JP5572213B2 - 表示装置、液晶表示装置、テレビジョン受像機 - Google Patents

表示装置、液晶表示装置、テレビジョン受像機 Download PDF

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Description

本発明は、1画素列に対応して複数のデータ信号線が設けられた表示装置に関する。
近年、液晶表示装置の大型・高精細化が進んでいるが、これに伴う画素数の増加やデータ信号線の配線抵抗等の増大によって、各画素を十分に充電することが難しくなってきている。
ここで、特許文献1(図29参照)には、1つの画素列に2本のデータ信号線(左側データ信号線及び右側データ信号線)を設け、同一画素列に含まれる奇数番目の画素の画素電極を左側データ信号線に接続する一方、偶数番目の画素の画素電極を右側データ信号線に接続し、連続する2本の走査信号線(奇数番目の画素に接続する走査信号線及び偶数番目の画素に接続する走査信号線)を同時選択する構成が開示されている。この構成によれば、列方向に隣り合う2つの画素に同時にデータ信号電位を書き込むことができるため、画面の書き換え速度を高めることができ、各画素の充電時間を増加させることができる。
日本国公開特許公報「特開平10−253987号公報(公開日:1998年8月10日)」
本願発明者らは、上記のように1つの画素列に複数のデータ信号線を設けた場合に、画素列に含まれる画素電極とこの画素電極に対応するデータ信号線との間の寄生容量が一因と考えられる表示ムラが生じることを見出した。この表示ムラが発生する理由について、図30〜図35を用いて以下に説明する。
図30は、本来表示すべき表示画像(白黒色の1ラインストライプパターンで、その周囲がグレー色)の一例を示している。なお、以下では、説明の便宜上、図31に示すように、図30における白黒色のストライプパターンの一部に着目する。図31中、a〜f・A〜Fは、それぞれ1つの画素に対応している。すなわち、画素a・b・e・f・A・B・E・Fはグレー色の表示を行い、画素c・Cは白色の表示を行い、画素d・Dは黒色の表示を行う。図32は、従来の液晶パネルの構成の一部を示す等価回路図である。図32において、画素101〜106は図31に示す画素a〜fに対応し、画素111〜116は図31に示す画素A〜Fに対応する。
ここで、各画素において生じる寄生容量について説明する。図33は、画素101・102・111・112において生じる寄生容量の様子を示す等価回路図である。同図に示すように、画素101では、画素電極17a及びデータ信号線15q間に寄生容量Csd_aqが生じ、画素電極17a及びデータ信号線15Q間に寄生容量Csd_aQが生じ、画素102では、画素電極17b及びデータ信号線15q間に寄生容量Csd_bqが生じ、画素電極17b及びデータ信号線15Q間に寄生容量Csd_bQが生じ、画素111では、画素電極17A及びデータ信号線15r間に寄生容量Csd_Arが生じ、画素電極17A及びデータ信号線15R間に寄生容量Csd_ARが生じ、画素112では、画素電極17B及びデータ信号線15r間に寄生容量Csd_Brが生じ、画素電極17B及びデータ信号線15R間に寄生容量Csd_BRが生じる。
図34は、図31の画像を表示する際の、液晶パネルの駆動方法(ノーマリブラックモード)を示すタイミングチャートであり、図35はこの駆動方法により表示される表示画像を示している。図34において、Sp・SP・Sq・SQ・Sr・SRはそれぞれデータ信号線15p・15P・15q・15Q・15r・15R(図32参照)に供給されるデータ信号を示し、GPa・GPb・GPc・GPd・GPe・GPfはそれぞれ走査信号線16a・16b・16c・16d・16e・16f(図32参照)に供給されるゲート信号(走査信号)を示し、Va・Vb・VA・VB・Vc・Vd・Ve・Vfは画素電極17a・17b・17A・17B・17c・17d・17e・17f(図32参照)の電位(画素電位)を示している。
本駆動方法では、図34に示されるように、走査信号線を2本ずつ同時選択していき、データ信号線に供給するデータ信号の極性を1フレーム期間ごとに反転させるとともに、同一水平走査期間においては、同一画素列に対応する2本のデータ信号線(15p・15P、15q・15Q、15r・15R)に逆極性のデータ信号を供給しつつ、隣り合う2本のデータ信号線(15P・15q、15Q・15r、15R・15s)には同極性のデータ信号を供給する。
具体的には、連続するフレームF1・F2のF1では、データ信号線15p、データ信号線15Q及びデータ信号線15rそれぞれに、k番目の水平走査期間(走査信号線16a・16bの走査期間含む)にプラス極性のデータ信号を供給し、(k+1)番目の水平走査期間(走査信号線16c・16dの走査期間含む)にもプラス極性のデータ信号を供給し、(k+2)番目の水平走査期間(走査信号線16e・16fの走査期間含む)にもプラス極性のデータ信号を供給する。一方、データ信号線15P、データ信号線15q及びデータ信号線15Rそれぞれに、k番目の水平走査期間(走査信号線16a・16bの走査期間含む)にマイナス極性のデータ信号を供給し、(k+1)番目の水平走査期間(走査信号線16c・16dの走査期間含む)にもマイナス極性のデータ信号を供給し、(k+2)番目の水平走査期間(走査信号線16e・16fの走査期間含む)にもマイナス極性のデータ信号を供給する。
また、F2では、データ信号線15p、データ信号線15Q及びデータ信号線15rそれぞれに、k番目の水平走査期間(走査信号線16a・16bの走査期間含む)にマイナス極性のデータ信号を供給し、(k+1)番目の水平走査期間(走査信号線16c・16dの走査期間含む)にもマイナス極性のデータ信号を供給し、(k+2)番目の水平走査期間(走査信号線16e・16fの走査期間含む)にもマイナス極性のデータ信号を供給する。一方、データ信号線15P、データ信号線15q及びデータ信号線15Rそれぞれに、k番目の水平走査期間(走査信号線16a・16bの走査期間含む)にプラス極性のデータ信号を供給し、(k+1)番目の水平走査期間(走査信号線16c・16dの走査期間含む)にもプラス極性のデータ信号を供給し、(k+2)番目の水平走査期間(走査信号線16e・16fの走査期間含む)にもプラス極性のデータ信号を供給する。
ここで、図31の画像を表示する場合、k番目の水平走査期間において、同時選択される走査信号線16a・16bそれぞれに接続される画素電極17a・17bには、大きさ(電圧の絶対値)が互いに等しい逆極性のデータ信号(画素電極17aにはグレー色に対応するマイナス極性のデータ信号、画素電極17bにはグレー色に対応するプラス極性のデータ信号)が供給され、(k+1)番目の水平走査期間において、同時選択される走査信号線16c・16dそれぞれに接続される画素電極17c・17dには、大きさ(電圧の絶対値)が互いに異なる逆極性のデータ信号(画素電極17cには白色に対応するマイナス極性のデータ信号、画素電極17dには黒色に対応するプラス極性のデータ信号)が供給され、(k+2)番目の水平走査期間において、同時選択される走査信号線16e・16fそれぞれに接続される画素電極17e・17fには、大きさ(電圧の絶対値)が互いに等しい逆極性のデータ信号(画素電極17eにはグレー色に対応するマイナス極性のデータ信号、画素電極17fにはグレー色に対応するプラス極性のデータ信号)が供給される。
このように、データ信号線15qでは、k番目の水平走査期間にグレー色に対応するマイナス極性のデータ信号が供給され、(k+1)番目の水平走査期間に白色に対応するマイナス極性のデータ信号が供給され、(k+2)番目の水平走査期間にグレー色に対応するマイナス極性のデータ信号が供給される。一方、データ信号線15Qでは、k番目の水平走査期間にグレー色に対応するプラス極性のデータ信号が供給され、(k+1)番目の水平走査期間に黒色に対応するプラス極性のデータ信号が供給され、(k+2)番目の水平走査期間にグレー色に対応するプラス極性のデータ信号が供給される。すなわち、データ信号線15q・15Qに供給されるデータ信号電位は、k番目の水平走査期間から(k+1)番目の水平走査期間へ移行すると、突き下がる方向(マイナス側)へ変化し、(k+1)番目の水平走査期間から(k+2)番目の水平走査期間へ移行すると、突き上がる方向(プラス側)へ変化する。
そのため、例えば画素電極17aでは、k番目の水平走査期間に書き込まれた画素電位Va(グレー色に対応するマイナス極性のデータ信号)が、(k+1)番目の水平走査期間において、データ信号線15q・15Qとの間の寄生容量Csd_aq・Csd_aQに起因して、突き下げられる方向(マイナス側)に変動し、(k+2)番目の水平走査期間において、データ信号線15q・15Qとの間の寄生容量Csd_aq・Csd_aQに起因して、突き上げられる方向(プラス側)に変動する(図34参照)。同様に、画素電極17bでは、k番目の水平走査期間に書き込まれた画素電位Vb(グレー色に対応するプラス極性のデータ信号)が、(k+1)番目の水平走査期間において、データ信号線15q・15Qとの間の寄生容量Csd_bq・Csd_bQに起因して、突き下げられる方向(マイナス側)に変動し、(k+2)番目の水平走査期間において、データ信号線15q・15Qとの間の寄生容量Csd_aq・Csd_aQに起因して、突き上げられる方向(プラス側)に変動する(図34参照)。
一方、画素電極17eでは、前フレーム期間に書き込まれた画素電位Ve(グレー色に対応するプラス極性のデータ信号)が、(k+1)番目の水平走査期間において、データ信号線15q・15Qとの間の寄生容量Csd_eq・Csd_eQ(図示せず)に起因して、突き下げられる方向(マイナス側)に変動する(図34参照)。同様に、画素電極17fでは、前フレーム期間に書き込まれた画素電位Vf(グレー色に対応するマイナス極性のデータ信号)が、(k+1)番目の水平走査期間において、データ信号線15q・15Qとの間の寄生容量Csd_fq・Csd_fQ(図示せず)に起因して、突き下げられる方向(マイナス側)に変動する(図34参照)。
そのため、図35に示すように、画素電極17aを含む画素aでは本来の表示(グレー色)よりも明るくなり、画素電極17bを含む画素bでは本来の表示(グレー色)よりも暗くなる。また、画素電極17eを含む画素eでは本来の表示(グレー色)よりも暗くなり、画素電極17fを含む画素fでは本来の表示(グレー色)よりも明るくなる。このようにして表示画像にムラやちらつきが視認される。このような表示ムラは、図30に示すようにストライプパターンが多い画像ほど顕著に現れることになる。
本発明は、上記問題点に鑑み、1画素列に対応して複数のデータ信号線が設けられた表示装置の表示品位を高めることを目的とする。
本発明に係る表示装置は、上記課題を解決するために、
複数の走査信号線と複数のデータ信号線とを備え、データ信号線が延伸する列方向に並べられた複数の画素を含む画素列ごとに、2本のデータ信号線が設けられた表示装置であって、
各画素列において、列方向に隣り合う2つの画素の一方に含まれる画素電極がトランジスタを介して接続されるデータ信号線と、上記隣り合う2つの画素の他方に含まれる画素電極がトランジスタを介して接続されるデータ信号線とが、互いに異なっており、
順に並べられた第1、第2及び第3画素列について、第2画素列に含まれる各画素電極は、第1画素列に対応して設けられた2本のデータ信号線の一方と容量を形成しているとともに、第3画素列に対応して設けられた2本のデータ信号線の一方と容量を形成していることを特徴とする。
