＋Ｃgs）、γ＝Ｃｓ／（Ｃｓ＋Ｃd-pix＋Ｃlc＋Ｃgs）であるので、上記式（４２）は、次式（４３）のように表される。 Ｖlc＝（±）Ｖsig＋γ△Ｖcs−αＶghl
＝（±）Ｖsig＋γ（△Ｖcs−Ｖghl×Ｃgs／Ｃs） ・・・（４３）
【００６２】
そこで、補助容量Ｃｓに印加される電圧Ｖｓの電圧変動ΔＶcsを、図３に示すように、表示信号電圧Ｖsigが正の電圧（Ｖsig＞０）の場合には、正方向にΔＶcs＝Ａ＋Ｂだけ変化するように設定し、一方、表示信号電圧Ｖsigが負の電圧（Ｖsig＜０）の場合には、負方向にΔＶcs＝−Ａ＋Ｂだけ変化するように設定する。ここで、パラメータＡ（第１の電圧成分）は定数であり、パラメータＢ（第２の電圧成分）は走査信号Ｖｇの電圧幅Ｖghlとソース−ゲート間の寄生容量Ｃgs、補助容量Ｃｓにより、Ｂ＝Ｖghl×Ｃgs／Ｃｓと規定される変数である。なお、パラメータＡ及びＢの設定については、詳しく後述する。
【００６３】
これにより、液晶印加電圧Ｖlcのうち、フィールドスルー電圧△Ｖ（＝−αＶghl）に関連する項がキャンセルされ、液晶印加電圧Ｖlcは、次式（４４）のように表される。なお、補助容量Ｃｓに印加される電圧Ｖｓの電圧変動ΔＶcsを上述したように設定して、液晶印加電圧Ｖlcを次式（４４）に示すように制御するためには、図３に示すように、画素トランジスタＴＦＴがオン状態にあるときに、補助容量Ｃｓに印加される電圧Ｖcsを、パラメータＢに相当する電圧分だけ予め降下（−Ｂ）させるように設定する。
Ｖlc＝（±）（Ｖsig＋γＡ） ・・・（４４）
したがって、液晶印加電圧を規定する上記式（４２）から直流電圧成分が除去されるので、フィールドスルー電圧に起因する表示画像におけるフリッカーや液晶の焼き付きの発生を抑制することができる。
【００６４】
さらに、本実施形態に係る駆動制御方法においては、以下に示すように、上記式（４４）に示したパラメータＡについて検討すると、各表示画素Ｐｘに書き込む表示信号電圧Ｖsigの電圧値を、従来方式よりも低く設定することができるので、上記式（３１）又は（３２）に示した垂直クロストークに関連する項βΔＶsigの電圧変動量ΔＶsigを相対的に小さくすることができ、垂直クロストークの影響を一層低減することができる。
【００６５】
図４は、ＴＮ液晶の光学特性（印加電圧に対する光透過率の変化）の一例を示す特性図である。また、図５は、液晶の容量特性（印加電圧に対する液晶容量の変化）の一例を示す特性図であり、図６は、本実施形態に係る駆動制御方法において液晶印加電圧を規定するγ値の印加電圧に対する変化特性の一例を示す特性図である。さらに、図７は、本実施形態に係る駆動制御方法において設定される液晶印加電圧と表示信号電圧との対応関係の一例を示す図であり、図８は、本実施形態に係る駆動制御方法において設定される各パラメータと補助容量との対応関係の一例を示す図である。
【００６６】
図４に示すように、例えば、ＴＮ（ツイスティッドネマティック）液晶における印加電圧に対する光透過率（光学特性）は、印加電圧が０Ｖのときの透過率を１００％として、液晶への印加電圧が、当該液晶特有のしきい値電圧Ｖth以下の電圧範囲（図４に示したＴＮ液晶においては、概ね０〜１．５Ｖの範囲）おいては略一定の光透過率（略１００％）を示し、該しきい値電圧Ｖth以上となる電圧範囲（概ね１．５〜５Ｖの範囲）においては光透過率が急激に低下する変化傾向を示すことが知られている。
【００６７】
そこで、上記式（４４）に示した各項のうち、一定の電圧成分からなるγＡ項により、図４に示した液晶特有のしきい値電圧Ｖth部分を請け負う（対応させる）ように設定し、また、表示データに応じて変動する電圧成分である表示信号電圧Ｖsig項により、しきい値電圧Ｖth以上の電圧範囲の変動分を請け負う（対応させる）ように設定する。これにより、上述したデータラインＤＬに印加される電圧から一定電圧分（すなわち、しきい値電圧Ｖth相当分）を省く、電圧変動分のみを表示信号電圧として設定すればよいので、データラインＤＬに印加される電圧（表示信号電圧Ｖsig）を実質的に小さく設定することができる。
