JPH0915559A - アクティブマトリクス液晶表示装置及びアクティブマトリクス液晶表示素子の駆動方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ゲートパルスのオフにより、液晶に印加され
る電圧が低下する現象を抑えることが可能なＴＦＴ液晶
表示素子の駆動方法を提供することである。 【構成】 液晶表示素子は、ＴＦＴ３１と画素電極１３
とがマトリクス状に形成された基板１１と、画素電極１
３に対向する対向電極１４が形成された基板１２と、基
板１１と１２との間に配置された液晶１７と、走査信号
線ＧＬと、データ信号線ＤＬと、を備える。全てのＴＦ
Ｔ３１がオフしている期間内の所定のタイミング、例え
ば、垂直帰線期間に、対向電極１４に印加する電圧を降
下させ、ＴＦＴ３１のオフに伴う画素電極１３の低下を
補償する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、アクティブマトリク
ス液晶表示装置及びアクティブマトリクス液晶表示素子
の駆動方法に関し、特に、アクティブ素子のオフに伴う
画素電極の電圧の低下を抑えることができるアクティブ
マトリクス液晶表示装置及びアクティブマトリクス液晶
表示素子の駆動方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】スイッチング素子として、ＴＦＴ（薄膜
トランジスタ）を用いたアクティブマトリクス液晶表示
素子中の各画素は図６に示すように、ＴＦＴ、画素容量
ＣLC、補償容量ＣＳ、ゲート信号線ＧＬ、データ信号線
ＤＬからなる等価回路で表現できる。一般に、画素容量
ＣLCは一方の基板に形成された画素電極と他方の基板に
形成された対向電極とその間の液晶とから形成され、補
償容量ＣＳは画素電極と絶縁膜を介して複数の画素電極
に対向する補償容量線とから形成される。

【０００３】図７に示すように、各画素の選択期間に
は、対応するゲート信号線ＧＬにゲートパルスを印加し
てＴＦＴをオンさせ、データ信号線ＤＬにデータ信号を
印加して、液晶容量ＣLCに表示データに対応する電圧を
印加する。一方、非選択期間には、ゲート信号線ＧＬの
ゲートパルスをオフしてＴＦＴをオフさせ、印加電圧を
液晶容量ＣLCに保持させる。

【０００４】ここで、ゲートパルスがオンからオフに切
り替わる際、即ち、ＴＦＴがオンからオフに切り替わる
際に、画素容量ＣLCを構成する画素電極の電圧がΔＶ降
下する。これは、ＴＦＴのゲート・ドレイン間の寄生容
量Ｃgdのために、ゲートパルスの電圧の降下（オンから
オフ）が画素電極の電圧に影響するためのである。

【０００５】この問題を解決するため、図６に示すよう
に、液晶容量ＣLCに補償容量ＣＳを並列に接続し、液晶
容量ＣLCから寄生容量Ｃdgに奪われた電荷を補償容量Ｃ
Ｓから補うことにより、電圧降下ΔＶを小さくする手法
を用いている。補償容量ＣＳを設けた場合の電圧降下量
ΔＶは数式１で表される。

【０００６】

【数１】 ΔＶ＝Ｃgd・（Ｖon−Ｖoff）／（Ｃgd＋ＣLC＋ＣＳ） ここで、Ｖonはゲートパルスのオンレベル、Ｖoffはゲ
ートパルスのオフレベルである。

【０００７】数式１から明らかなように、電圧降下ΔＶ
は完全には解消できず、それを小さく抑えるほど補償容
量ＣＳが大きくなり、ドライバの負荷が大きくなる等の
問題が発生する。このため、電圧降下量ΔＶは、一般に
０．５〜２Ｖに設定されている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】補償容量ＣＳを形成す
るためには、画素電極に対向してＣＳ形成用の電極を配
置する必要があり、しかも、補償容量ＣＳが大きくなる
に従って対向部分の面積を大きくしなければならない。
このため、表示エリアが狭くなり、且つ、基板上のパタ
ーン密度が高くなってしまう。また、補償容量ＣＳを大
きくするに従って、ドライバの負荷が大きくなって。従
って、なるべく補償容量を小さくし、できれば付加した
くないという実状がある。