上記の構成によれば、各画素電極において、自画素に対応するデータ信号線との間に形成される寄生容量に起因するクロストークの影響を、隣り合う画素列に対応するデータ信号線との間に形成される容量により低減することができる。これにより、各画素電極における画素電位の変動を抑えることができるため、液晶表示装置の表示品位を高めることができる。
以上のように、本発明に係る表示装置では、順に並べられた第1、第2及び第3画素列について、第2画素列に含まれる各画素電極は、第1画素列に対応して設けられた2本のデータ信号線の一方と容量を形成しているとともに、第3画素列に対応して設けられた2本のデータ信号線の一方と容量を形成している。これにより、1画素列に対応して複数のデータ信号線が設けられた表示装置の表示品位を高めることができる。
本実施の形態における液晶パネル(構成例1)の一部を示す等価回路図である。 図1の液晶パネルにおける画素101・102・111・112において形成される各容量の様子を示す等価回路図である。 図1の液晶パネルの駆動方法を示すタイミングチャートである。 図3の駆動方法による液晶パネルの表示状態を示す模式図である。 図1の液晶パネルの構成を示す平面図である。 図5の液晶パネルのX−Y矢視断面図である。 構成例2における液晶パネルの構成の一部を示す等価回路図である。 図7の液晶パネルにおける画素101・102・103・111・112・113において形成される各容量の様子を示す等価回路図である。 図7の液晶パネルの駆動方法を示すタイミングチャートである。 図9の駆動方法による液晶パネルの表示状態を示す模式図である。 図7の液晶パネルの構成を示す平面図である。 構成例3における液晶パネルの構成の一部を示す等価回路図である。 図12の液晶パネルにおける画素101・102・111・112において形成される各容量の様子を示す等価回路図である。 図12の液晶パネルの駆動方法を示すタイミングチャートである。 図12の液晶パネルの構成を示す平面図である。 構成例4における液晶パネルの構成の一部を示す等価回路図である。 構成例5における液晶パネルの構成の一部を示す等価回路図である。 図17の液晶パネルにおける画素101・102・111・112において形成される各容量の様子を示す等価回路図である。 図17の液晶パネルの駆動方法を示すタイミングチャートである。 図19の駆動方法による液晶パネルの表示状態を示す模式図である。 表示すべき画像の一例を示す図である。 本液晶表示ユニットおよび本液晶表示装置の構成を示す模式図であり、(a)は本液晶表示ユニットの構成を示し、(b)は本液晶表示装置の構成を示す。 ソースドライバの他の構成を示す回路図である。 ソースドライバのさらに他の構成を示す回路図である。 本液晶表示装置の全体構成を説明するブロック図である。 本液晶表示装置の機能を説明するブロック図である。 本テレビジョン受像機の機能を説明するブロック図である。 本テレビジョン受像機の構成を示す分解斜視図である。 従来の液晶表示装置の構成を示す平面図である。 表示すべき画像の一例を示す図である。 図30の画像の一部を示す図である。 従来の液晶パネルの構成の一部を示す等価回路図である。 従来の液晶パネルの画素101・102・111・112において生じる寄生容量の様子を示す等価回路図である。 図31の画像を表示する際の、液晶パネルの駆動方法を示すタイミングチャートである。 図34の駆動方法により表示される表示画像を示す図である。
本発明にかかる実施の形態の例を、図面を用いて説明すれば、以下のとおりである。なお、説明の便宜のため、以下ではデータ信号線の延伸方向を列方向、走査信号線の延伸方向を行方向とする。ただし、本液晶表示装置(あるいはこれに用いられる液晶パネルやアクティブマトリクス基板)の利用(視聴)状態において、その走査信号線が横方向に延伸していても縦方向に延伸していてもよいことはいうまでもない。また、アクティブマトリクス基板の1つの画素領域は、液晶パネルの1つの画素に対応している。
図1は、本実施の形態における液晶パネルの一部を示す等価回路図である。図1に示すように、本液晶パネル10では、データ信号線15p・15P・15q・15Q・15r・15R・15s・15Sがこの順に並べられ、行方向(図中左右方向)に延伸する走査信号線16a・16b・16c・16d・16e・16fがこの順に並べられている。データ信号線15q・15Q及び走査信号線16aの交差部に対応して画素101が設けられ、データ信号線15q・15Q及び走査信号線16bの交差部に対応して画素102が設けられ、データ信号線15q・15Q及び走査信号線16cの交差部に対応して画素103が設けられ、同様にして画素104・105・106が設けられている。
また、データ信号線15r・15R及び走査信号線16aの交差部に対応して画素111が設けられ、データ信号線15r・15R及び走査信号線16bの交差部に対応して画素112が設けられ、データ信号線15r・15R及び走査信号線16cの交差部に対応して画素113が設けられ、同様にして画素114・115・116が設けられている。
画素101・111に対応して保持容量配線18aが設けられ、画素102・112に対応して保持容量配線18bが設けられ、画素103・113に対応して保持容量配線18cが設けられ、画素104・114に対応して保持容量配線18dが設けられ、画素105・115に対応して保持容量配線18eが設けられ、画素106・116に対応して保持容量配線18fが設けられている。
ここで、データ信号線15p・15Pは、列方向に複数の画素を含む画素列α(第1画素列)に対応して設けられ、データ信号線15q・15Qは、画素101〜106を含む画素列β(第2画素列)に対応して設けられ、データ信号線15r・15Rは画素111〜116を含む画素列γ(第3画素列)に対応して設けられている。
さらに、各画素に1つずつ画素電極が設けられ、画素101の画素電極17aは、走査信号線16aに繋がるトランジスタ12aを介してデータ信号線15qに接続され、画素102の画素電極17bは、走査信号線16bに繋がるトランジスタ12bを介してデータ信号線15Qに接続され、画素103の画素電極17cは、走査信号線16cに繋がるトランジスタ12cを介してデータ信号線15qに接続され、画素104の画素電極17dは、走査信号線16dに繋がるトランジスタ12dを介してデータ信号線15Qに接続され、画素105の画素電極17eは、走査信号線16eに繋がるトランジスタ12eを介してデータ信号線15qに接続され、画素106の画素電極17fは、走査信号線16fに繋がるトランジスタ12fを介してデータ信号線15Qに接続されている。
一方、画素111の画素電極17Aは、走査信号線16aに繋がるトランジスタ12Aを介してデータ信号線15rに接続され、画素112の画素電極17Bは、走査信号線16bに繋がるトランジスタ12Bを介してデータ信号線15Rに接続され、画素113の画素電極17Cは、走査信号線16cに繋がるトランジスタ12Cを介してデータ信号線15rに接続され、画素114の画素電極17Dは、走査信号線16dに繋がるトランジスタ12Dを介してデータ信号線15Rに接続され、画素115の画素電極17Eは、走査信号線16eに繋がるトランジスタ12Eを介してデータ信号線15rに接続され、画素116の画素電極17Fは、走査信号線16fに繋がるトランジスタ12Fを介してデータ信号線15Rに接続されている。
すなわち、画素列βの偶数番目となる各画素(102・104・106)の画素電極(17b・17d・17f)が接続するデータ信号線15Qと、画素列γの奇数番目となる画素(111・113・115)の画素電極(17a・17c・17e)が接続するデータ信号線15rとが、隣り合っている。
また、画素101の画素電極17a及び画素111の画素電極17Aに対応する走査信号線16aと、画素102の画素電極17b及び画素112の画素電極17Bに対応する走査信号線16bとがパネル内あるいはパネル外で電気的に接続され、走査信号線16a・16bは同時選択される。また、画素103の画素電極17c及び画素113の画素電極17Cに対応する走査信号線16cと、画素104の画素電極17d及び画素114の画素電極17Dに対応する走査信号線16dとがパネル内あるいはパネル外で電気的に接続され、走査信号線16c・16dは同時選択される。また、画素105の画素電極17e及び画素115の画素電極17Eに対応する走査信号線16eと、画素106の画素電極17f及び画素116の画素電極17Fに対応する走査信号線16fとがパネル内あるいはパネル外で電気的に接続され、走査信号線16e・16fは同時選択される。なお、走査信号線16aと走査信号線16b、走査信号線16cと走査信号線16d、及び、走査信号線16eと走査信号線16fとが、パネル内外で電気的に接続されずに同時選択される構成とすることも可能である。
上記の構成において、保持容量配線18a及び画素電極17a間に保持容量Chaが形成され、保持容量配線18b及び画素電極17b間に保持容量Chbが形成され、保持容量配線18c及び画素電極17c間に保持容量Chcが形成され、保持容量配線18d及び画素電極17d間に保持容量Chdが形成され、保持容量配線18e及び画素電極17e間に保持容量Cheが形成され、保持容量配線18f及び画素電極17f間に保持容量Chfが形成される。同様に、保持容量配線18a及び画素電極17A間に保持容量ChAが形成され、保持容量配線18b及び画素電極17B間に保持容量ChBが形成され、保持容量配線18c及び画素電極17C間に保持容量ChCが形成され、保持容量配線18d及び画素電極17D間に保持容量ChDが形成され、保持容量配線18e及び画素電極17E間に保持容量ChEが形成され、保持容量配線18f及び画素電極17F間に保持容量ChFが形成される。
ここで、図33に示したように、画素電極及びデータ信号線間には、その構造上、寄生容量が生じる。すなわち、画素101では、画素電極17a及びデータ信号線15q間に寄生容量Csd_aqが生じ、画素電極17a及びデータ信号線15Q間に寄生容量Csd_aQが生じ、画素102では、画素電極17b及びデータ信号線15q間に寄生容量Csd_bqが生じ、画素電極17b及びデータ信号線15Q間に寄生容量Csd_bQが生じ、画素111では、画素電極17A及びデータ信号線15r間に寄生容量Csd_Arが生じ、画素電極17A及びデータ信号線15R間に寄生容量Csd_ARが生じ、画素112では、画素電極17B及びデータ信号線15r間に寄生容量Csd_Brが生じ、画素電極17B及びデータ信号線15R間に寄生容量Csd_BRが生じる。なお、便宜上、図1では、上記寄生容量は省略している。
このような構造上の寄生容量により、従来では、画素電極にデータ信号が書き込まれた後(対応するトランジスタがオフした後)に、画素電位が変動し表示ムラが生じるという問題がある(図34及び図35参照)。
そこで、本発明では、各画素電極が、隣り合う画素列に対応するデータ信号線と容量を形成することにより、上記画素電位の変動を抑える構成を有している。
具体的には、図1に示すように、画素101では、画素電極17a及びデータ信号線15P間に容量CaPが形成され、画素電極17a及びデータ信号線15r間に容量Carが形成され、画素102では、画素電極17b及びデータ信号線15P間に容量CbPが形成され、画素電極17b及びデータ信号線15r間に容量Cbrが形成され、画素103では、画素電極17c及びデータ信号線15P間に容量CcPが形成され、画素電極17c及びデータ信号線15r間に容量Ccrが形成され、画素104では、画素電極17d及びデータ信号線15P間に容量CdPが形成され、画素電極17d及びデータ信号線15r間に容量Cdrが形成され、画素105では、画素電極17e及びデータ信号線15P間に容量CePが形成され、画素電極17e及びデータ信号線15r間に容量Cerが形成され、画素106では、画素電極17f及びデータ信号線15P間に容量CfPが形成され、画素電極17f及びデータ信号線15r間に容量Cfrが形成されている。