【００６８】
すなわち、上記式（４４）及び図４から、一定電圧成分γＡ＝しきい値電圧Ｖthと設定されるので、定数Ａ＝Ｖth／γと表される。ここで、図５に示すように、画素容量（液晶容量）Ｃlcは、特定の電圧以上の電圧範囲において印加電圧Ｖlcに依存して変化する傾向を示すことから、γの値は、上記定義エに基づいて、印加電圧Ｖlcに依存する変化傾向を示す。具体的には、例えば、各表示画素に形成される寄生容量Ｃgsを１０ｆＦとし、Ｃｓ／Ｃlc-onを１．１とした場合、上記式（４４）に示したγ値は、図６に示すような変化傾向を示す。
【００６９】
そして、上記式（４４）に示した一定電圧成分γＡ項のうち、定数Ａを一定値に設定し、図６に示したようなγ値の電圧依存特性に基づいて、印加電圧Ｖlcが、例えば、１．３Ｖ〜５Ｖとなる電圧範囲における表示信号電圧Ｖsig（画素トランジスタＴＦＴのドレイン電圧）の正負振幅値Ｖsig（＋）、Ｖsig（−）を算出すると、図７に示すような対応関係（理想値）を得ることができる。
したがって、表示信号電圧Ｖsigを図７に基づいて適宜設定することにより、液晶印加電圧Ｖlcに含まれる直流電圧成分を省くことができ、上述したように、表示画像におけるフリッカーや液晶の焼き付きの発生を防止することができる。
【００７０】
また、パラメータＡは、上述したように、Ａ＝Ｖth／γと表され、定義エよりγ＝Ｃｓ／（Ｃｓ＋Ｃd-pix＋Ｃlc＋Ｃgs）であり、一方、パラメータＢは、Ｂ＝Ｖghl×Ｃgs／Ｃｓと表されるので、補助容量Ｃｓ（又は、Ｃｓ／Ｃlc-on）の値が変動すると、パラメータＡ、Ｂの値、及び、図７に示した表示信号電圧Ｖsigの振幅絶対値Ｖdppは、例えば、図８に示すような対応関係を有して変化する。よって、パラメータＡ、Ｂの値、及び、振幅絶対値Ｖdppを図８に基づいて適宜設定することにより、上記図７に示した対応関係を良好に維持することができ、液晶印加電圧Ｖlcに含まれる直流電圧成分を良好に省くことができる。
【００７１】
＜第２の実施形態＞
次に、本発明に係る表示駆動装置及びその駆動制御方法の第２の実施形態について説明する。
図９は、本発明に係る表示駆動装置を適用した液晶表示装置（液晶表示パネル）の第２の実施形態を示す要部平面図であり、図１０は、本実施形態に係る液晶表示装置におけるディスクリネーションの抑制効果を説明するための概念図である。ここで、上述した第１の実施形態と同等の構成については、適宜第１の実施形態の記載及び図面を参照して説明する。また、従来技術（図１５参照）と同等の構成については、同一の符号を付して、その説明を簡略化する。さらに、図１１は、本実施形態に係る液晶表示装置における寄生容量Ｃd-pixの低減効果を説明するための概念図である。
【００７２】
本実施形態においては、第１の実施形態（図１、図２参照）に示した液晶表示装置と同様に、各行の表示画素群への表示信号電圧の書込タイミングに対して所定時間だけ遅延した所定のタイミングで、補助容量ドライバ６０により各行の補助容量駆動ラインＬcsに補助容量駆動電圧Ｖcsを順次印加するＣｓライン駆動を実行するとともに、液晶表示パネル１０を構成する透明基板の最上層（液晶充填側の最上面）に、酸化スズ（ＳｎＯ2）膜やＩＴＯ（Indium-Tin-Oxide：インジウム−スズ酸化物）膜等の透光性の導電膜からなる画素電極が形成された断面構造（ＴＯＰ−ＩＴＯ構造）を有し、かつ、従来技術（図１８参照）に示したように、補助電極に接続された補助容量駆動ラインＬcsが、データラインＤＬの下層に設けられ、その縁辺部が画素電極の下層にまで延在するように形成された断面構造（シールドＣｓ構造）を有している。
【００７３】