【０００９】この発明は、上記実状に鑑みてなされたも
ので、ゲートパルスのオフにより、液晶に印加される電
圧が低下する現象を抑えることが可能なアクティブマト
リクス液晶表示装置及びアクティブマトリクス液晶表示
素子の駆動方法を提供することを目的とする。また、こ
の発明は、スイッチング素子の寄生容量に関わらず、液
晶に本来印加したい電圧に近い電圧を印加できるアクテ
ィブマトリクス液晶表示装置及びアクティブマトリクス
液晶表示素子の駆動方法を提供することを目的とする。
また、この発明は、開口率が高いアクティブマトリクス
液晶表示装置を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
め、この発明に係るアクティブマトリクス液晶表示装置
は、スイッチング素子と該スイッチング素子の電流路の
一端に接続された画素電極とがマトリクス状に形成され
た一方の基板と、前記画素電極に対向する対向電極が形
成された他方の基板と、前記一方の基板と前記他方の基
板との間に配置された液晶と、前記スイッチング素子の
制御端に接続された走査信号線と、前記スイッチング素
子の電流路の他端に接続されたデータ信号線と、を備え
る液晶表示素子と、前記走査信号線に接続され、前記走
査信号線に順次パルス電圧を印加して、各走査信号線に
接続されたスイッチング素子をオンする走査信号線ドラ
イバと、前記データ信号線に接続され、前記データ信号
線に順次表示データに対応する電圧を印加するデータ信
号線ドライバと、前記対向電極に接続され、全ての前記
スイッチング素子がオフしているタイミングで前記対向
電極の電圧を基準電圧よりも所定電圧降下させる対向電
極ドライバと、より形成されることを特徴とする。

【００１１】また、この発明にかかるアクティブマトリ
クス液晶表示素子の駆動方法は、スイッチング素子と該
スイッチング素子の電流路の一端に接続された画素電極
とがマトリクス状に形成された一方の基板と、前記画素
電極に対向する対向電極が形成された他方の基板と、前
記一方の基板と前記他方の基板との間に配置された液晶
と、を備える液晶表示素子の駆動方法において、各画素
の選択期間に対応するスイッチング素子をオンして、オ
ンしたスイッチング素子を介して前記画素電極に表示信
号に対応する電圧を印加し、スイッチング素子をオフし
て印加電圧を画素電極と対向電極とその間の液晶とより
構成される液晶容量に保持させ、全ての前記スイッチン
グ素子がオフしている期間内の所定のタイミングと前記
対向電極に少なくとも１つの前記スイッチング素子がオ
ンしているタイミングとでは異なった電圧を前記対向電
極に印加する、こと特徴とする。

【００１２】

【作用】上述した構成のアクティブマトリクス液晶表示
装置によれば、スイッチング素子がオフしている期間
に、対向電極の電圧を基準レベルよりも所定レベル低下
させる。このことは、対向電極の電圧を基準として考え
た場合は、画素電極の電圧が所定量上昇することを意味
し、電気的には補償容量を大きくしたことと等価であ
る。このため、この発明によれば、スイッチング素子が
オフした際に生ずる印加電圧の低下の度合を抑えること
ができる。また、補償容量を配置する場合には、その容
量を小さくすることができ、開口率が大きい液晶表示装
置（素子）を提供できる。

【００１３】また、上述した駆動方法によれば、例え
ば、全てのスイッチング素子がオフしている期間内の所
定のタイミングに前記対応電極に印加する電圧を、スイ
ッチング素子がオンしている期間に前記対向電極に印加
している電圧よりも低くすることができる。対向電極の
電圧を基準として考えた場合、このことは、画素電極の
電圧が所定量上昇することを意味し、電気的には補償容
量を大きくしたことと等価な効果が得られる。このた
め、この発明によれば、スイッチング素子のオフに伴う
画素電極の電圧の変化の少なくとも一部を相殺し、本来
画素電極に印加したい電圧に近い電圧を印加することが
できる。また、補償容量を配置する場合には、その容量
を小さくすることができ、開口率が大きい液晶表示装置
（素子）を提供できる。

【００１４】

【実施例】以下、この発明の実施例を図面を参照して説
明する。 （第１実施例）図３はこの発明の第１実施例にかかるア
クティブマトリクス液晶表示素子の断面構成を示す。図
示するように、このアクティブマトリクス型液晶表示素
子は、 一対の絶縁性で透明な基板１１、１２と、基板
１１と１２とを接合する封止材ＳＣと、基板１１と１２
との間に封止された液晶１７とから構成される液晶セル
１８と、液晶セル１８を挟んで配置された一対の偏光板
２１と２２とを備えている。