同様に、画素111では、画素電極17A及びデータ信号線15Q間に容量CAQが形成され、画素電極17A及びデータ信号線15s間に容量CAsが形成され、画素112では、画素電極17B及びデータ信号線15Q間に容量CBQが形成され、画素電極17B及びデータ信号線15s間に容量CBsが形成され、画素113では、画素電極17C及びデータ信号線15Q間に容量CCQが形成され、画素電極17C及びデータ信号線15s間に容量CCsが形成され、画素114では、画素電極17D及びデータ信号線15Q間に容量CDQが形成され、画素電極17D及びデータ信号線15s間に容量CDsが形成され、画素115では、画素電極17E及びデータ信号線15Q間に容量CEQが形成され、画素電極17E及びデータ信号線15s間に容量CEsが形成され、画素116では、画素電極17F及びデータ信号線15Q間に容量CFQが形成され、画素電極17F及びデータ信号線15s間に容量CFsが形成されている。
図2は、本液晶パネルにおける画素101・102・111・112において形成される各容量の様子を示す等価回路図である。同図に示すように、各画素電極には、自画素に対応するデータ信号線との間に寄生容量が形成され、隣り合う画素列に対応するデータ信号線との間に容量が形成されている。例えば、画素電極17bには、画素102に対応するデータ信号線15q及びデータ信号線15Qとの間に寄生容量Csd_bq及びCsd_bQが形成され、隣り合う画素列αに対応するデータ信号線15P及び隣り合う画素列γに対応するデータ信号線15rとの間に容量CbP及びCbrが形成されている。
(液晶パネルの駆動方法)
図3は、図1の液晶パネルの駆動方法(ノーマリブラックモード)を示すタイミングチャートである。なお、Sp・SP・Sq・SQ・Sr・SRはそれぞれデータ信号線15p・15P・15q・15Q・15r・15R(図1参照)に供給されるデータ信号を示し、GPa・GPb・GPc・GPd・GPe・GPfはそれぞれ走査信号線16a・16b・16c・16d・16e・16f(図1参照)に供給されるゲート信号(走査信号)を示し、Va・Vb・VA・VB・Vc・Vd・Ve・Vfは画素電極17a・17b・17A・17B・17c・17d・17e・17f(図1参照)の電位(画素電位)を示している。
本駆動方法では、図3に示されるように、走査信号線を2本ずつ同時選択していき、データ信号線に供給するデータ信号の極性を1フレーム期間ごとに反転させるとともに、同一水平走査期間においては、同一画素列に対応する2本のデータ信号線(15p・15P、15q・15Q、15r・15R)に逆極性のデータ信号を供給しつつ、隣り合う2本のデータ信号線(15P・15q、15Q・15r、15R・15s)には同極性のデータ信号を供給する。
具体的には、連続するフレームF1・F2のF1では、データ信号線15p、データ信号線15Q及びデータ信号線15rそれぞれに、k番目の水平走査期間(走査信号線16a・16bの走査期間含む)にプラス極性のデータ信号を供給し、(k+1)番目の水平走査期間(走査信号線16c・16dの走査期間含む)にもプラス極性のデータ信号を供給し、(k+2)番目の水平走査期間(走査信号線16e・16fの走査期間含む)にもプラス極性のデータ信号を供給する。一方、データ信号線15P、データ信号線15q及びデータ信号線15Rそれぞれに、k番目の水平走査期間(走査信号線16a・16bの走査期間含む)にマイナス極性のデータ信号を供給し、(k+1)番目の水平走査期間(走査信号線16c・16dの走査期間含む)にもマイナス極性のデータ信号を供給し、(k+2)番目の水平走査期間(走査信号線16e・16fの走査期間含む)にもマイナス極性のデータ信号を供給する。そして、k番目の水平走査期間の開始と同時にゲートパルス信号(ゲートオンパルス信号)GPaのパルスとゲートパルス信号GPbのパルスとを立ち上げ、(k+1)番目の水平走査期間の開始(k番目の水平走査期間の終了)と同時にGPa及びGPbのパルスを立ち下げるとともに、ゲートパルス信号GPcのパルスとゲートパルス信号GPdのパルスとを立ち上げ、(k+2)番目の水平走査期間の開始((k+1)番目の水平走査期間の終了)と同時にGPc及びGPdのパルスを立ち下げるとともに、ゲートパルス信号GPeのパルスとゲートパルス信号GPfのパルスとを立ち上げる。
これにより、図4のフレームF1に示すように、画素101の画素電極17aにはマイナス極性、画素102の画素電極17bにはプラス極性、画素103の画素電極17cにはマイナス極性、画素104の画素電極17dにはプラス極性、画素105の画素電極17eにはマイナス極性、画素106の画素電極17fにはプラス極性のデータ信号が書き込まれ、画素111の画素電極17Aにはプラス極性、画素112の画素電極17Bにはマイナス極性、画素113の画素電極17Cにはプラス極性、画素114の画素電極17Dにはマイナス極性、画素115の画素電極17Eにはプラス極性、画素116の画素電極17Fにはマイナス極性のデータ信号が書き込まれる。
また、フレームF2では、データ信号線15p、データ信号線15Q及びデータ信号線15rそれぞれに、k番目の水平走査期間(走査信号線16a・16bの走査期間含む)にマイナス極性のデータ信号を供給し、(k+1)番目の水平走査期間(走査信号線16c・16dの走査期間含む)にもマイナス極性のデータ信号を供給し、(k+2)番目の水平走査期間(走査信号線16e・16fの走査期間含む)にもマイナス極性のデータ信号を供給する。また、データ信号線15P、データ信号線15q及びデータ信号線15Rそれぞれに、k番目の水平走査期間(走査信号線16a・16bの走査期間含む)にプラス極性のデータ信号を供給し、(k+1)番目の水平走査期間(走査信号線16c・16dの走査期間含む)にもプラス極性のデータ信号を供給し、(k+2)番目の水平走査期間(走査信号線16e・16fの走査期間含む)にもプラス極性のデータ信号を供給する。そして、k番目の水平走査期間の開始と同時にゲートパルス信号(ゲートオンパルス信号)GPaのパルスとゲートパルス信号GPbのパルスとを立ち上げ、(k+1)番目の水平走査期間の開始(k番目の水平走査期間の終了)と同時にGPa及びGPbのパルスを立ち下げるとともに、ゲートパルス信号GPcのパルスとゲートパルス信号GPdのパルスとを立ち上げ、(k+2)番目の水平走査期間の開始((k+1)番目の水平走査期間の終了)と同時にGPc及びGPdのパルスを立ち下げるとともに、ゲートパルス信号GPeのパルスとゲートパルス信号GPfのパルスとを立ち上げる。
これにより、図4のフレームF2に示すように、画素101の画素電極17aにはプラス極性、画素102の画素電極17bにはマイナス極性、画素103の画素電極17cにはプラス極性、画素104の画素電極17dにはマイナス極性、画素105の画素電極17eにはプラス極性、画素106の画素電極17fにはマイナス極性のデータ信号が書き込まれ、画素111の画素電極17Aにはマイナス極性、画素112の画素電極17Bにはプラス極性、画素113の画素電極17Cにはマイナス極性、画素114の画素電極17Dにはプラス極性、画素115の画素電極17Eにはマイナス極性、画素116の画素電極17Fにはプラス極性のデータ信号が書き込まれる。
上記の駆動方法によれば、ドット反転駆動が実現される。
ここで、図31の画像を表示する場合、k番目の水平走査期間において、同時選択される走査信号線16a・16bそれぞれに接続される画素電極17a・17bには、大きさ(電圧の絶対値)が互いに等しい逆極性のデータ信号(画素電極17aにはグレー色に対応するマイナス極性のデータ信号、画素電極17bにはグレー色に対応するプラス極性のデータ信号)が供給され、(k+1)番目の水平走査期間において、同時選択される走査信号線16c・16dそれぞれに接続される画素電極17c・17dには、大きさ(電圧の絶対値)が互いに異なる逆極性のデータ信号(画素電極17cには白色に対応するマイナス極性のデータ信号、画素電極17dには黒色に対応するプラス極性のデータ信号)が供給され、(k+2)番目の水平走査期間において、同時選択される走査信号線16e・16fそれぞれに接続される画素電極17e・17fには、大きさ(電圧の絶対値)が互いに等しい逆極性のデータ信号(画素電極17eにはグレー色に対応するマイナス極性のデータ信号、画素電極17fにはグレー色に対応するプラス極性のデータ信号)が供給される。
このように、データ信号線15qでは、k番目の水平走査期間にグレー色に対応するマイナス極性のデータ信号が供給され、(k+1)番目の水平走査期間に白色に対応するマイナス極性のデータ信号が供給され、(k+2)番目の水平走査期間にグレー色に対応するマイナス極性のデータ信号が供給される。一方、データ信号線15Qでは、k番目の水平走査期間にグレー色に対応するプラス極性のデータ信号が供給され、(k+1)番目の水平走査期間に黒色に対応するプラス極性のデータ信号が供給され、(k+2)番目の水平走査期間にグレー色に対応するプラス極性のデータ信号が供給される。すなわち、データ信号線15q・15Qに供給されるデータ信号電位は、k番目の水平走査期間から(k+1)番目の水平走査期間へ移行すると、突き下がる方向(マイナス側)へ変化し、(k+1)番目の水平走査期間から(k+2)番目の水平走査期間へ移行すると、突き上がる方向(プラス側)へ変化する。
そのため、例えば画素電極17aでは、k番目の水平走査期間に書き込まれた画素電位Va(グレー色に対応するマイナス極性のデータ信号)が、(k+1)番目の水平走査期間において、データ信号線15q・15Qとの間の寄生容量Csd_aq・Csd_aQに起因して、突き下げられる方向(マイナス側)に変動し、(k+2)番目の水平走査期間において、データ信号線15q・15Qとの間の寄生容量Csd_aq・Csd_aQに起因して、突き上げられる方向(プラス側)に変動する(図34参照)。
しかし、本構成では、画素電極17aが、データ信号線15P・15rと容量CaP・Carを形成している。このデータ信号線15Pでは、k番目の水平走査期間にグレー色に対応するマイナス極性のデータ信号が供給され、(k+1)番目の水平走査期間に黒色に対応するマイナス極性のデータ信号が供給され、(k+2)番目の水平走査期間にグレー色に対応するマイナス極性のデータ信号が供給される。また、データ信号線15rでは、k番目の水平走査期間にグレー色に対応するプラス極性のデータ信号が供給され、(k+1)番目の水平走査期間に白色に対応するプラス極性のデータ信号が供給され、(k+2)番目の水平走査期間にグレー色に対応するプラス極性のデータ信号が供給される。
そのため、画素電極17aでは、k番目の水平走査期間に書き込まれた画素電位Va(グレー色に対応するマイナス極性のデータ信号)が、(k+1)番目の水平走査期間において、容量CaP・Carに起因して、突き上げられる方向(プラス側)に変動し、(k+2)番目の水平走査期間において、容量CaP・Carに起因して、突き下げられる方向(マイナス側)に変動する。これにより、寄生容量に起因する電位変動を、隣り合う画素列に対応するデータ信号線との間に形成される容量に起因する電位変動により打ち消すことができるため、クロストークの影響を抑え、表示品位を高めることができる。