すなわち、本実施形態に係る液晶表示パネルは、図９（ａ）に示すように、各表示画素Ｐｘは、従来技術（図１５参照）に示した構成と同様に、相互に直交するように配設された走査ライン（ゲートライン）ＳＬ及びデータライン（ドレインライン）ＤＬと、ゲート電極ＥＧが走査ラインＳＬに接続されるとともに、ドレイン電極ＥＤがデータラインＤＬに接続され、ソース電極ＥＳが画素電極ＥＰに接続された画素トランジスタＴＦＴと、を備え、さらに、本実施形態特有の構成として、図９（ｂ）に示すように、データラインＤＬの下層に絶縁膜を介して、補助容量Ｃｓを構成する補助電極ＥＡに接続された補助容量駆動ラインＬcsが形成され、該補助容量駆動ラインＬcsの縁辺部が、画素電極ＥＰの形成領域に平面的に重なるように形成された構成を有している。なお、図示を省略したが、各表示画素Ｐｘの画素電極ＥＰに対向するように、単一の共通電極が形成され、少なくとも各画素電極ＥＰと共通電極間に液晶分子が充填された構成を有している。
【００７４】
このような液晶表示パネルを備えた液晶表示装置において、第１の実施形態と同様に、走査ドライバ２０により各行の表示画素Ｐｘ群を選択状態に設定して、データドライバ３０により供給される表示信号電圧Ｖsigを各表示画素Ｐｘの画素電極ＥＰに印加する書込動作において、補助容量ドライバ６０により当該書込動作に対して所定時間だけ遅延したタイミングで、各表示画素Ｐｘの補助容量Ｃｓ（補助電極ＥＡ）に補助容量駆動ラインＬcsを介して、補助容量駆動電圧Ｖcsを印加すること（Ｃｓライン駆動）により、補助容量駆動ラインＬcsと、各表示画素Ｐｘの画素電極ＥＰに対向して共通に設けられた共通電極間に、画素電極ＥＰと共通電極間と同一の極性を有する電位差（同一方向の電界）が形成されることになる。
【００７５】
そのため、従来技術に示したシールドＣｓ構造を有する液晶表示パネルにおいては、図１８に示したように、接続ラインＣＬと共通電極ＥＣに同一のコモン信号電圧Ｖcom（＝Ｖcs）が印加されるように電圧制御されていたため、画素電極ＥＰと接続ラインＣＬ間に、画素電極ＥＰと共通電極ＥＣ間に生じる電界ＥＦａの方向とは異なる方向（逆方向）に電界ＥＦｂが形成されて横電界が発生し、ディスクリネーションが顕著に発生するという問題を有していたのに対して、本実施形態に係る液晶表示パネルにおいては、図１０に示すように、補助容量駆動ラインＬcsと共通電極ＥＣ間に、画素電極ＥＰと共通電極ＥＣ間に生じる電界ＥＦａの方向と同じ方向に電界ＥＦｃが形成されるので、画素電極ＥＰの縁端部においても、画素電極ＥＰと共通電極ＥＣ間が略均一な電位差を有するように電圧制御される。これにより、画素電極ＥＰと補助容量駆動ラインＬcs間に横電界が発生することが抑制され、ディスクリネーションが生じにくくなる。
したがって、ディスクリネーションにより液晶分子ＬＣＭが配向不良となる領域（ディスクリネーションラインＢＬ）を遮光するための遮光領域（遮光膜）を、各表示画素Ｐｘ間の比較的小さな領域に形成すればよいことになるので、液晶表示パネル１０の開口率を向上させることができる。
【００７６】
また、本実施形態に係る液晶表示パネルに適用したシールドＣｓ構造によれば、図９（ａ）、（ｂ）に示したように、画素電極ＥＰとデータラインＤＬ間に補助容量駆動ラインＬcsが電気的に介在する構成を有しているので、画素電極ＥＰとデータラインＤＬ間に形成される寄生容量Ｃd-pixの容量値が低減される。具体的には、図９（ｂ）に示した断面構造（シールドＣｓ構造）において、例えば、補助容量駆動ラインＬcsのライン幅を１４μｍ、データラインＤＬのライン幅を４μｍ、補助容量駆動ラインＬcsとデータラインＤＬ間に形成された層間絶縁膜（窒化シリコン膜）ＩＳａの膜厚（補助容量駆動ラインＬcsとデータラインＤＬの離間距離）を２５００Å、補助容量駆動ラインＬcsと画素電極ＥＰ間に形成された層間絶縁膜ＩＳａ、ＩＳｂの膜厚（補助容量駆動ラインＬcsと画素電極ＥＰの離間距離）を５０００Åとした場合、図１１に示すように、データラインＤＬから画素電極ＥＰまでの離間距離が増加するほど寄生容量Ｃd-pixの容量値が低下する変化傾向（依存性）を示すとともに、液晶表示パネルの断面構造として、シールドＣｓ構造を適用しない場合（非シールドＣｓ構造）に比較して、データラインＤＬから画素電極ＥＰまでの離間距離に対する寄生容量Ｃd-pixの容量値が顕著に低くなるという特性が得られた。