【００１５】基板１１には、画素電極１３とスイッチン
グ素子としてのＴＦＴ３１とが図３及び図４に示すよう
に、マトリクス状に配置されている。ＴＦＴ３１は、基
板１１上に形成されたゲート電極３４とゲート絶縁膜３
５と半導体層３６とドレイン電極３７とソース電極３８
とより構成される。画素電極１３及びＴＦＴ３１の上に
は配向膜１５が配置されている。

【００１６】さらに、基板１１の上には、複数の画素電
極１３にゲート絶縁膜を介して対向する補償容量線ＣＬ
が形成されている。

【００１７】図４に示すように、各ＴＦＴ３１のゲート
電極は対応する行の走査信号線（ゲートライン）ＧＬに
接続され、ドレイン電極は対応する画素電極１３に接続
され、ソース電極は対応する列のデータ信号線ＤＬに接
続されている。各走査信号線ＧＬは走査信号線ドライバ
４１に接続され、データ信号線ＤＬ、補償容量線ＣＬ、
対向電極１４はデータ信号線ドライバ４２に接続されて
いる。

【００１８】基板１２には、画素電極１３と対向する対
向電極１４と、対向電極１４の上に形成された配向膜１
６とが設けられている。液晶１７は、例えば、ＴＮ液
晶、或いは、ＳＴＮ液晶から構成される。

【００１９】次に、図１（Ａ）〜（Ｅ）及び図２（Ａ）
〜（Ｄ）を参照して、上記構成の液晶表示素子の駆動方
法を説明する。図１（Ａ）はデータ信号線ドライバ４２
に供給される映像信号、図１（Ｂ）は走査信号線ドライ
バ４１が任意の走査信号線ＧＬに印加する走査信号（ゲ
ートパルス）の電圧波形、図１（Ｃ）はデータ信号線ド
ライバ４２が対向電極１４に印加する電圧ＶCOMの波
形、図１（Ｄ）は画素電極１３の電圧（フレーム毎に極
性を反転した場合の例）、図１（Ｅ）は対向電極１４の
電圧を基準とした場合の画素電極１３の電圧の波形をそ
れぞれ示す。

【００２０】走査信号線ドライバ４１は図１（Ｂ）に示
すように、各行の選択期間Ｔ１に対応する走査信号線Ｇ
Ｌに順次ゲートパルスを印加する。ゲートパルスが印加
された走査信号線ＧＬに接続されたＴＦＴ３１はオンす
る。このとき、データ信号線ドライバ４２は、図１
（Ａ）に示す映像信号に従って、映像信号により指示さ
れる輝度（階調）を選択画素に表示するために液晶１７
に印加すべき電圧を、各データ信号線ＤＬに印加する。
図２（Ａ）に示すように、データ信号線ＤＬの電圧ＶＤ
はゲートパルスによりオンしているＴＦＴ３１を介して
画素電極１３に印加され、画素電極１３の電圧もほぼＶ
Ｄとなる。

【００２１】選択期間Ｔ１が終了し、非選択期間Ｔ２と
なると、ゲートパルスがオフし、それまで画素電極１３
に印加されていた電圧ＶＤに応じて、画素電極１３と対
向電極１４の対向部分とその間の液晶１７とから形成さ
れる液晶容量ＣLCと、画素電極１３と補償容量線ＣＬと
ゲート絶縁膜３５とから構成される補償容量ＣＳに電荷
が保持される。

【００２２】このとき、ＴＦＴ３１がオフすると同時に
走査信号線ＧＬの電圧がオフレベルに低下するため、図
２（Ｂ）に示すように、液晶容量ＣLCと補償容量ＣＳに
保持された電荷でＴＦＴ３１のゲート・ドレイン間の寄
生容量Ｃgdを充電する。このため、画素電極１３の電圧
は電圧ＶＤからΔＶ１降下する。このとき、電圧降下量
ΔＶ１は数式２で表される。

【００２３】

【数２】ΔＶ１＝Ｃgd・（Ｖon−Ｖoff）／（Ｃgd＋ＣL
C＋ＣＳ） Ｖonはゲートオンレベル、Ｖoffはゲートオフレベルで
ある。

【００２４】以後、液晶容量ＣLC及び補償容量ＣＳは保
持電圧を維持する。しかし、ＴＦＴ３１、液晶１７にも
漏電流が存在するため、保持電圧は徐々に低下する。

【００２５】時間が経過し、垂直帰線期間Ｔ３になる
と、データ信号線ドライバ４２は、対向電極１４の電圧
ＶCOMを図１（Ｃ）に示すように通常時の平均的な電圧
（基準電圧）よりも所定値ＶＣだけ降下させる。なお、
この際、補償容量線ＣＬの電圧も降下させる。

