JPH10319369A - 薄膜トランジスタ液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】ＩＰＳ方式液晶表示装置の基準電位信号電源の
低消費電力化をする際の表示品質の向上。 【解決手段】ＩＰＳ方式の薄膜トランジスタ液晶表示装
置において、その基準電位線に印加する基準電位を１Ｖ
交流駆動させ、その駆動電圧を画像信号線に印加させる
画像信号の変動量に応じて変動させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は薄膜トランジスタ
（以下ＴＦＴと記述する）をスイッチング素子として用
いたアクティブマトリクス型液晶表示装置の画質向上に
関する。

【０００２】

【従来の技術】液晶表示装置とは、ガラス等の基板上に
形成された微細な間隔を有する少なくとも一対の電極と
該電極間に封入された液晶材料からなる電気容量に電圧
を印加することにより液晶材料の光学特性を変化させ、
これを表示に用いるものである。画像を表示するために
は、微細な平面寸法で作製された電気容量（これを画素
と称する）を基板平面上に配列し、対向して配置された
ガラス等の平面基板との間の間隙に液晶を封入して画素
を形成し、これらの各々に画像信号を印加して平面画像
を得る方法が一般的であり、広く工業製品として製造さ
れている。画素に画像信号を印加するには、配線数を少
なくするために複数の画像信号線を基板上にほぼ平行に
敷設し、これにほぼ直交するように複数の選択信号線を
前記画像信号線と同一基板上に敷設し、これらの交点付
近にスイッチング素子を備えた画素を配置して画像信号
線方向にぼぼ並列した複数画素で画像信号線を共有し、
選択信号線から印加される選択信号により前記スイッチ
ング素子を駆動し、共有する画素信号線から順次送られ
て来る画像信号を順次的に各画素に印加するアクティブ
マトリクス方式が広く用いられている。この方式におい
ては、液晶容量に印加される画像信号電圧の基準電位を
各画素に対し与える必要があるが、通常のＴＮ(Twisted
Nematic）型と呼ばれる液晶を用いた画素では液晶容量
への印加電圧の基準電位は対向基板上にスパッタリング
などにより形成されたインジウム・錫酸化物（ＩＴＯ）
透明薄膜電極により供給され、基準電位線は画素信号線
と同一の基板上には存在しない。ＴＮ型の場合、対向基
板に形成される基準電位電極は画面全面に対し共通であ
ることが一般的であり、同じ基準電位が全画素に一様に
印加される。

【０００３】一方、近年実用化が進んでいるＩＰＳ（In
Plane Switching）方式の液晶表示装置では基板面と平
行な電場を発生させるため、電界を発生させるための電
極が同一基板上に形成される。図１１にそのＩＰＳ方式
液晶表示装置の例の画素の一部の断面図を示す。一対の
偏光板８が一対の基板７を挟持し、その一対の基板７の
一方の基板の対向面に画素電極１を形成し、その上に絶
縁膜２を形成し、その絶縁膜２の上に基準電位線４と画
像信号線３を形成し、その上に配向膜５を形成し、前記
他方の基板の対向面に配向膜５を形成し、これらの一対
の基板７によって、液晶層６を挟持するように形成す
る。この場合、基準電位信号線は画素信号線および選択
信号線と同一の基板上に敷設されたまま、各画素に接続
される。しかし、この方式の液晶表示装置ではＴＮ型の
ように画素電極と対向する基板に形成される面電極によ
る大きな容量を有さないために、画像信号線の信号が液
晶に印加される電界によって、大きな信号電圧の変動が
生じ、フリッカー等の画面品質の低下が生じる。

【０００４】液晶表示装置を駆動する際、画素信号を供
給する集積回路素子（以下ドライバという）の出力電圧
範囲を低減し、液晶への印加電圧は液晶材料の変質を防
止するために、基準電位を一定値ではなく矩形波信号と
して、画素容量に印加する信号電圧の一部を基準電位側
に分担させる駆動法（以下コモン交流駆動という）が広
く行われている。これは、基準電位線の基準電位がある
周期で極性を反転し交流化されている。従って画像信号
電圧の逆位相の矩形波の基準電位信号を印加することに
より矩形波の振幅分の電圧を分担することが可能であ
る。この手法により、各画像信号線に接続され信号供給
を行う集積回路素子（以後表示信号ドライバと記す）に
要求される負荷を低減し、安価な表示信号ドライバを使
用することができる。さらに表示信号ドライバの端子出
力電圧振幅を小さくすれば、同ドライバの消費電力は振
幅電圧の２乗に比例するので、これを大幅に低減するこ
とが可能である。かかる駆動方法はすでに工業製品とし
ての薄膜トランジスタ液晶表示装置に広く用いられてい
るが、具体的な記述内容は、例えば、「フラットパネル
・ディスプレイ９２」（日経ＢＰ社 １９９１）第１４
６−１５１頁に記載されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】基準電位信号に矩形波
を用いる方法は、基準電位自体が液晶容量に対し充放電
を行うことになるため、必然的に基準電位信号を供給す
る電源の消費電力を増大させる。従って、コモン交流駆
動を実施する際は基準電位信号電源の消費電力を抑制す
るために： １）基準電位信号の矩形波化周波数を低減する ２）基準電位信号の矩形波振幅を小さくすることが必要
とされる。