【００７７】
このように、データラインＤＬと画素電極ＥＰとの間に補助容量駆動ラインＬcsが介在することにより、画素電極ＥＰと補助容量駆動ラインＬcsとの間に電気的な結合が生じ、画素電極ＥＰとデータラインＤＬ間に形成される寄生容量Ｃd-pixの容量値（すなわち、寄生容量Ｃd-pixに蓄積される電荷量）を実質的に低減することができるので、垂直クロストークの影響を抑制して画像情報の表示状態を安定化することができ、表示画質の向上を図ることができる。
【００７８】
＜第３の実施形態＞
次に、本発明に係る表示駆動装置及びその駆動制御方法の第３の実施形態について説明する。
図１２は、画素トランジスタの構造による画素電極と補助容量駆動ラインとの離間距離の違いを説明するための概略断面図である。ここで、上述した第１及び第２の実施形態と同等の構成については、適宜第１及び第２の実施形態の記載及び図面を参照して説明する。
【００７９】
本実施形態においては、第１の実施形態に示した液晶表示装置と同様に、補助容量ドライバ６０により各行の補助容量駆動ラインＬcsに所定のタイミングで補助容量駆動電圧Ｖcsを順次印加するＣｓライン駆動を実行するとともに、第２の実施形態に示した液晶表示装置と同様に、画素電極ＥＰとデータラインＤＬ間に、補助電極ＥＡに接続された補助容量駆動ラインＬcsが電気的に介在するように形成されたシールドＣｓ構造を有し、さらに、各表示画素Ｐｘに設けられる画素トランジスタＴＦＴのゲート電極ＥＧが、該画素トランジスタＴＦＴを構成する半導体層の上層側に設けられたトップゲート構造を有するように構成されている。
【００８０】
すなわち、図９に示したような構成を有する液晶表示パネルにおいては、例えば、図１２（ａ）に示すように、画素電極ＥＰに接続される画素トランジスタＴＦＴのゲート電極ＥＧが、該画素トランジスタＴＦＴの半導体層ＳＭＣの上層側に設けられたトップゲート構造と、図１２（ｂ）に示すように、画素トランジスタＴＦＴのゲート電極ＥＧが、該画素トランジスタＴＦＴの半導体層ＳＭＣの下層側に設けられたボトムゲート構造のいずれかが適用される。ここで、いずれのゲート構造においても、一般に、ゲート電極ＥＧと補助容量駆動ラインＬcsが同一の製造プロセスで形成され、同一層に設けられるため、図１２（ａ）、（ｂ）に示すように、ボトムゲート構造を有する画素トランジスタを適用した構成に比較して、トップゲート構造を有する画素トランジスタＴＦＴを適用した構成の方が、補助容量駆動ラインＬcsと画素電極ＥＰとの間の離間距離をより短縮することができる。
【００８１】
このように、トップゲート構造を適用することにより、データラインＤＬと画素電極ＥＰ間に介在するように形成された補助容量駆動ラインＬcsと、画素電極間の電気的な結合をより緊密にして、画素電極ＥＰとデータラインＤＬ間に形成される寄生容量Ｃd-pixの容量値を低減することができるので、垂直クロストークの影響を抑制して、画像情報の表示状態を安定化することができるとともに、ディスクリネーションの発生を抑制して、液晶表示パネル１０の開口率を一層向上させることができる。
【００８２】
【発明の効果】