【００２６】対向電極１４の電圧ＶCOMの降下に伴って
対向電極１４の電圧が低下するため、図２（Ｃ）に示す
ように、寄生容量Ｃgdに蓄積された正電荷が液晶容量Ｃ
LCに移動する。これにより、対向電極１４の電圧ＶCOM
を基準とした画素電極１３の電圧はΔＶ２だけ上昇し、
画素電極１３の電圧はデータ信号線ドライバ４２がデー
タ信号線ＤＬに印加した電圧ＶＤに近づく（もしくは、
それを超える）。

【００２７】垂直帰線期間ＴＳが終了すると、データ信
号線ドライバ４２は、図１（Ｃ）に示すように基準電圧
を対向電極１４に印加する。このため、図２（Ｄ）に示
すように、液晶容量ＣLCに保持された電荷が再び寄生容
量Ｃgdに移動し、対向電極１４の電圧ＶCOMはΔＶ２降
下する。しかし、垂直帰線期間Ｔ３に取り戻した電圧分
ΔＶ２により、実効値的には、正しい電圧（データ信号
線ドライバ４２がデータ信号線ＤＬに印加した電圧Ｖ
Ｄ）に近づく。

【００２８】次に、該当画素の選択期間になると、前述
と同様の一連の動作を繰り返す。

【００２９】以上説明したように、この実施例によれ
ば、垂直帰線期間Ｔ３に対向電極１４の電圧ＶCOMを基
準値よりもＶＣ降下させる。対向電極１４の電圧の変化
に対応して画素電極１３の電圧も降下するが、対向電極
１４の電圧を基準とする相対的な画素電極１３の電圧は
ΔＶ２上昇する。このため、１フレーム当たりの実効値
では、寄生容量Ｃgdによる電圧降下ΔＶ１が減少した結
果となり、実効電圧は本来の電圧（データ信号線ドライ
バ４２がデータ信号線ＤＬに印加した電圧）に近づく。
従って、補償容量ＣＳを増加させたのと同様の効果が得
られる。

【００３０】次に、映像信号がＮＴＳＣコンポジットビ
デオ信号である場合を例に、電圧降下量ＶＣの値等を検
討する。ＮＴＳＣ方式の場合、規格上、１フィールドは
２６２．５Ｈ（Ｈは水平走査期間）であり、垂直帰線期
間（Ｖブンランキング期間）を２０Ｈ含む。また、液晶
表示装置の場合、一般に２００〜２３４ライン（Ｈ）が
有効エリアであり、Ｖブランク期間は２８．５〜４２．
５Ｈに拡大する。このブランク期間（約３０〜４０Ｈ）
の間、対向電極１４の電圧ＶCOMを基準値よりもＶＣだ
け低下させる。

【００３１】数式２から明らかなように、ΔＶ１＝ΔＶ
２とする場合、ＶＣ＝Ｖon−Ｖoffである。Ｖブランキ
ング期間を３５Ｈとした場合、Ｖブランキング期間の間
はΔＶ１が解消されるとすると、平均的な電圧降下ΔＶ
１’は数式３で表される。

【００３２】

【数３】 ΔＶ１’＝ΔＶ１・（２６２．５−３５）／２６２．５ ＝ΔＶ１・０．８７

【００３３】即ち、１フィールドを平均化して考えた場
合には、ＴＦＴのゲートドレイン間の寄生容量Ｃgdによ
る電圧の降下量ΔＶ１’は、通常駆動の場合の降下量Δ
Ｖ１の８７％に低減する。

【００３４】ΔＶ１’を０とするためには、数式４が成
立する必要がある。

【数４】ΔＶ１・（２６２．５−３５）＝（ΔＶ２−Δ
Ｖ１）・３５ 数式４を整理すると数式５が得られる。

【数５】ΔＶ２＝７．５・ΔＶ１ 従って、ＶＣは７．５・（Ｖon−Ｖoff）となる。即
ち、電圧降下量ＶＣをゲートパルスのパルス高さの７．
５倍とすればよい。このとき、補償容量ＣＳは必要なく
なる。