同様に、画素電極17bでは、k番目の水平走査期間に書き込まれた画素電位Vb(グレー色に対応するプラス極性のデータ信号)が、(k+1)番目の水平走査期間において、データ信号線15q・15Qとの間の寄生容量Csd_bq・Csd_bQに起因して突き下げられる方向(マイナス側)に変動(図34参照)するが、容量CbP・Cbrに起因して突き上げられる方向(プラス側)に変動し、(k+2)番目の水平走査期間において、データ信号線15q・15Qとの間の寄生容量Csd_bq・Csd_bQに起因して突き上げられる方向(プラス側)に変動(図34参照)するが、容量CbP・Cbrに起因して突き下げられる方向(マイナス側)に変動する。これにより、寄生容量に起因する電位変動を、隣り合う画素列に対応するデータ信号線との間に形成される容量に起因する電位変動により打ち消すことができるため、クロストークの影響を抑えることができる。
(液晶パネルの構成例1)
図5は、図1の液晶パネルの構成を示す平面図である。
構成例1における本液晶パネル10では、図5に示されるように、一対(2本)のデータ信号線15q・15Qと、一対(2本)のデータ信号線15r・15Rとが、データ信号線15Q及びデータ信号線15rが隣り合うように設けられ、各データ信号線と直交するように、走査信号線16a及び走査信号線16bが設けられ、データ信号線15q及び走査信号線16aの交差部近傍にトランジスタ12aが設けられ、データ信号線15Q及び走査信号線16bの交差部近傍にトランジスタ12bが設けられ、データ信号線15r及び走査信号線16aの交差部近傍にトランジスタ12Aが設けられ、データ信号線15R及び走査信号線16bの交差部近傍にトランジスタ12Bが設けられている。
画素電極17aはその一部がデータ信号線15P・15q・15Q・15rに重なるように設けられ、画素電極17bはその一部がデータ信号線15P・15q・15Q・15rに重なるように設けられ、画素電極17Aはその一部がデータ信号線15Q・15r・15R・15sに重なるように設けられ、画素電極17Bはその一部がデータ信号線15Q・15r・15R・15sに重なるように設けられている。
また、画素電極17a・17Aに重なるように保持容量配線18aが設けられ、画素電極17b・17Bに重なるように保持容量配線18bが設けられている。
そして、走査信号線16aがトランジスタ12aのゲート電極として機能し、トランジスタ12aのソース電極はデータ信号線15qに接続され、ドレイン電極はドレイン引き出し電極27aを介して容量電極37aに接続されている。容量電極37aは保持容量配線18a上に設けられ、コンタクトホール11aを介して画素電極17aに接続されている。また、走査信号線16bがトランジスタ12bのゲート電極として機能し、トランジスタ12bのソース電極はデータ信号線15Qに接続され、ドレイン電極はドレイン引き出し電極27bを介して容量電極37bに接続されている。容量電極37bは保持容量配線18b上に設けられ、コンタクトホール11bを介して画素電極17bに接続されている。
同様に、走査信号線16aがトランジスタ12Aのゲート電極として機能し、トランジスタ12Aのソース電極はデータ信号線15rに接続され、ドレイン電極はドレイン引き出し電極27Aを介して容量電極37Aに接続されている。容量電極37Aは保持容量配線18A上に設けられ、コンタクトホール11Aを介して画素電極17Aに接続されている。また、走査信号線16bがトランジスタ12Bのゲート電極として機能し、トランジスタ12Bのソース電極はデータ信号線15Rに接続され、ドレイン電極はドレイン引き出し電極27Bを介して容量電極37Bに接続されている。容量電極37Bは保持容量配線18b上に設けられ、コンタクトホール11Bを介して画素電極17Bに接続されている。
本液晶パネル10では、保持容量配線18a及び容量電極37aがゲート絶縁膜を介して重なる部分に上記保持容量Cha(図1参照)が形成され、保持容量配線18b及び容量電極37bがゲート絶縁膜を介して重なる部分に上記保持容量Chb(図1参照)が形成され、保持容量配線18a及び容量電極37Aがゲート絶縁膜を介して重なる部分に上記保持容量ChA(図1参照)が形成され、保持容量配線18b及び容量電極37Bがゲート絶縁膜を介して重なる部分に上記保持容量ChB(図1参照)が形成される。
図6は図5のX−Y矢視断面図である。同図に示すように、本液晶パネル10は、アクティブマトリクス基板3と、これに対向するカラーフィルタ基板4と、両基板3・4間に配される液晶層5とを備える。アクティブマトリクス基板3では、ガラス基板32上に走査信号線16a(図示せず)及び保持容量配線18aが形成され、これを覆うようにゲート絶縁膜43が形成されている。ゲート絶縁膜43の上層には、容量電極37a、データ信号線15P・15q・15Q・15r、及び、ドレイン引き出し電極27a(図示せず)が形成されている。なお、図示はしないが、ゲート絶縁膜43の上層には、各トランジスタの半導体層(i層及びn+層)と、n+層に接するソース電極及びドレイン電極が形成されている。さらに、各データ信号線を含むメタル層を覆うように無機層間絶縁膜25が形成され、無機層間絶縁膜25上に、これよりも厚い有機層間絶縁膜26が形成されている。有機層間絶縁膜26上には画素電極17a・17Aが形成され、さらに、これら画素電極を覆うように配向膜9が形成されている。なお、コンタクトホール11aの形成部では無機層間絶縁膜25及び有機層間絶縁膜26が刳り貫かれ、画素電極17aと容量電極37aとが接触している。また、保持容量配線18a及び容量電極37aがゲート絶縁膜43を介して重なる部分に保持容量Cha(図1及び図2参照)が形成されている。さらに、データ信号線15P及び画素電極17aが無機層間絶縁膜25及び有機層間絶縁膜26を介して重なる部分に容量CaP(図1及び図2参照)が形成され、データ信号線15q及び画素電極17aが無機層間絶縁膜25及び有機層間絶縁膜26を介して重なる部分に寄生容量Csd_aq(図2参照)が形成され、データ信号線15r及び画素電極17aが無機層間絶縁膜25及び有機層間絶縁膜26を介して重なる部分に容量Car(図1及び図2参照)が形成され、データ信号線15Q及び画素電極17aが無機層間絶縁膜25及び有機層間絶縁膜26を介して重なる部分に寄生容量Csd_aQ(図2参照)が形成されている。
一方、カラーフィルタ基板4では、ガラス基板41上にブラックマトリクス13及び着色層(カラーフィルタ層)14が形成され、その上層に共通電極(com)28が形成され、さらにこれを覆うように配向膜19が形成されている。
以上の説明では、列方向に隣り合う2つの画素に含まれる各画素電極に、同時にデータ信号を書き込む構成について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、各画素に対応する走査信号線を順次(1ラインずつ)選択して各画素電極に書き込む構成であってもよい。
(液晶パネルの製造方法)
次に、本発明の液晶パネルの製造方法について説明する。液晶パネルの製造方法には、アクティブマトリクス基板製造工程と、カラーフィルタ基板製造工程と、両基板を貼り合わせて液晶を充填する組み立て工程とが含まれる。
まず、ガラス、プラスチックなどの基板上に、チタン、クロム、アルミニウム、モリブデン、タンタル、タングステン、銅などの金属膜、それらの合金膜、または、それらの積層膜(厚さ1000Å〜3000Å)をスパッタリング法により成膜し、その後、フォトリソグラフィー技術(Photo Engraving Process、以下、「PEP技術」と称し、これにはエッチング工程が含まれるものとする)によりパターニングを行い、走査信号線(各トランジスタのゲート電極)及び保持容量配線を形成する。
次いで、走査信号線が形成された基板全体に、CVD(Chemical Vapor Deposition)法により窒化シリコンや酸化シリコンなどの無機絶縁膜(厚さ3000Å〜5000Å程度)を成膜し、フォトレジストの除去を行い、ゲート絶縁膜を形成する。
続いて、ゲート絶縁膜上(基板全体)に、CVD法により真性アモルファスシリコン膜(厚さ1000Å〜3000Å)と、リンがドープされたn+アモルファスシリコン膜(厚さ400Å〜700Å)とを連続して成膜し、その後、PEP技術によってパターニングを行い、フォトレジストを除去することにより、ゲート電極上に、真性アモルファスシリコン層とn+アモルファスシリコン層とからなるシリコン積層体を島状に形成する。
続いて、シリコン積層体が形成された基板全体に、チタン、クロム、アルミニウム、モリブデン、タンタル、タングステン、銅などの金属膜、それらの合金膜、または、それらの積層膜(厚さ1000Å〜3000Å)をスパッタリング法により成膜し、その後、PEP技術によりパターニングを行い、データ信号線、トランジスタのソース電極・ドレイン電極、ドレイン引き出し電極、容量電極、及び延伸配線を形成する(メタル層の形成)。ここでは必要に応じてレジストを除去する。
さらに、上記メタル配線形成時のフォトレジスト、またはソース電極及びドレイン電極をマスクとして、シリコン積層体を構成するn+アモルファスシリコン層をエッチング除去し、フォトレジストを除去することにより、トランジスタのチャネルを形成する。ここで、半導体層は、上記のようにアモルファスシリコン膜により形成させてもよいが、ポリシリコン膜を成膜させてもよく、また、アモルファスシリコン膜及びポリシリコン膜にレーザアニール処理を行って結晶性を向上させてもよい。これにより、半導体層内の電子の移動速度が速くなり、トランジスタ(TFT)の特性を向上させることができる。
次いで、データ信号線などが形成された基板全体に層間絶縁膜を形成する。具体的には、SiHガスとNHガスとNガスとの混合ガスを用い、基板全面を覆うように、厚さ約3000ÅのSiNxからなる無機層間絶縁膜(パッシベーション膜)をCVDにて形成し、さらに、厚さ約3μmのポジ型感光性アクリル樹脂からなる有機層間絶縁膜をスピンコートやダイコートにて形成する。
その後、PEP技術により有機層間絶縁膜にコンタクトホールのパターニングを行い、その後有機層間絶縁膜を焼成する。さらに、有機層間絶縁膜のパターンを用いて、無機層間絶縁膜あるいは無機層間絶縁膜とゲート絶縁膜をエッチング除去してコンタクトホールを形成する。
続いて、コンタクトホールが形成された層間絶縁膜上の基板全体に、ITO(Indium Tin Oxide)、IZO(Indium Zinc Oxide)、酸化亜鉛、酸化スズなどからなる透明導電膜(厚さ1000Å〜2000Å)をスパッタリング法により成膜し、その後、PEP技術によりパターニングを行い、レジストを除去して各画素電極を形成する。
最後に、画素電極上の基板全体に、ポリイミド樹脂を厚さ500Å〜1000Åで印刷し、その後、焼成して、回転布にて一方向にラビング処理を行って、配向膜を形成する。以上のようにして、アクティブマトリクス基板製造される。
以下に、カラーフィルタ基板製造工程について説明する。
まず、ガラス、プラスチックなどの基板上(基板全体)に、クロム薄膜、または黒色顔料を含有する樹脂を成膜した後にPEP技術によってパターニングを行い、ブラックマトリクスを形成する。次いで、ブラックマトリクスの間隙に、顔料分散法などを用いて、赤、緑及び青のカラーフィルタ層(厚さ2μm程度)をパターン形成する。
続いて、カラーフィルタ層上の基板全体に、ITO、IZO、酸化亜鉛、酸化スズなどからなる透明導電膜(厚さ1000Å程度)を成膜し、共通電極(com)を形成する。
最後に、共通電極上の基板全体に、ポリイミド樹脂を厚さ500Å〜1000Åで印刷し、その後、焼成して、回転布にて一方向にラビング処理を行って、配向膜を形成する。上記のようにして、カラーフィルタ基板を製造することができる。
以下に、組み立て工程について、説明する。
まず、アクティブマトリクス基板及びカラーフィルタ基板の一方に、スクリーン印刷により、熱硬化性エポキシ樹脂などからなるシール材料を液晶注入口の部分を欠いた枠状パターンに塗布し、他方の基板に液晶層の厚さに相当する直径を持ち、プラスチックまたはシリカからなる球状のスペーサーを散布する。なお、スペーサーを散布する代わりに、PEP技術によりCF基板のBM上あるいはアクティブマトリクス基板のメタル配線上にスペーサーを形成してもよい。