以上、説明したように、本発明によれば、対向する透明基板間に液晶分子が充填、保持された液晶表示パネルを備えた液晶表示装置に適用される表示駆動装置において、各行の表示画素を順次選択状態に設定して、表示データに応じた表示信号電圧を印加する書込動作の際に、第１のタイミング（書込期間）で、選択状態に設定された行の表示画素に設けられた画素容量（画素電極）に表示信号電圧を印加するとともに、共通電極に一定電圧からなるコモン信号電圧を印加し、また、表示画素に設けられた補助容量（補助電極）に、第１のタイミングと、及び、該第１のタイミングから上記選択期間の所定倍数（例えば、２倍）の時間だけ遅延した第２のタイミングとで異なる変動幅で変化する、補助容量駆動電圧を印加するＣｓライン駆動を実行することにより、当該書込期間に発生したフィールドスルー電圧を抑制するように、補助容量に蓄積された電荷量を制御することができるので、画素電極電圧の信号極性の偏りを低減することができ、画素容量Ｃｌｃに充填された液晶分子への直流電圧成分の印加を抑制して、表示画像におけるフリッカーや液晶の焼き付きの発生を抑制することができる。
【００８３】
また、例えば、液晶印加電圧が、表示信号電圧と液晶分子のしきい値電圧との和からなる電圧値に設定され、また、補助容量に印加される補助容量駆動電圧の変動幅に対して、上記しきい値電圧と補助容量の容量値とが相互に依存関係に設定されることにより、表示信号電圧として、上記しきい値電圧分を省いた電圧に小さく設定することができる。ここで、表示信号電圧は、垂直クロストークの発生に関連するデータラインと画素電極間に形成される寄生容量の容量値を規定するので、該表示信号電圧を小さく設定することにより、該電圧変動量も相対的に小さくすることができ、垂直クロストークの影響を抑制して画像情報の表示状態を安定化させることができる。
【００８４】
また、例えば、表示画素に設けられた補助容量を構成する補助電極に接続された補助容量駆動ラインを、データラインの下層に設け、かつ、その縁辺部を画素容量を構成する画素電極の下層にまで延在するように形成したシールドＣｓ構造を有する表示パネルを適用することにより、画素電極とデータライン間に補助容量駆動ラインが電気的に介在する構成が形成され、かつ、補助容量駆動ラインと共通電極間に、画素電極と共通電極間に形成される電界と同一の極性及び電位差を有する電界が形成されることにより、画素電極と補助容量駆動ライン間に生じる横電界に起因するディスクリネーション（液晶分子の配向不良）の発生が抑制される。したがって、ディスクリネーション対策として施される遮光領域の面積を縮小することができるので、液晶表示パネルの開口率を向上させることができる。
【００８５】
さらには、上記シールドＣｓ構造を有する表示パネルに加え、各表示画素に設けられた画素トランジスタとして、ゲート電極が該画素トランジスタの半導体層の上層側に設けられたトップゲート構造を適用することにより、補助容量駆動ラインと画素電極との間の離間距離をより短縮することができるので、相互の電気的な結合をより緊密にすることができ、画素電極とデータライン間に形成される寄生容量の容量値を低減することができる。したがって、垂直クロストークの影響を抑制して、画像情報の表示状態を安定化することができるとともに、ディスクリネーションの発生を抑制して、液晶表示パネルの開口率を一層向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る表示駆動装置を適用した液晶表示装置の第１の実施形態を示す概略構成図である。
【図２】本実施形態に係る液晶表示装置に適用される液晶表示パネルの一例を示す等価回路図である。
【図３】本実施形態に係る液晶表示装置の駆動制御方法の一例を示すタイミングチャートである。
【図４】ＴＮ液晶の光学特性（印加電圧に対する光透過率の変化）の一例を示す特性図である。
【図５】液晶の容量特性（印加電圧に対する液晶容量の変化）の一例を示す特性図である。
【図６】本実施形態に係る駆動制御方法において液晶印加電圧を規定するγ値の印加電圧に対する変化特性の一例を示す特性図である。
【図７】本実施形態に係る駆動制御方法において設定される液晶印加電圧と表示信号電圧との対応関係の一例を示す図である。
【図８】本実施形態に係る駆動制御方法において設定される各パラメータと補助容量との対応関係の一例を示す図である。