【００３５】また、ΔＶ１’をΔＶ１の５０％とするた
めには、数式６が成立する必要がある。

【数６】［ΔＶ・（２６２．５−３５）−３５・（ΔＶ
２−ΔＶ１）］／２６２．５＝ΔＶ１／２ 数式６を解くと数式７が得られる。

【数７】ΔＶ２＝３．７５・ΔＶ１ 従って、ＶＣは３．７５（Ｖon−Ｖoff）となる。即
ち、電圧降下量ＶＣをゲートパルスのパルス高の３．７
５倍とすればよい。

【００３６】今、データ信号線ＤＬに印加された電圧を
ＶＤ、ゲートパルスがオフした際の画素電極１３の電圧
の降下量をΔＶ0、ゲートパルスがオフした後の画素電
極１３の電圧をＶD−ΔＶOに設定したい場合を考える。
この場合、従来では数式８が成立するように補償容量Ｃ
Ｓを設定する。

【数８】 ΔＶO＝Ｃgd・（Ｖon−Ｖoff）／（Ｃgd＋ＣLC＋ＣＳ）

【００３７】一方、この実施例の駆動方法により、寄生
容量Ｃgdによる画素電極１３の電圧の降下量が実効的に
従来のａ倍（＜０ａ＜１）になっている場合、数式９が
成立するように補償容量ＣＳ’を設定する。

【数９】ΔＶO＝Ｃgd・ａ・（Ｖon−Ｖoff）／（Ｃgd＋
ＣLC＋ＣＳ’）

【００３８】数式８と９より、補償容量ＣＳ’は数式１
０で示される。

【数１０】 ＣＳ’＝ａ・ＣＳ＋（ａ−１）（Ｃgd＋ＣLC） ここで、ＣLCとＣgdとＣＳの比を４０対３対６０とし、
ａ＝１／２とすると、ＣＳ’＝８５ＣＳ／６００＝０．
１０８ＣＳとなる。従って、ＣＳを通常のほぼ１／１０
の面積に設定できる。

【００３９】（第２実施例）上記実施例においては、垂
直帰線期間Ｔ３に対向電極１４の電圧ＶCOMを基準値か
ら降下させたが、各水平走査期間内の適当なタイミング
で対向電極１４の電圧ＶCOMを降下させてもよい。この
ような第２実施例を、次に、図５（Ａ）〜（Ｇ）を参照
して説明する。

【００４０】図５（Ａ）はデータ信号線ドライバに供給
される約２走査期間分の映像信号を示し、図５（Ｂ）は
データ信号線ドライバ４２がデータ信号線ＤＬに印加す
るデータ信号の電圧波形を示し、図５（Ｃ）は走査信号
線ドライバ４１に供給されるゲート信号イネーブル信号
の電圧波形を示し、図５（Ｄ）は走査信号線ドライバ４
１が第ｎ行の走査信号線ＧＬに印加する走査信号の電圧
波形を示し、図５（Ｅ）は走査信号線ドライバ４１が第
ｎ＋１行の走査信号線ＧＬに印加する走査信号の電圧波
形を示し、図５（Ｆ）はデータ信号線ドライバ４２が対
向電極１４に印加する信号の電圧波形を示し、図５
（Ｇ）は対向電極１４の電圧を基準とした場合の画素電
極１３の電圧波形（ライン反転の場合）を、それぞれ示
す。

【００４１】ここで、ＴＦＴ３１として、Ｈ／３（Ｈは
水平走査期間）で液晶容量ＣLCと補償容量ＣＳを充電で
きる電流駆動能力を有するものを使用し、プリチャージ
期間（データ信号線ＤＬを予め高電圧にチャージするた
めに要する時間）がＨ／６であるとする。この場合、１
水平走査期間Ｈのうち、Ｈ／２期間、ＴＦＴ３１をオフ
させても液晶表示素子は正しく動作する。このＨ／２期
間中は、どの走査信号線ＧＬもオフ電圧（Ｖoff）とな
る。このため、ＴＦＴ３１のゲート・ドレイン間の寄生
容量Ｃgdによる画素電極１３の電圧の降下ΔＶ１が発生
する。そこで、第２実施例では、以下に詳述するよう
に、このＨ／２期間中に対向電極１４の電圧ＶCOMを基
準値よりもＶＣ降下させる。