次いで、アクティブマトリクス基板とカラーフィルタ基板とを貼り合わせ、シール材料を硬化させる。
最後に、アクティブマトリクス基板及びカラーフィルタ基板並びにシール材料で囲まれる空間に、減圧法により液晶材料を注入した後、液晶注入口にUV硬化樹脂を塗布し、UV照射によって液晶材料を封止することで液晶層を形成する。以上のようにして、液晶パネルが製造される。
ここで、図1に示す液晶パネル10を、以下のような構成としてもよい。以下では、本発明における液晶パネルの他の構成について説明する。なお、説明の便宜上、上述した液晶パネルと同一の構成部材に関する説明は適宜省略する。
(液晶パネルの構成例2)
図7は、構成例2における液晶パネル20の構成の一部を示す等価回路図である。図7の液晶パネル20では、データ信号線、走査信号線、保持容量配線、及び画素の配置は図1の液晶パネル10と同じである。
本液晶パネル20では、各画素に1つずつ画素電極が設けられ、画素101の画素電極17aは、走査信号線16aに繋がるトランジスタ12aを介してデータ信号線15Qに接続され、画素102の画素電極17bは、走査信号線16bに繋がるトランジスタ12bを介してデータ信号線15qに接続され、画素103の画素電極17cは、走査信号線16cに繋がるトランジスタ12cを介してデータ信号線15Qに接続され、画素104の画素電極17dは、走査信号線16dに繋がるトランジスタ12dを介してデータ信号線15qに接続され、画素105の画素電極17eは、走査信号線16eに繋がるトランジスタ12eを介してデータ信号線15Qに接続され、画素106の画素電極17fは、走査信号線16fに繋がるトランジスタ12fを介してデータ信号線15qに接続されている。
一方、画素111の画素電極17Aは、走査信号線16aに繋がるトランジスタ12Aを介してデータ信号線15rに接続され、画素112の画素電極17Bは、走査信号線16bに繋がるトランジスタ12Bを介してデータ信号線15Rに接続され、画素113の画素電極17Cは、走査信号線16cに繋がるトランジスタ12Cを介してデータ信号線15rに接続され、画素114の画素電極17Dは、走査信号線16dに繋がるトランジスタ12Dを介してデータ信号線15Rに接続され、画素115の画素電極17Eは、走査信号線16eに繋がるトランジスタ12Eを介してデータ信号線15rに接続され、画素116の画素電極17Fは、走査信号線16fに繋がるトランジスタ12Fを介してデータ信号線15Rに接続されている。
すなわち、図1の液晶パネル10の構成とは異なり、画素列βの奇数番目となる各画素(101・103・105)の画素電極(17a・17c・17e)が接続するデータ信号線15Qと、画素列γの奇数番目となる画素(111・113・115)の画素電極(17A・17C・17E)が接続するデータ信号線15rとが、隣り合っている。
図8は、図7に示す液晶パネル20における画素101・102・111・112において形成される各容量の様子を示す等価回路図である。図2と同様、例えば画素電極17bには、画素102に対応するデータ信号線15q及びデータ信号線15Qとの間に寄生容量Csd_bq及びCsd_bQが形成され、隣り合う画素列αに対応するデータ信号線15P及び隣り合う画素列γに対応するデータ信号線15rとの間に容量CbP及びCbrが形成されている。
図9は、図7の液晶パネル20の駆動方法(ノーマリブラックモード)を示すタイミングチャートである。
本駆動方法では、図9に示されるように、走査信号線を2本ずつ同時選択していき、データ信号線に供給するデータ信号の極性を1フレーム期間ごとに反転させるとともに、同一水平走査期間においては、同一画素列に対応する2本のデータ信号線(15p・15P、15q・15Q、15r・15R)に逆極性のデータ信号を供給しつつ、隣り合う2本のデータ信号線(15P・15q、15Q・15r、15R・15s)に逆極性のデータ信号を供給する。すなわち、図3の駆動方法と比較すると、データ信号Sq及びSQを入れ替えた状態である。
これにより、各画素電位(Va・Vb・VA・VB・Vc・Vd・Ve・Vf)の変化は、図3に示す画素電位の変化と同じになる。
よって、フレームF1では、図10に示すように、画素101の画素電極17aにはマイナス極性、画素102の画素電極17bにはプラス極性、画素103の画素電極17cにはマイナス極性、画素104の画素電極17dにはプラス極性、画素105の画素電極17eにはマイナス極性、画素106の画素電極17fにはプラス極性のデータ信号が書き込まれ、画素111の画素電極17Aにはプラス極性、画素112の画素電極17Bにはマイナス極性、画素113の画素電極17Cにはプラス極性、画素114の画素電極17Dにはマイナス極性、画素115の画素電極17Eにはプラス極性、画素116の画素電極17Fにはマイナス極性のデータ信号が書き込まれる。
また、フレームF2では、図10に示すように、画素101の画素電極17aにはプラス極性、画素102の画素電極17bにはマイナス極性、画素103の画素電極17cにはプラス極性、画素104の画素電極17dにはマイナス極性、画素105の画素電極17eにはプラス極性、画素106の画素電極17fにはマイナス極性のデータ信号が書き込まれ、画素111の画素電極17Aにはマイナス極性、画素112の画素電極17Bにはプラス極性、画素113の画素電極17Cにはマイナス極性、画素114の画素電極17Dにはプラス極性、画素115の画素電極17Eにはマイナス極性、画素116の画素電極17Fにはプラス極性のデータ信号が書き込まれる。このように、本駆動方法でも、ドット反転駆動が実現される。
ここで、本構成では、データ信号線15qでは、k番目の水平走査期間にグレー色に対応するプラス極性のデータ信号が供給され、(k+1)番目の水平走査期間に黒色に対応するプラス極性のデータ信号が供給され、(k+2)番目の水平走査期間にグレー色に対応するプラス極性のデータ信号が供給される。一方、データ信号線15Qでは、k番目の水平走査期間にグレー色に対応するマイナス極性のデータ信号が供給され、(k+1)番目の水平走査期間に白色に対応するマイナス極性のデータ信号が供給され、(k+2)番目の水平走査期間にグレー色に対応するマイナス極性のデータ信号が供給される。すなわち、データ信号線15q・15Qに供給されるデータ信号電位は、k番目の水平走査期間から(k+1)番目の水平走査期間へ移行すると、突き下がる方向(マイナス側)へ変化し、(k+1)番目の水平走査期間から(k+2)番目の水平走査期間へ移行すると、突き上がる方向(プラス側)へ変化する。
そのため、画素電極17aでは、k番目の水平走査期間に書き込まれた画素電位Va(グレー色に対応するマイナス極性のデータ信号)が、(k+1)番目の水平走査期間において、データ信号線15q・15Qとの間の寄生容量Csd_aq・Csd_aQに起因して、突き下げられる方向(マイナス側)に変動し、(k+2)番目の水平走査期間において、データ信号線15q・15Qとの間の寄生容量Csd_aq・Csd_aQに起因して、突き上げられる方向(プラス側)に変動する(図34参照)。
しかし、本構成では、画素電極17aが、データ信号線15P・15rと容量CaP・Carを形成している。このデータ信号線15Pでは、k番目の水平走査期間にグレー色に対応するマイナス極性のデータ信号が供給され、(k+1)番目の水平走査期間に黒色に対応するマイナス極性のデータ信号が供給され、(k+2)番目の水平走査期間にグレー色に対応するマイナス極性のデータ信号が供給される。また、データ信号線15rでは、k番目の水平走査期間にグレー色に対応するプラス極性のデータ信号が供給され、(k+1)番目の水平走査期間に白色に対応するプラス極性のデータ信号が供給され、(k+2)番目の水平走査期間にグレー色に対応するプラス極性のデータ信号が供給される。
そのため、画素電極17aでは、k番目の水平走査期間に書き込まれた画素電位Va(グレー色に対応するマイナス極性のデータ信号)が、(k+1)番目の水平走査期間において、容量CaP・Carに起因して、突き上げられる方向(プラス側)に変動し、(k+2)番目の水平走査期間において、容量CaP・Carに起因して、突き下げられる方向(マイナス側)に変動する。これにより、構成例1と同様、クロストークの影響を抑え、表示品位を高めることができる。
図11は、図7の液晶パネル20の構成例2を示す平面図である。本液晶パネル20では、データ信号線15Q及び走査信号線16aの交差部近傍にトランジスタ12aが設けられ、データ信号線15q及び走査信号線16bの交差部近傍にトランジスタ12bが設けられ、データ信号線15r及び走査信号線16aの交差部近傍にトランジスタ12Aが設けられ、データ信号線15R及び走査信号線16bの交差部近傍にトランジスタ12Bが設けられている。その他の構成は、図5の液晶パネル10と同様である。
(液晶パネルの構成例3)
図12は、構成例3における液晶パネル30の構成の一部を示す等価回路図である。図12の液晶パネル30では、データ信号線15P・15q・15Q・15r・15R・15sがこの順に並べられ、行方向(図中左右方向)に延伸する走査信号線16ab・16cd・16efがこの順に並べられている。データ信号線15q・15Q及び走査信号線16abの交差部に対応して画素101・102が設けられ、データ信号線15q・15Q及び走査信号線16cbの交差部に対応して画素103・104が設けられ、データ信号線15q・15Q及び走査信号線16efの交差部に対応して画素105・106が設けられている。同様に、データ信号線15r・15R及び走査信号線16abの交差部に対応して画素111・112が設けられ、データ信号線15r・15R及び走査信号線16cdの交差部に対応して画素113・114が設けられ、データ信号線15r・15R及び走査信号線16efの交差部に対応して画素115・116が設けられている。
また、画素101・111に対応して保持容量配線18gが設けられ、画素102・112・103・113に対応して保持容量配線18hが設けられ、画素104・114・105・115に対応して保持容量配線18iが設けられ、画素106・116に対応して保持容量配線18jが設けられている。
本液晶パネル30では、保持容量配線18g及び画素電極17a間に保持容量Chaが形成され、保持容量配線18h及び画素電極17b間に保持容量Chbが形成され、保持容量配線18h及び画素電極17c間に保持容量Chcが形成され、保持容量配線18i及び画素電極17d間に保持容量Chdが形成され、保持容量配線18i及び画素電極17e間に保持容量Cheが形成され、保持容量配線18j及び画素電極17f間に保持容量Chfが形成される。同様に、保持容量配線18g及び画素電極17A間に保持容量ChAが形成され、保持容量配線18h及び画素電極17B間に保持容量ChBが形成され、保持容量配線18h及び画素電極17C間に保持容量ChCが形成され、保持容量配線18i及び画素電極17D間に保持容量ChDが形成され、保持容量配線18i及び画素電極17E間に保持容量ChEが形成され、保持容量配線18j及び画素電極17F間に保持容量ChFが形成される。
図13は、図12の液晶パネル30における画素101・102・103・111・112・113において形成される各容量の様子を示す等価回路図である。図2と同様、例えば画素電極17bには、画素102に対応するデータ信号線15q及びデータ信号線15Qとの間に寄生容量Csd_bq及びCsd_bQが形成され、隣り合う画素列αに対応するデータ信号線15P及び隣り合う画素列γに対応するデータ信号線15rとの間に容量CbP及びCbrが形成される。