【図９】本発明に係る表示駆動装置を適用した液晶表示装置（液晶表示パネル）の第２の実施形態を示す要部平面図である。
【図１０】本実施形態に係る液晶表示装置におけるディスクリネーションの抑制効果を説明するための概念図である。
【図１１】本実施形態に係る液晶表示装置における寄生容量Ｃd-pixの低減効果を説明するための概念図である。
【図１２】画素トランジスタの構造による画素電極と補助容量駆動ラインとの離間距離の違いを説明するための概略断面図である。
【図１３】従来技術における薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）型の液晶表示装置の概略構成を示すブロック図である。
【図１４】従来技術における液晶表示パネルの一例を示す等価回路図である。
【図１５】液晶表示パネルにおける構成例を示す要部平面図である。
【図１６】各表示画素に形成される容量成分を示す等価回路である。
【図１７】フィールド反転駆動方式により液晶表示パネルの所定の行（表示画素群）に、表示データに応じた表示信号電圧を書き込む場合の駆動電圧波形を示す図である。
【図１８】従来技術における垂直クロストークを抑制するための液晶表示パネルの構成例を示す概略断面図である。
【符号の説明】
１０ 液晶表示パネル
２０ 走査ドライバ
３０ データドライバ
４０ ＬＣＤコントローラ
５０ 表示信号生成回路
６０ 補助容量ドライバ
Ｐｘ 表示画素
ＴＦＴ 画素トランジスタ
Ｃlc 画素容量
Ｃｓ 補助容量
ＳＬ 走査ライン
ＤＬ データライン
Ｌcs 補助容量駆動ライン
Claims (17)
- 表示データに応じた表示信号電圧が画素トランジスタを介して画素電極に印加される画素容量と、該画素容量に並列に接続され、前記表示信号電圧に基づく電荷を前記画素電極と補助電極との間に保持する補助容量と、を有する表示画素が２次元配列された表示パネルに対して、各行の前記表示画素を前記補助電極とは分離されている走査ラインを介して順次選択状態に設定し、前記表示データに基づく表示信号電圧を印加することにより、各表示画素に充填された液晶分子の配向状態を制御して、所望の画像情報を表示する表示駆動装置において、
前記画素容量に印加される電圧極性を負極性から正極性に切り換える際に、当該画素容量に対応する補助容量の前記補助電極に印加する電圧を、当該補助容量に対応する表示画素が選択状態にされる第１のタイミングで第１の電圧レベルから第２の電圧レベルに変化させ、前記第１のタイミングに対して所定時間遅延した第２のタイミングで前記第２の電圧レベルから前記第１の電圧レベルとは異なる第３の電圧レベルに変化させ、
前記画素容量に印加される電圧極性を正極性から負極性に切り換える際に、当該画素容量に対応する補助容量の前記補助電極に印加する電圧を、当該補助容量に対応する表示画素が選択状態にされる第３のタイミングで前記第３の電圧レベルから第４の電圧レベルに変化させ、前記第３のタイミングに対して所定時間遅延した第４のタイミングで前記第４の電圧レベルから前記第４の電圧レベルとは異なる前記第１の電圧レベルに変化させ、
前記第１の電圧レベルから前記第２の電圧レベルへの変化量と前記第３の電圧レベルから前記第４の電圧レベルへの変化量とを等しくしたことを特徴とする表示駆動装置。 - 前記画素トランジスタのゲートとソースとの間に形成される寄生容量をＣｇｓとし、走査信号の電圧振幅の絶対値をＶｇｈｌとし、当該表示画素における前記補助容量をＣｓとしたとき、
前記補助電極に印加する電圧を、前記第１のタイミングまたは前記第３のタイミングで、Ｖｇｈｌ×Ｃｇｓ／Ｃｓだけ変化させることを特徴とする請求項１記載の表示駆動装置。 - 前記補助電極に印加する電圧を、前記第１のタイミングまたは前記第３のタイミングで、走査信号のオフ電圧側に変化させることを特徴とする請求項１または２に記載の表示駆動装置。