【００４２】即ち、走査信号線ドライバ４１は、図５
（Ｃ）〜（Ｅ）に示すように、各水平走査期間Ｈの後半
で非活性レベルとなるゲート出力イネーブル信号を受け
ており、ゲート出力イネーブル信号がイネーブル（ハ
イ）レベルの期間に、その水平走査期間に対応する走査
信号線ＧＬにゲートパルスを印加する。

【００４３】一方、データ信号線ドライバ４２は、図５
（Ｂ）に示すように、各水平走査期間Ｈに、各データ信
号線ＤＬをプリチャージする（所定電圧レベルに引き上
げる）ための電圧信号を出力し、表示期間には、表示階
調に対応する電圧を有するデータ信号を出力する。ま
た、データ信号線ドライバ４２は、図５（Ｃ）に示すゲ
ート出力イネーブル信号がデスエーブル（ロー）レベル
の期間に、対向電極１４の電圧を通常時の中心レベルＶ
COMよりもＶCだけ低下させる。

【００４４】次に、図５（Ａ）〜（Ｇ）及び図２（Ａ）
〜（Ｄ）を参照して第２実施例の駆動方法を説明する。
１ライン分の走査が終了し、水平帰線期間となると、図
５（Ｃ）に示すゲート出力イネーブル信号はアクティブ
レベルとなり、これに応答して、走査信号線ドライバ４
１は、図５（Ｄ）に示すように、選択対象の第ｎ行の走
査信号線ＧＬにゲートパルスを出力する。ゲートパルス
が印加された第１ｎ行の走査信号線ＧＬに接続されたＴ
ＦＴ３１はオンする。

【００４５】一方、データ信号線ドライバ４２は、図５
（Ｂ）に示すように、プリチャージ用の電圧と図５
（Ａ）に示す映像信号により指示される輝度（階調）を
表示するための電圧ＶＤを各データ信号線ＤＬに印加す
る。データ信号線ＤＬ上の電圧ＶＤは、図２（Ａ）に示
すように、ゲートパルスによりオンしているＴＦＴ３１
を介して画素電極１３に印加される。液晶容量ＣLCと補
償容量ＣＳの充電が実質的に完了した時点で、図５
（Ｃ）及び（Ｄ）に示すように、ゲート信号イネーブル
信号がオフし、これに伴って第ｎ行のゲートパルスがオ
フし、それまで画素電極１３に印加されていた電圧ＶＤ
に応じた電荷が液晶容量ＣLCと補償容量ＣＳに保持され
る。

【００４６】同時にゲートパルスがオフレベルに低下す
るため、図２（Ｂ）に示すように、液晶容量ＣLCと補償
容量ＣＳに保持された電荷でＴＦＴ３１のゲート・ドレ
イン間の寄生容量Ｃgdが充電され、画素電極１３の電圧
は本来の値ＶＤよりもΔＶ１だけ低くなろうとする。一
方、データ信号線ドライバ４２は、対向電極１４の電圧
を図５（Ｆ）に示すように、通常時の平均的な電圧（基
準電圧）よりもＶＣ低くする。この際、補償容量線ＣＬ
の電圧も降下させる。このため、図２（Ｃ）に示すよう
に、対向電極１４の電圧ＶCOMを基準とした画素電極１
３の電圧はΔＶ２だけ上昇しようとする。

【００４７】降下量ΔＶ１と上昇量ΔＶ２が一部相殺す
るため、対向電極１４の電圧ＶCOMを基準とした画素電
極１３の電圧はΔＶ１とΔＶ２の差分だけ上昇する。

【００４８】次の水平帰線期間が開始し、ゲート出力イ
ネーブル信号が再びＨレベルとなると、データ信号線ド
ライバ４２は、対向電極１４の電圧ＶCOMをその基準値
に設定する。このため、図２（Ｄ）に示すように寄生容
量Ｃgdが再充電され、対向電極１４の電圧ＶCOMを基準
とした画素電極１３の電圧はΔＶ２だけ降下し、データ
信号線ＤＬの電圧ＶＤよりもΔＶ１だけ低い電圧とな
る。

【００４９】次のフレームまで、この走査信号線ＧＬに
ゲートパルスが供給されることはなく、ＴＦＴ３１はオ
フした状態を維持する。一方、対向電極１４の電圧ＶCO
Mは周期的にその基準値と基準値よりもＶＣ低い電圧と
の間で変化する。このため、対向電極１４の電圧を基準
とした画素電極１３の電圧は正しい値（データ信号線を
介して印加された値）ＶＤよりΔＶ２−ΔＶ１高い値
と、正しい値よりもよりΔＶ１低い値とを繰り返す。