図14は、図12の液晶パネル30の駆動方法(ノーマリブラックモード)を示すタイミングチャートである。なお、GPab・GPcd・GPefはそれぞれ、走査信号線16ab・16cd・16efに供給されるゲート信号を示している。
本駆動方法では、図14に示されるように、走査信号線を1本ずつ選択していき、データ信号線に供給するデータ信号の極性を1フレーム期間ごとに反転させるとともに、同一水平走査期間においては、同一画素列に対応する2本のデータ信号線(15p・15P、15q・15Q、15r・15R)に逆極性のデータ信号を供給しつつ、隣り合う2本のデータ信号線(15P・15q、15Q・15r、15R・15s)には同極性のデータ信号を供給する。各画素電位の変化は、図3に示すタイミングチャートと同じであるため、ここではその説明を省略する。
図15は、図12の液晶パネル30の構成例3を示す平面図である。
本液晶パネル30では、図15に示されるように、一対(2本)のデータ信号線15q・15Qと、一対(2本)のデータ信号線15r・15Rとが、データ信号線15Q及びデータ信号線15rが隣り合うように設けられ、各データ信号線と直交するように、走査信号線16ab及び走査信号線16cdが設けられている。そして、データ信号線15q及び走査信号線16abの交差部近傍にトランジスタ12aが設けられ、データ信号線15Q及び走査信号線16abの交差部近傍にトランジスタ12bが設けられ、データ信号線15r及び走査信号線16abの交差部近傍にトランジスタ12Aが設けられ、データ信号線15R及び走査信号線16abの交差部近傍にトランジスタ12Bが設けられている。また、データ信号線15q及び走査信号線16cdの交差部近傍にトランジスタ12cが設けられ、データ信号線15Q及び走査信号線16cdの交差部近傍にトランジスタ12dが設けられ、データ信号線15r及び走査信号線16cdの交差部近傍にトランジスタ12Cが設けられ、データ信号線15R及び走査信号線16cdの交差部近傍にトランジスタ12Dが設けられている。
画素電極17a・17b・17c・17dはそれぞれ、一部がデータ信号線15P・15q・15Q・15rに重なるように設けられ、画素電極17A・17B・17C・17Dはそれぞれ、一部がデータ信号線15Q・15r・15R・15sに重なるように設けられている。
また、画素電極17a・17Aに重なるように保持容量配線18gが設けられ、画素電極17b・17B・17c・17Cに重なるように保持容量配線18hが設けられ、画素電極17d・17Dに重なるように保持容量配線18iが設けられている。
そして、走査信号線16abがトランジスタ12aのゲート電極として機能し、トランジスタ12aのソース電極はデータ信号線15qに接続され、ドレイン電極はドレイン引き出し電極27aを介して容量電極37aに接続されている。容量電極37aは保持容量配線18g上に設けられ、コンタクトホール11aを介して画素電極17aに接続されている。また、走査信号線16abがトランジスタ12bのゲート電極として機能し、トランジスタ12bのソース電極はデータ信号線15Qに接続され、ドレイン電極はドレイン引き出し電極27bを介して容量電極37bに接続されている。容量電極37bは保持容量配線18h上に設けられ、コンタクトホール11bを介して画素電極17bに接続されている。
同様に、走査信号線16cdがトランジスタ12cのゲート電極として機能し、トランジスタ12cのソース電極はデータ信号線15qに接続され、ドレイン電極はドレイン引き出し電極27cを介して容量電極37cに接続されている。容量電極37cは保持容量配線18h上に設けられ、コンタクトホール11cを介して画素電極17cに接続されている。また、走査信号線16cdがトランジスタ12dのゲート電極として機能し、トランジスタ12dのソース電極はデータ信号線15Qに接続され、ドレイン電極はドレイン引き出し電極27dを介して容量電極37dに接続されている。容量電極37dは保持容量配線18i上に設けられ、コンタクトホール11dを介して画素電極17dに接続されている。画素電極17A・17B・17C・17Dについては、上述の画素電極17a・17b・17c・17dの構成と同様である。
本液晶パネル30では、保持容量配線18g及び容量電極37aがゲート絶縁膜を介して重なる部分に上記保持容量Cha(図12参照)が形成され、保持容量配線18h及び容量電極37bがゲート絶縁膜を介して重なる部分に上記保持容量Chb(図12参照)が形成され、保持容量配線18hおよび容量電極37cがゲート絶縁膜を介して重なる部分に上記保持容量Chc(図12参照)が形成され、保持容量配線18iおよび容量電極37dがゲート絶縁膜を介して重なる部分に上記保持容量Chd(図12参照)が形成される。
本液晶パネル30では、2つの画素に対して走査信号線及び保持容量配線を1本ずつ設けているため、図1に示す液晶パネル10と比較して、走査信号線及び保持容量配線の数を減らすことができる。よって、開口率を高めることができるため、光利用効率を向上させることができる。なお、走査信号線及び保持容量配線の数や配置は、液晶パネルの利用目的に合わせて適宜決定することができる。
(液晶パネルの構成例4)
図16は、構成例4における液晶パネル40の構成の一部を示す等価回路図である。図16の液晶パネル40では、各画素に2つずつ画素電極が設けられ、画素101の画素電極17amは、走査信号線16aに繋がるトランジスタ12amを介してデータ信号線15qに接続され、画素101の画素電極17asは、走査信号線16aに繋がるトランジスタ12asを介してデータ信号線15qに接続されている。画素102の画素電極17bmは、走査信号線16bに繋がるトランジスタ12bmを介してデータ信号線15Qに接続され、画素102の画素電極17bsは、走査信号線16bに繋がるトランジスタ12bsを介してデータ信号線15Qに接続されている。画素103の画素電極17cmは、走査信号線16cに繋がるトランジスタ12cmを介してデータ信号線15qに接続され、画素103の画素電極17csは、走査信号線16cに繋がるトランジスタ12csを介してデータ信号線15qに接続されている。
また、画素111の画素電極17Amは、走査信号線16aに繋がるトランジスタ12Amを介してデータ信号線15rに接続され、画素111の画素電極17Asは、走査信号線16aに繋がるトランジスタ12Asを介してデータ信号線15rに接続されている。画素112の画素電極17Bmは、走査信号線16bに繋がるトランジスタ12Bmを介してデータ信号線15Rに接続され、画素112の画素電極17Bsは、走査信号線16bに繋がるトランジスタ12Bsを介してデータ信号線15Rに接続されている。画素113の画素電極17Cmは、走査信号線16cに繋がるトランジスタ12Cmを介してデータ信号線15rに接続され、画素113の画素電極17Csは、走査信号線16cに繋がるトランジスタ12Csを介してデータ信号線15rに接続されている。
また、保持容量配線18g及び画素電極17as間に保持容量Chasが形成され、保持容量配線18h及び画素電極17am間に保持容量Chamが形成され、保持容量配線18h及び画素電極17bs間に保持容量Chbsが形成され、保持容量配線18i及び画素電極17bm間に保持容量Chbmが形成され、保持容量配線18i及び画素電極17cs間に保持容量Chcsが形成され、保持容量配線18j及び画素電極17cm間に保持容量Chcmが形成される。同様に、保持容量配線18g及び画素電極17As間に保持容量ChAsが形成され、保持容量配線18h及び画素電極17Am間に保持容量ChAmが形成され、保持容量配線18h及び画素電極17Bs間に保持容量ChBsが形成され、保持容量配線18i及び画素電極17Bm間に保持容量ChBmが形成され、保持容量配線18i及び画素電極17Cs間に保持容量ChCsが形成され、保持容量配線18j及び画素電極17Cm間に保持容量ChCmが形成される。
上記の構成において、図3に示す駆動方法を適用することにより、上述した効果を奏することができる。さらに、本構成例では、図3に示す駆動方法に加えて、保持容量配線に供給するCs信号をレベルシフトさせる。例えば画素102において、保持容量配線18iに供給するCs信号及び保持容量配線18hに供給するCs信号をそれぞれ、走査信号線16bの走査終了後に互いに逆方向(突き上げ・下げ方向)にレベルシフトさせる。これにより、画素電極17bm・17bsをそれぞれ含む2つの副画素bm・bsの一方の電位を、データ信号線15Qからの書き込み電位に対して上に振り、他方の電位を該書き込み電位に対して下に振ることができ、副画素bm・bsを異なる輝度に制御することができる。例えば、保持容量配線18iに供給するCs信号を、走査信号線16bの走査終了後に「L」から「H」にレベルシフトさせる(突き上げる)一方、保持容量配線18hに供給するCs信号を、走査信号線16bの走査終了後に「H」から「L」にレベルシフトさせる(突き下げる)。これにより、画素電極17bmを含む副画素bmの電位をデータ信号線15Qからの書き込み電位に対して上に振り、画素電極17bsを含む副画素bsの電位を該書き込み電位に対して下に振ることができ、書き込み電位がプラス極性であれば、副画素bm・bsをそれぞれ、明副画素、暗副画素とすることができる。
このように本液晶パネル40では、明・暗副画素によって中間調を表示することができるため、視野角特性を高めることができる。
(液晶パネルの構成例5)
ここで、上述した構成例1〜4では、ドット反転駆動を行う構成であったが、本発明はこれに限定されるものではなく、ライン反転駆動を行う構成であっても良い。
図17は、構成例5における液晶パネル50の構成の一部を示す等価回路図であり、図18は、本液晶パネル50における画素101・102・111・112において形成される各容量の様子を示す等価回路図である。本液晶パネル50の構成は、図1に示す液晶パネル10の構成と同一であるため、その説明は省略する。
図19は、本液晶パネル50の駆動方法(ノーマリブラックモード)を示すタイミングチャートである。
本駆動方法では、図19に示されるように、走査信号線を2本ずつ同時選択していき、データ信号線に供給するデータ信号の極性を1フレーム期間ごとに反転させるとともに、同一水平走査期間においては、同一画素列に対応する2本のデータ信号線(15p・15P、15q・15Q、15r・15R)に逆極性のデータ信号を供給しつつ、隣り合う2本のデータ信号線(15P・15q、15Q・15r、15R・15s)に逆極性のデータ信号を供給する。これにより、図20に示すように、ライン反転駆動が実現される。
そして、本駆動方法によれば、例えば図21に示すような市松模様の画像を表示する際に生じ得る表示ムラを抑えることができる。
すなわち、図18に示されるように、データ信号線15qでは、k番目の水平走査期間(例えば、画素電極17aへの書き込み期間を含む)にグレー色に対応するプラス極性のデータ信号が供給され、(k+1)番目の水平走査期間(例えば、画素電極17cへの書き込み期間を含む)に白色に対応するプラス極性のデータ信号が供給され、(k+2)番目の水平走査期間(例えば、画素電極17eへの書き込み期間を含む)にグレー色に対応するプラス極性のデータ信号が供給される。一方、データ信号線15Qでは、k番目の水平走査期間(例えば、画素電極17bへの書き込み期間を含む)にグレー色に対応するマイナス極性のデータ信号が供給され、(k+1)番目の水平走査期間(例えば、画素電極17dへの書き込み期間を含む)に黒色に対応するマイナス極性のデータ信号が供給され、(k+2)番目の水平走査期間(例えば、画素電極17fへの書き込み期間を含む)にグレー色に対応するマイナス極性のデータ信号が供給される。すなわち、データ信号線15q・15Qに供給されるデータ信号電位は、k番目の水平走査期間から(k+1)番目の水平走査期間へ移行すると、突き上がる方向(プラス側)へ変化し、(k+1)番目の水平走査期間から(k+2)番目の水平走査期間へ移行すると、突き下がる方向(マイナス側)へ変化する。