- 前記画素トランジスタのゲートとソースとの間に形成される寄生容量をＣｇｓとし、前記画素トランジスタのドレインとソースとの間に形成される寄生容量をＣｄ - ｐｉｘとし、走査信号の電圧振幅の絶対値をＶｇｈｌとし、当該表示画素における前記補助容量をＣｓとし、前記画素容量をＣｌｃとしたとき、
前記補助電極に印加する電圧を、前記第２のタイミングまたは前記第４のタイミングで、Ｃｓ／（Ｃｓ＋Ｃｄ - ｐｉｘ＋Ｃｌｃ＋Ｃｇｓ）に基づいた値だけ変化させることを特徴とする請求項１から３の何れかに記載の表示駆動装置。 - 前記補助電極に印加する電圧を、前記第２のタイミングで走査信号のオン電圧側に変化させることを特徴とする請求項１から４の何れかに記載の表示駆動装置。
- 前記補助電極に印加する電圧を、前記第４のタイミングで走査信号のオフ電圧側に変化させることを特徴とする請求項１から５の何れかに記載の表示駆動装置。
- 前記補助電極に印加する電圧を、前記第２のタイミングまたは前記第４のタイミングで、前記液晶のしきい値電圧に基づいた値だけ変化させることを特徴とする請求項１から６の何れかに記載の表示駆動装置。
- 前記第２のタイミングは、前記第１のタイミングに対して、前記表示画素を選択状態に保持する選択期間の所定数倍の時間だけ遅延したタイミングであることを特徴とする請求項１から７の何れかに記載の表示駆動装置。
- 前記第４のタイミングは、前記第３のタイミングに対して、前記表示画素を選択状態に保持する選択期間の所定数倍の時間だけ遅延したタイミングであることを特徴とする請求項１から８の何れかに記載の表示駆動装置。
- 画素トランジスタを備えた表示画素に走査ラインとは分離されている補助電極と画素電極との間に所定の電荷を保持する補助容量が形成され、フィールド毎に前記表示画素の液晶に印加される電圧の極性を反転させるアクティブマトリクス型液晶表示装置であって、
前記液晶に印加される電圧極性を負極性から正極性に切り換える際に、当該表示画素に対応する補助容量の前記補助電極に印加する電圧を、当該表示画素が選択状態にされる第１のタイミングで第１の電圧レベルから第２の電圧レベルに変化させ、前記第１のタイミングに対して所定時間遅延した第２のタイミングで前記第２の電圧レベルから前記第１の電圧レベルとは異なる第３の電圧レベルに変化させ、
前記液晶に印加される電圧極性を正極性から負極性に切り換える際に、当該表示画素に対応する補助容量の前記補助電極に印加する電圧を、当該表示画素が選択状態にされる第３のタイミングで前記第３の電圧レベルから第４の電圧レベルに変化させ、前記第３のタイミングに対して所定時間遅延した第４のタイミングで前記第４の電圧レベルから前記第４の電圧レベルとは異なる前記第１の電圧レベルに変化させる補助容量駆動手段を備え、
前記第１の電圧レベルから前記第２の電圧レベルへの変化量と前記第３の電圧レベルから前記第４の電圧レベルへの変化量とが等しいこと特徴とするアクティブマトリクス型液晶表示装置。 - 表示データに応じた表示信号電圧が画素トランジスタを介して画素電極に印加される画素容量と、該画素容量に並列に接続され、前記表示信号電圧に基づく電荷を前記画素電極と補助電極との間に保持する補助容量と、を有する表示画素が２次元配列された表示パネルに対して、各行の前記表示画素を前記補助電極とは分離されている走査ラインを介して順次選択状態に設定し、前記表示データに基づく表示信号電圧を印加することにより、各表示画素に充填された液晶分子の配向状態を制御して、所望の画像情報を表示する表示駆動装置の駆動制御方法において、
前記画素容量に印加される電圧極性を負極性から正極性に切り換える際に、当該画素容量に対応する補助容量の前記補助電極に印加する電圧を、当該補助容量に対応する表示画素が選択状態にされる第１のタイミングで第１の電圧レベルから第２の電圧レベルに変化させ、前記第１のタイミングに対して所定時間遅延した第２のタイミングで前記第２の電圧レベルから前記第１の電圧レベルとは異なる第３の電圧レベルに変化させる手順と、