【００５０】このため、この駆動方法によっても、第１
実施例と同様に、ゲートパルスがオフすることによる画
素電極１３の電圧の実効的な降下量を小さくすることが
できる。

【００５１】ΔＶ１＝ΔＶ２とする場合、第１実施例と
同様に、ＶＣ＝Ｖon−Ｖoffとなる。ここで、対向電極
１４の電圧ＶCOMを降下させる期間を１水平走査期間Ｈ
の１／２とすると、画素電極１３の電圧の実効的な電圧
降下量は、ΔＶ１の１／２となる。

【００５２】また、Ｖｃを２・（Ｖon−Ｖoff）とすれ
ば、補償容量ＣＳは実効的に不要になる。

【００５３】なお、この発明は上記実施例に限定され
ず、種々の変形が可能である。例えば、第１実施例で
は、垂直帰線期間内の３５Ｈの期間に対向電極１４の電
圧ＶCOMを降下させる場合を例に説明したが、全てのＴ
ＦＴ３１がオフしている期間内の任意の期間、例えば、
垂直帰線期間内の全期間或いは任意の期間だけ対向電極
１４の電圧ＶCOMを降下させてもよい。同様に、第２実
施例の水平走査期間内の全てのＴＦＴ３１がオフしてい
る期間内の任意の期間に対向電極１４の電圧ＶCOMを降
下させてもよい。

【００５４】また、対向電極１４の電圧ＶCOMの降下量
ＶＣは、電圧ＶCOMを降下させる期間、補償容量ＣＳの
値、画素電極１３の電圧の低下量ΔＶ１を低減する割合
等を考慮して任意に設定され、ゲートパルスのパルス高
の０．５〜１０倍に設定される。但し、ゲートパルスの
５倍以内が望ましい。また、上記実施例では、補償容量
ＣＳを配置したが、補助容量ＣＳは必要に応じて設けれ
ばよい。

【００５５】第１実施例では、フレーム単位で画素電極
１３の電圧の極性を反転するフレーム反転の例を、第２
実施例では、ライン単位で画素電極１３の電圧の極性を
反転するライン反転の例を示したが、第１実施例でライ
ン反転を採用し、第２実施例でフレーム反転を採用して
もよい。上記実施例では、通常状態での対向電極１４の
電圧が基準値でほぼ一定として説明したが、対向電極１
４はフレーム単位或いは水平走査期間単位で所定量異な
らせてもよい。なお、対向電極１４の電圧と補償容量線
ＣＬの電圧を独立に制御し、対向電極の電圧だけを、全
てのＴＦＴ３１がオフしている期間に降下させるように
してもよい。

【００５６】また、この発明は、透過型素子、反射型素
子、モノクローム表示素子、カラー表示素子、ＴＮ液晶
素子、ＳＴＮ液晶素子、強誘電性液晶素子、反強誘電性
液晶素子等の別に関わらず、広く適用可能である。その
他、素子構造、駆動方法などは、発明の要旨を損なわな
い範囲で、任意に変更可能である。

【００５７】

【発明の効果】以上詳述したように、この発明によれ
ば、走査信号のオフに伴う画素電極の電圧の降下量を、
全てのスイッチング素子がオフしている期間に対向電極
の電圧を所定量降下させることにより、実効的に低減す
る。従って、液晶に本来印加したい電圧に近い電圧を印
加することができ、期待通りの画像を表示させることが
できる。また、補償容量が存在する場合には、その容量
値を小さくすることができ、液晶表示素子の開口率を大
きくすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（Ａ）〜（Ｅ）はこの発明の第１実施例に係る
アクティブマトリクス液晶表示素子の駆動方法を説明す
るためのタイミングチャートである。