そのため、例えば画素電極17aでは、k番目の水平走査期間に書き込まれた画素電位Va(グレー色に対応するプラス極性のデータ信号)が、(k+1)番目の水平走査期間において、データ信号線15q・15Qとの間の寄生容量Csd_aq・Csd_aQに起因して、突き上げられる方向(プラス側)に変動し、(k+2)番目の水平走査期間において、データ信号線15q・15Qとの間の寄生容量Csd_aq・Csd_aQに起因して、突き下げられる方向(マイナス側)に変動する。これにより、表示ムラが生じることになる。
この点、本構成では、画素電極17aが、データ信号線15P・15rと容量CaP・Carを形成している。このデータ信号線15Pでは、k番目の水平走査期間にグレー色に対応するマイナス極性のデータ信号が供給され、(k+1)番目の水平走査期間に白色に対応するマイナス極性のデータ信号が供給され、(k+2)番目の水平走査期間にグレー色に対応するマイナス極性のデータ信号が供給される。また、データ信号線15rでは、k番目の水平走査期間にグレー色に対応するプラス極性のデータ信号が供給され、(k+1)番目の水平走査期間に黒色に対応するプラス極性のデータ信号が供給され、(k+2)番目の水平走査期間にグレー色に対応するプラス極性のデータ信号が供給される。
そのため、画素電極17aでは、k番目の水平走査期間に書き込まれた画素電位Va(グレー色に対応するプラス極性のデータ信号)が、(k+1)番目の水平走査期間において、容量CaP・Carに起因して、突き下げられる方向(マイナス側)に変動し、(k+2)番目の水平走査期間において、容量CaP・Carに起因して、突き上げられる方向(プラス側)に変動する。これにより、寄生容量に起因する電位変動を、隣り合う画素列に対応するデータ信号線との間に形成される容量に起因する電位変動により打ち消すことができるため、クロストークの影響を抑え、表示品位を高めることができる。
同様に、画素電極17bでは、k番目の水平走査期間に書き込まれた画素電位Vb(グレー色に対応するマイナス極性のデータ信号)が、(k+1)番目の水平走査期間において、データ信号線15q・15Qとの間の寄生容量Csd_bq・Csd_bQに起因して突き上げられる方向(プラス側)に変動するが、容量CbP・Cbrに起因して突き下げられる方向(マイナス側)に変動し、(k+2)番目の水平走査期間において、データ信号線15q・15Qとの間の寄生容量Csd_bq・Csd_bQに起因して突き上げられる方向(プラス側)に変動するが、容量CbP・Cbrに起因して突き下げられる方向(マイナス側)に変動する。これにより、寄生容量に起因する電位変動を、隣り合う画素列に対応するデータ信号線との間に形成される容量に起因する電位変動により打ち消すことができるため、クロストークの影響を抑えることができる。
このように、ライン反転駆動を行う構成であっても、列方向に生じ得る表示ムラを抑えることができる。
なお、構成例2〜構成例4の各液晶パネルにおいて、データ信号線15q・15Qに供給するデータ信号の極性を入れ替えることにより、ライン反転駆動を実現することができるとともに、図21に示すような市松模様の表示画像に生じる表示ムラを抑えることができる。
(液晶表示ユニット、液晶表示装置の構成)
最後に、本発明の液晶表示ユニットおよび液晶表示装置(表示装置)の構成例について説明する。上記各構成例では、以下のようにして、本液晶表示ユニットおよび液晶表示装置を構成する。すなわち、液晶パネルの両面に、2枚の偏光板A・Bを、偏光板Aの偏光軸と偏光板Bの偏光軸とが互いに直交するように貼り付ける。なお、偏光板には必要に応じて、光学補償シート等を積層してもよい。次に、図22(a)に示すように、ドライバ(ゲートドライバ202、ソースドライバ201)を接続する。ここでは、一例として、ドライバをTCP(Tape Career Package)方式による接続について説明する。まず、液晶パネルの端子部にACF(Anisotoropi Conduktive Film)を仮圧着する。ついで、ドライバが乗せられたTCPをキャリアテープから打ち抜き、パネル端子電極に位置合わせし、加熱、本圧着を行う。その後、ドライバTCP同士を連結するための回路基板203(PWB:Printed Wiring Board)とTCPの入力端子とをACFで接続する。これにより、液晶表示ユニット200が完成する。その後、図22(b)に示すように、液晶表示ユニット200の各ドライバ(201・202)に、回路基板203を介して表示制御回路209を接続し、照明装置(バックライトユニット)204と一体化することで、液晶表示装置210となる。
図23(a)に、本液晶表示装置において、リフレッシュ期間を設ける場合のソースドライバの構成を示す。なお、便宜上、ラッチ回路及びDAC回路(デジタル−アナログ変換回路)は省略している。図23(a)に示すように、この場合のソースドライバには、各データ信号線に対応してバッファ31と、データ出力用スイッチSWaと、リフレッシュ用スイッチSWbとが設けられる。バッファ31には対応するデータdが入力され、バッファ31の出力は、データ出力用スイッチSWaを介してデータ信号線への出力端に接続されている。また、隣り合う2本のデータ信号線それぞれに対応する出力端は、リフレッシュ用スイッチSWbを介して互いに接続されている。すなわち、各リフレッシュ用スイッチSWbは直列に接続され、その一端がリフレッシュ電位供給源35(Vcom)に接続されている。ここで、データ出力用スイッチSWaのゲート端子には、チャージシェア信号shがインバータ33を介して入力され、リフレッシュ用スイッチSWbのゲート端子には、チャージシェア信号shが入力される。
なお、図23(a)に示すソースドライバを図23(b)のように構成してもよい。すなわち、リフレッシュ用スイッチSWcを、対応するデータ信号線とリフレッシュ電位供給源35(Vcom)にのみに接続し、各リフレッシュ用スイッチSWcを直列に接続しない構成とする。こうすれば、各データ信号線に速やかにリフレッシュ電位を供給することができる。
ここで、上記したソースドライバの構成ではリフレッシュ電位をVcomとしているがこれに限定されない。例えば、同一データ信号線に1水平走査期間前に供給された信号電位のレベルと現水平走査期間に供給すべき信号電位とに基づいて適切なリフレッシュ電位を算出しておき、このリフレッシュ電位を該データ信号線に供給してもよい。この場合のソースドライバの構成を図24に示す。該構成では、各データ信号線に対応して、データ出力用バッファ110と、リフレッシュ用バッファ111と、データ出力用スイッチSWaと、リフレッシュ用スイッチSWeとが設けられる。データ出力用バッファ110には対応するデータdが入力され、データ出力用バッファ110の出力は、データ出力用スイッチSWaを介してデータ信号線への出力端に接続されている。リフレッシュ用バッファ111には、対応する非画像データN(1水平走査期間前に供給された信号電位のレベルと現水平走査期間に供給すべき信号電位とに基づいて決定された最適なリフレッシュ電位に対応するデータ)が入力され、リフレッシュ用バッファ111の出力は、リフレッシュ用スイッチSWeを介してデータ信号線への出力端に接続されている。
本願でいう「電位の極性」とは、基準となる電位に対する高(プラス)・低(マイナス)を意味する。ここで、基準となる電位は、共通電極(対向電極)の電位であるVcom(コモン電位)であってもその他任意の電位であってもよい。
図25は、本液晶表示装置の構成を示すブロック図である。同図に示されるように、本液晶表示装置は、表示部(液晶パネル)と、ソースドライバ(SD)と、ゲートドライバ(GD)と、表示制御回路とを備えている。ソースドライバはデータ信号線を駆動し、ゲートドライバは走査信号線を駆動し、表示制御回路は、ソースドライバおよびゲートドライバを制御する。
表示制御回路は、外部の信号源(例えばチューナ)から、表示すべき画像を表すデジタルビデオ信号Dvと、当該デジタルビデオ信号Dvに対応する水平同期信号HSYおよび垂直同期信号VSYと、表示動作を制御するための制御信号Dcとを受け取る。また、表示制御回路は、受け取ったこれらの信号Dv,HSY,VSY,Dcに基づき、そのデジタルビデオ信号Dvの表す画像を表示部に表示させるための信号として、データスタートパルス信号SSPと、データクロック信号SCKと、チャージシェア信号shと、表示すべき画像を表すデジタル画像信号DA(ビデオ信号Dvに対応する信号)と、ゲートスタートパルス信号GSPと、ゲートクロック信号GCKと、ゲートドライバ出力制御信号(走査信号出力制御信号)GOEとを生成し、これらを出力する。
より詳しくは、ビデオ信号Dvを内部メモリで必要に応じてタイミング調整等を行った後に、デジタル画像信号DAとして表示制御回路から出力し、そのデジタル画像信号DAの表す画像の各画素に対応するパルスからなる信号としてデータクロック信号SCKを生成し、水平同期信号HSYに基づき1水平走査期間毎に所定期間だけハイレベル(Hレベル)となる信号としてデータスタートパルス信号SSPを生成し、垂直同期信号VSYに基づき1フレーム期間(1垂直走査期間)毎に所定期間だけHレベルとなる信号としてゲートスタートパルス信号GSPを生成し、水平同期信号HSYに基づきゲートクロック信号GCKを生成し、水平同期信号HSYおよび制御信号Dcに基づきチャージシェア信号sh、ならびにゲートドライバ出力制御信号GOEを生成する。
上記のようにして表示制御回路において生成された信号のうち、デジタル画像信号DA、チャージシェア信号sh、信号電位(データ信号電位)の極性を制御する信号POL、データスタートパルス信号SSP、およびデータクロック信号SCKは、ソースドライバに入力され、ゲートスタートパルス信号GSPとゲートクロック信号GCKとゲートドライバ出力制御信号GOEとは、ゲートドライバに入力される。
ソースドライバは、デジタル画像信号DA、データクロック信号SCK、チャージシェア信号sh、データスタートパルス信号SSP、および極性反転信号POLに基づき、デジタル画像信号DAの表す画像の各走査信号線における画素値に相当するアナログ電位(信号電位)を1水平走査期間毎に順次生成し、これらのデータ信号をデータ信号線(例えば、15q・15Q)に出力する。
ゲートドライバは、ゲートスタートパルス信号GSPおよびゲートクロック信号GCKと、ゲートドライバ出力制御信号GOEとに基づき、ゲートオンパルス信号を生成し、これらを走査信号線に出力し、これによって走査信号線を選択的に駆動する。
上記のようにソースドライバおよびゲートドライバにより表示部(液晶パネル)のデータ信号線および走査信号線が駆動されることで、選択された走査信号線に接続されたトランジスタ(TFT)を介して、データ信号線から画素電極に信号電位が書き込まれる。これにより各副画素の液晶層に電圧が印加され、これによってバックライトからの光の透過量が制御され、デジタルビデオ信号Dvの示す画像が各副画素に表示される。
次に、本液晶表示装置をテレビジョン受信機に適用するときの一構成例について説明する。図26は、テレビジョン受信機用の液晶表示装置800の構成を示すブロック図である。液晶表示装置800は、液晶表示ユニット84と、Y/C分離回路80と、ビデオクロマ回路81と、A/Dコンバータ82と、液晶コントローラ83と、バックライト駆動回路85と、バックライト86と、マイコン(マイクロコンピュータ)87と、階調回路88とを備えている。なお、液晶表示ユニット84は、液晶パネルと、これを駆動するためのソースドライバおよびゲートドライバとで構成される。