前記画素容量に印加される電圧極性を正極性から負極性に切り換える際に、当該画素容量に対応する補助容量の前記補助電極に印加する電圧を、当該補助容量に対応する表示画素が選択状態にされる第３のタイミングで前記第３の電圧レベルから第４の電圧レベルに変化させ、前記第３のタイミングに対して所定時間遅延した第４のタイミングで前記第４の電圧レベルから前記第４の電圧レベルとは異なる前記第１の電圧レベルに変化させる手順と、を含み、
前記第１の電圧レベルから前記第２の電圧レベルへの変化量と前記第３の電圧レベルから前記第４の電圧レベルへの変化量とが等しいことを特徴とする表示駆動装置の駆動制御方法。 - 画素トランジスタを備えた表示画素に走査ラインとは分離されている補助電極と画素電極との間に所定の電荷を保持する補助容量が形成され、フィールド毎に前記表示画素の液晶に印加される電圧の極性を反転させるアクティブマトリクス型液晶表示装置の駆動方法であって、
前記液晶に印加される電圧極性を負極性から正極性に切り換える際に、当該表示画素に対応する補助容量の前記補助電極に印加する電圧を、当該表示画素が選択状態にされる第１のタイミングで第１の電圧レベルから第２の電圧レベルに変化させ、前記第１のタイミングに対して所定時間遅延した第２のタイミングで前記第２の電圧レベルから前記第１の電圧レベルとは異なる第３の電圧レベルに変化させる手順と、
前記液晶に印加される電圧極性を正極性から負極性に切り換える際に、当該表示画素に対応する補助容量の前記補助電極に印加する電圧を、当該表示画素が選択状態にされる第３のタイミングで前記第３の電圧レベルから第４の電圧レベルに変化させ、前記第３のタイミングに対して所定時間遅延した第４のタイミングで前記第４の電圧レベルから前記第４の電圧レベルとは異なる前記第１の電圧レベルに変化させる手順と、を含み、
前記第１の電圧レベルから前記第２の電圧レベルへの変化量と前記第３の電圧レベルから前記第４の電圧レベルへの変化量とが等しいことを特徴とするアクティブマトリクス型液晶表示装置の駆動方法。 - 前記画素トランジスタのゲートとソースとの間に形成される寄生容量をＣｇｓとし、走査信号の電圧振幅の絶対値をＶｇｈｌとし、当該表示画素における前記補助容量をＣｓとしたとき、
前記補助電極に印加する電圧を、前記第１のタイミングまたは前記第３のタイミングで、Ｖｇｈｌ×Ｃｇｓ／Ｃｓだけ変化させることを特徴とする請求項１２記載のアクティブマトリクス型液晶表示装置の駆動方法。 - 前記補助電極に印加する電圧を、前記第１のタイミングまたは前記第３のタイミングで、走査信号のオフ電圧側に変化させることを特徴とする請求項１２または１３に記載のアクティブマトリクス型液晶表示装置の駆動方法。
- 前記画素トランジスタのゲートとソースとの間に形成される寄生容量をＣｇｓとし、前記画素トランジスタのドレインとソースとの間に形成される寄生容量をＣｄ - ｐｉｘとし、走査信号の電圧振幅の絶対値をＶｇｈｌとし、当該表示画素における前記補助容量をＣｓとし、前記画素容量をＣｌｃとしたとき、
前記補助電極に印加する電圧を、前記第２のタイミングまたは前記第４のタイミングで、Ｃｓ／（Ｃｓ＋Ｃｄ - ｐｉｘ＋Ｃｌｃ＋Ｃｇｓ）に基づいた値だけ変化させることを特徴とする請求項１２から１４の何れかに記載のアクティブマトリクス型液晶表示装置の駆動方法。 - 前記補助電極に印加する電圧を、前記第２のタイミングで走査信号のオン電圧側に変化させることを特徴とする請求項１２から１５の何れかに記載のアクティブマトリクス型液晶表示装置の駆動方法。
- 前記補助電極に印加する電圧を、前記第４のタイミングで走査信号のオフ電圧側に変化させることを特徴とする請求項１２から１６の何れかに記載のアクティブマトリクス型液晶表示装置の駆動方法。
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