【図２】（Ａ）〜（Ｄ）は、図１に示す方法でアクティ
ブマトリクス液晶表示素子を駆動した際に、画素内の各
素子の動作、電荷の動き等を説明するための図である。

【図３】この発明の一実施例に係るアクティブマトリク
ス液晶表示素子の構造を示す断面図である。

【図４】この発明の一実施例に係るアクティブマトリク
ス液晶表示素子の一方の基板の構成を示す図である。

【図５】（Ａ）〜（Ｇ）はこの発明の第２実施例に係る
アクティブマトリクス液晶表示素子の駆動方法を説明す
るためのタイミングチャートである。

【図６】従来のアクティブマトリクス液晶表示素子の各
画素の等価回路である。

【図７】従来のアクティブマトリクス液晶表示素子の駆
動方法による、走査信号と画素電極の電圧の波形図であ
る。

【符号の説明】

１１…基板、１２…基板、１３…画素電極、１４…対向
電極、１５…配向膜、１６…配向膜、１７…液晶、１８
…液晶セル、２１…偏光板、２２…偏光板、３１…ＴＦ
Ｔ、４１…走査信号線ドライバ、４２…データ信号線ド
ライバ、ＣLC…液晶容量、ＣＳ…補償容量、ＤＬ…デー
タ信号線、ＧＬ…走査信号線、ＣＬ…補償容量線

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】スイッチング素子と該スイッチング素子の
   電流路の一端に接続された画素電極とがマトリクス状に
   形成された一方の基板と、前記画素電極に対向する対向
   電極が形成された他方の基板と、前記一方の基板と前記
   他方の基板との間に配置された液晶と、前記スイッチン
   グ素子の制御端に接続された走査信号線と、前記スイッ
   チング素子の電流路の他端に接続されたデータ信号線
   と、を備える液晶表示素子と、 前記走査信号線に接続され、前記走査信号線に順次パル
   ス電圧を印加して、各走査信号線に接続されたスイッチ
   ング素子をオンする走査信号線ドライバと、 前記データ信号線に接続され、前記データ信号線に順次
   表示データに対応する電圧を印加するデータ信号線ドラ
   イバと、 前記対向電極に接続され、全ての前記スイッチング素子
   がオフしているタイミングで前記対向電極の電圧を基準
   電圧よりも所定電圧降下させる対向電極ドライバと、 より形成されることを特徴とするアクティブマトリクス
   液晶表示装置。
2. 【請求項２】前記対向電極ドライバは、垂直帰線期間内
   の所定期間に前記対向電極の電圧を基準電圧よりも所定
   量降下させることを特徴とする請求項１に記載のアクテ
   ィブマトリクス液晶表示装置。
3. 【請求項３】前記対向電極ドライバは、水平走査期間内
   の所定期間に前記対向電極の電圧を基準電圧よりも所定
   量降下させることを特徴とする請求項１又は２に記載の
   アクティブマトリクス液晶表示装置。
4. 【請求項４】前記スイッチング素子は、前記画素電極と
   前記対向電極とその間の液晶とから形成される液晶容量
   を各水平期間の１／４乃至４／５の期間で充電可能な電
   流駆動能力を有することを特徴とする請求項１、２、又
   は３に記載のアクティブマトリクス液晶表示装置。
5. 【請求項５】スイッチング素子と該スイッチング素子の
   電流路の一端に接続された画素電極とがマトリクス状に
   形成された一方の基板と、前記画素電極に対向する対向
   電極が形成された他方の基板と、前記一方の基板と前記
   他方の基板との間に配置された液晶と、を備える液晶表
   示素子の駆動方法において、 各画素の選択期間に対応するスイッチング素子をオンし
   て、オンしたスイッチング素子を介して前記画素電極に
   表示信号に対応する電圧を印加し、スイッチング素子を
   オフして印加電圧を画素電極と対向電極とその間の液晶
   とより構成される液晶容量に保持させ、 全ての前記スイッチング素子がオフしている期間内の所
   定のタイミングと前記対向電極に少なくとも１つの前記
   スイッチング素子がオンしているタイミングとでは異な
   った電圧を前記対向電極に印加する、 ことを特徴とするアクティブマトリクス液晶表示素子の
   駆動方法。
6. 【請求項６】全ての前記スイッチング素子がオフしてい
   る期間内の所定のタイミングに印加される電圧は、前記
   スイッチング素子がオフすることによる前記画素電極の
   電圧の変動の少なくとも一部を相殺する電圧である、こ
   とを特徴とする請求項５に記載のアクティブマトリクス
   液晶表示素子の駆動方法。
7. 【請求項７】全ての前記スイッチング素子がオフしてい
   る期間内の所定のタイミングに前記対向電極に印加する
   電圧は少なくとも１つの前記スイッチング素子がオンし
   ているタイミングに前記対向電極に印加する電圧よりも
   低い、 ことを特徴とする請求項５又は６に記載のアクティブマ
   トリクス液晶表示素子の駆動方法。