上記構成の液晶表示装置800では、まず、テレビジョン信号としての複合カラー映像信号Scvが外部からY/C分離回路80に入力され、そこで輝度信号と色信号に分離される。これらの輝度信号と色信号は、ビデオクロマ回路81にて光の3原色に対応するアナログRGB信号に変換され、さらに、このアナログRGB信号はA/Dコンバータ82により、デジタルRGB信号に変換される。このデジタルRGB信号は液晶コントローラ83に入力される。また、Y/C分離回路80では、外部から入力された複合カラー映像信号Scvから水平および垂直同期信号も取り出され、これらの同期信号もマイコン87を介して液晶コントローラ83に入力される。
液晶表示ユニット84には、液晶コントローラ83からデジタルRGB信号が、上記同期信号に基づくタイミング信号と共に所定のタイミングで入力される。また、階調回路88では、カラー表示の3原色R,G,Bそれぞれの階調電位が生成され、それらの階調電位も液晶表示ユニット84に供給される。液晶表示ユニット84では、これらのRGB信号、タイミング信号および階調電位に基づき内部のソースドライバやゲートドライバ等により駆動用信号(データ信号=信号電位、走査信号等)が生成され、それらの駆動用信号に基づき、内部の液晶パネルにカラー画像が表示される。なお、この液晶表示ユニット84によって画像を表示するには、液晶表示ユニット内の液晶パネルの後方から光を照射する必要があり、この液晶表示装置800では、マイコン87の制御の下にバックライト駆動回路85がバックライト86を駆動することにより、液晶パネルの裏面に光が照射される。上記の処理を含め、システム全体の制御はマイコン87が行う。なお、外部から入力される映像信号(複合カラー映像信号)としては、テレビジョン放送に基づく映像信号のみならず、カメラにより撮像された映像信号や、インターネット回線を介して供給される映像信号なども使用可能であり、この液晶表示装置800では、様々な映像信号に基づいた画像表示が可能である。
液晶表示装置800でテレビジョン放送に基づく画像を表示する場合には、図27に示すように、液晶表示装置800にチューナ部90が接続され、これによって本テレビジョン受像機601が構成される。このチューナ部90は、アンテナ(不図示)で受信した受信波(高周波信号)の中から受信すべきチャンネルの信号を抜き出して中間周波信号に変換し、この中間周波数信号を検波することによってテレビジョン信号としての複合カラー映像信号Scvを取り出す。この複合カラー映像信号Scvは、既述のように液晶表示装置800に入力され、この複合カラー映像信号Scvに基づく画像が該液晶表示装置800によって表示される。
なお、本液晶表示装置を、デジタルテレビに適用することもできる。本デジタルテレビは、概略的には、本液晶表示装置、スピーカ、デジタル放送用アンテナ、デジタルチューナ、デジタル復調部、分離部(DMUX)、ビデオデコード/キャプチャ部、映像処理部、表示制御部、オーディオデコード部、音声出力制御部、選局部、EPG/OSD予約処理部、リモコン受光部、通信制御部、不揮発性メモリ、IP放送チューナ、及びCPUを備えて構成される。本デジタルテレビにおいて、本液晶表示装置を除いた各部は、周知の構成を適用することができる。
図28は、本テレビジョン受像機の一構成例を示す分解斜視図である。同図に示すように、本テレビジョン受像機601は、その構成要素として、液晶表示装置800の他に第1筐体801および第2筐体806を有しており、液晶表示装置800を第1筐体801と第2筐体806とで包み込むようにして挟持した構成となっている。第1筐体801には、液晶表示装置800で表示される画像を透過させる開口部801aが形成されている。また、第2筐体806は、液晶表示装置800の背面側を覆うものであり、該液晶表示装置800を操作するための操作用回路805が設けられると共に、下方に支持用部材808が取り付けられている。
以上のように、本発明に係る表示装置は、
複数の走査信号線と複数のデータ信号線とを備え、データ信号線が延伸する列方向に並べられた複数の画素を含む画素列ごとに、2本のデータ信号線が設けられた表示装置であって、
各画素列において、列方向に隣り合う2つの画素の一方に含まれる画素電極がトランジスタを介して接続されるデータ信号線と、上記隣り合う2つの画素の他方に含まれる画素電極がトランジスタを介して接続されるデータ信号線とが、互いに異なっており、
順に並べられた第1、第2及び第3画素列について、第2画素列に含まれる各画素電極は、第1画素列に対応して設けられた2本のデータ信号線の一方と容量を形成しているとともに、第3画素列に対応して設けられた2本のデータ信号線の一方と容量を形成していることを特徴とする。
上記の構成によれば、各画素電極において、自画素に対応するデータ信号線との間に形成される寄生容量に起因するクロストークの影響を、隣り合う画素列に対応するデータ信号線との間に形成される容量により低減することができる。これにより、各画素電極における画素電位の変動を抑えることができるため、液晶表示装置の表示品位を高めることができる。
上記表示装置では、
順に並べられた第1、第2及び第3画素列について、
第1画素列に含まれる各画素電極は、第2画素列に対応して設けられた2本のデータ信号線の一方と容量を形成しており、
第3画素列に含まれる各画素電極は、第2画素列に対応して設けられた2本のデータ信号線の他方と容量を形成している構成とすることもできる。
上記表示装置では、第2画素列に含まれる各画素電極は、第1画素列に対応して設けられた2本のデータ信号線の一方に重なるように配されるとともに、第3画素列に対応して設けられた2本のデータ信号線の一方に重なるように配されている構成とすることもできる。
上記表示装置では、
第1画素列に含まれる各画素電極は、第2画素列に対応して設けられた2本のデータ信号線の一方に重なるように配され、
第3画素列に含まれる各画素電極は、第2画素列に対応して設けられた2本のデータ信号線の他方に重なるように配されている構成とすることもできる。
上記表示装置では、
走査信号線がN本(Nは1以上の整数)ずつ同時に選択され、
列方向に隣り合う2つの画素の一方に含まれる画素電極が接続されるトランジスタと、上記隣り合う2つの画素の他方に含まれる画素電極が接続されるトランジスタとが、それぞれ、同時に選択されるN本の走査信号線に接続されている構成とすることもできる。
上記表示装置では、
上記Nが2であって、走査信号線が2本ずつ同時選択され、
上記隣り合う2つの画素の一方に含まれる画素電極が接続されるトランジスタが、同時に選択される2本の走査信号線の一方に接続され、上記隣り合う2つの画素の他方に含まれる画素電極が接続されるトランジスタが、同時に選択される上記2本の走査信号線の他方に接続されている構成とすることもできる。
上記表示装置では、同一水平走査期間では、1画素列に対応して設けられる2本のデータ信号線に、互いに異なる極性のデータ信号が供給される構成とすることもできる。
上記表示装置では、1つの画素に複数の画素電極が設けられている構成とすることもできる。
上記表示装置では、ドット反転駆動またはライン反転駆動を適用することができる。
また、本液晶表示装置は、上記表示装置を備えることを特徴とする。また、本テレビジョン受像機は、上記液晶表示装置と、テレビジョン放送を受信するチューナ部とを備えることを特徴とする。
本発明は上記の実施の形態に限定されるものではなく、上記実施の形態を技術常識に基づいて適宜変更したものやそれらを組み合わせて得られるものも本発明の実施の形態に含まれる。
本発明の液晶パネルは、例えば液晶テレビに好適である。
10、20、30、40、50 液晶パネル
101〜106、111〜116 画素
a〜f、A〜F 画素
12a〜12f、12A〜12F トランジスタ
15p、15P、15q、15Q、15r、15R、15s、15S データ信号線
16a〜16f、16ab、16cd、16ef 走査信号線
17a〜17f、17A〜17F 画素電極
18a〜18f、18g、18h、18i 保持容量配線
α 画素列(第1画素列)
β 画素列(第2画素列)
γ 画素列(第3画素列)
84 液晶表示ユニット
601 テレビジョン受像機
800 液晶表示装置(表示装置)

Claims (9)

  1. 複数の走査信号線と複数のデータ信号線とを備え、データ信号線が延伸する列方向に並べられた複数の画素を含む画素列ごとに、上記画素列の左側に第1のデータ信号線が設けられ、右側に第2のデータ信号線が設けられた表示装置であって、
    各画素列において、列方向に隣り合う2つの画素の一方に含まれる画素電極がトランジスタを介して上記第1のデータ信号線に接続され、上記隣り合う2つの画素の他方に含まれる画素電極がトランジスタを介して上記第2のデータ信号線に接続され、
    順に並べられた第1、第2及び第3画素列について、
    第1画素列に対応する第2のデータ信号線と第2画素列に対応する第1のデータ信号線とが隣り合って配置され、第2画素列に対応する第2のデータ信号線と第3画素列に対応する第1のデータ信号線とが隣り合って配置され、
    第2画素列に含まれる各画素電極は、第1画素列に対応する第2のデータ信号線と第1の静電容量を形成し、第2画素列に対応する第1のデータ信号線と第2の静電容量を形成し、第2画素列に対応する第2のデータ信号線と第3の静電容量を形成し、第3画素列に対応する第1のデータ信号線と第4の静電容量を形成するように配置され、
    上記第1および第4の静電容量により生じる上記画素電極の電位変動が、上記第2および第3の静電容量により生じる上記画素電極の電位変動を打ち消す方向のものとなるように設定されていることを特徴とする表示装置。
  2. 第2画素列に含まれる各画素電極は、第1画素列に対応する第2のデータ信号線および第2画素列に対応する第1のデータ信号線に重なるように配されるとともに、第2画素列に対応する第2のデータ信号線および第3画素列に対応する第1のデータ信号線に重なるように配されていることを特徴とする請求項1に記載の表示装置。
  3. 走査信号線がN本(Nは1以上の整数)ずつ同時に選択され、
    列方向に隣り合う2つの画素の一方に含まれる画素電極が接続されるトランジスタと、上記隣り合う2つの画素の他方に含まれる画素電極が接続されるトランジスタとが、それぞれ、同時に選択されるN本の走査信号線に接続されていることを特徴とする請求項1に記載の表示装置。
  4. 上記Nが2であって、走査信号線が2本ずつ同時選択され、
    上記隣り合う2つの画素の一方に含まれる画素電極が接続されるトランジスタが、同時に選択される2本の走査信号線の一方に接続され、上記隣り合う2つの画素の他方に含まれる画素電極が接続されるトランジスタが、同時に選択される上記2本の走査信号線の他方に接続されていることを特徴とする請求項に記載の表示装置。
  5. 同一水平走査期間では、1画素列に対応して設けられる2本のデータ信号線に、互いに異なる極性のデータ信号が供給されることを特徴とする請求項1〜の何れか1項に記載の表示装置。
  6. 1つの画素に複数の画素電極が設けられていることを特徴とする請求項1に記載の表示装置。
  7. 当該表示装置の駆動方法が、ドット反転駆動またはライン反転駆動であることを特徴とする請求項1に記載の表示装置。
  8. 請求項1〜の何れか1項に記載の表示装置を備えることを特徴とする液晶表示装置。
  9. 請求項に記載の液晶表示装置と、テレビジョン放送を受信するチューナ部とを備えることを特徴とするテレビジョン受像機。
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