【０００６】矩形波周波数の低減方法として例えば、矩
形波周波数を一画面の垂直同期周波数とする方法（以後
１Ｖ交流駆動法と称する）が想定される。この場合、一
般に用いられている一走査線の水平同期周波数を用いる
方法（以後１Ｈ交流駆動法と称する）に比べ、周波数が
２〜３桁下がるので、基準電位信号電源が電位の変調に
消費する電力もほぼ同程度に低減することが可能であ
る。あるいはそれよりは高周波数であるが、水平同期周
波数の整数倍（例えば２〜２０程度）に設定する場合も
考えられるが、同様である。

【０００７】しかるにこの場合、以下に述べるような問
題が生じる：表示装置内の各画素内の液晶容量は、画面
内で順次選択された選択信号線からの選択信号により薄
膜トランジスタを導通させ、選択期間内に画像信号線か
らの充電を行い、非選択期間では選択信号線との接続を
薄膜トランジスタにより切断して容量内の電荷により画
像信号電圧を保持する。通常の線順次駆動では、非選択
期間長は垂直同期周期から水平同期周期一つ分を差し引
いたものとなるが、これは十数ミリ秒程度となる。この
保持期間中の画素信号電位は、該画素に供給される基準
電位と、液晶容量値及び同容量内の蓄積電荷によって決
定されることになる。ここで、上記保持期間中に基準電
位信号が上記矩形波変調により変動した場合、上記液晶
容量の薄膜トランジスタ側電極には薄膜トランジスタの
ゲート−ドレイン間容量（以下Ｃｇｓと略記）を介して
選択信号線が接続されているので完全な浮動電位にはな
っておらず、選択信号線の非選択信号電位と基準電位の
差の変化のＣｇｓと液晶容量による分割分が液晶容量に
印加され、画像信号電位が変化してしまう。

【０００８】画像信号線の画素信号の変動によるフリッ
カー等の画像品質の低下を防止するため、一般的には選
択信号線の非選択信号電位を基準電位信号と同相，同振
幅で矩形波変調し、両電位の差を相殺することが行われ
ているが、ＩＰＳ方式液晶表示装置では、画素電極と選
択信号線を重畳させて形成されている付加容量と液晶容
量が縦に電界がかかるＴＮ型液晶表示装置よりも液晶容
量が小さいので、Cgsによる画像信号変動の影響が大き
くなるという問題が生じる。また、これを防ぐために、
ＩＰＳ方式の液晶表示装置の画素構造では、新たに電極
を形成し蓄積容量を形成することが考えられるが、開口
率が低下してしまうために実用上問題がある。

【０００９】本発明の目的はフリッカー等の少ない画像
品質のよい液晶表示装置を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】ＩＰＳ型液晶表示装置で
は、基準電位線の敷設方向に沿って分割された画素群に
対し複数の基準電位を与えることが容易であるため、画
像信号の電圧変動量を補償するために同じ変動量を基準
電位線に与えることができる。例えば、画素信号線に対
し並走するように基準電位信号線を形成した場合、対応
する画素列の画素信号および基準電位信号の極性を交互
に反転させ、画像信号変動を補正するように基準電位線
の信号電圧を変動させることにより、表示画像の品質を
向上させることが可能である。

【００１１】また、基準電位線を選択信号線の間に形成
したＩＰＳ型液晶表示装置の場合は選択信号線と基準電
位線は直交しているので同時に複数の基準電位線に基準
電圧を与えることはできないが、変動量と同じ程度変動
させた基準電圧を印加することで液晶に印加するべき差
電圧を確保できるので、画像の品質を向上させることが
可能である。

【００１２】つまり、本発明の液晶表示装置によれば、
画素信号変動に対し、基準電位線に印加される垂直同期
周波数の整数倍の周波数を持つ基準電位信号に画素信号
変動量を相殺する差電圧を加えることによって、これを
保証することができる。

【００１３】画素信号変動量は画像信号方向に隣接する
画素において勾配量となって出現するので、基準電位線
を画像信号線の間に形成した場合は画像信号線と同じ勾
配量を持たせて変動させ、基準電位線を選択信号線の間
に形成した場合は画像信号線と基準電位線との交点での
画像信号線の変動値になるように電圧を付与すればよ
い。

【００１４】前記画素信号変動は次のような機序で発生
することを図６〜図９を用いて説明する： １）図７において、ある選択信号線３１４に沿って配列
され接続された画素３２１に対し図６の選択信号３０２
が選択電位になった時点３０５では、薄膜トランジスタ
３１６が導通して画像信号線３１５からの画像信号電圧
Ｖｓ３０１が画素内の液晶容量Ｃｌｃ３１８に書き込ま
れ、液晶容量の電位３０１は画像信号電位に近づく。

【００１５】２）選択信号線が非選択電位になった図６
の時点３０６では、図８に示すように薄膜トランジスタ
３１６が非導通となり、液晶容量３１８と画像信号線３
１５との接続が遮断されて、液晶容量３１８両端の電位
差Ｖｌｃ３１０がほぼ保存され、基準電位信号線３１７
上の浮動電位をとるようになる。このまま、基準電位３
０４からの相対電位差３１０を次の選択開始時点３０９
まで保持する。

【００１６】３）１Ｖ交流駆動を行う場合、図６に示す
保持期間中のある時点３０７で基準電位が変化する。ど
の時点であるかは、一般に当該画素の画面内における位
置に依存する。通常の全画面非分割線順次駆動では、図
９に示すように画面４０１の一端（開始端）４０２から
他端（終了端）４０３へ向かって順次、図７の選択信号
線３１４に選択信号を与える。例として図６の基準電位
信号３０４の矩形波変調電位の変化点すなわち３０７を
選択信号の開始端選択点と同時点にとる場合を考える。
この場合、矩形波変調による基準電位３０４の変化とは
以下のような意味を持つ：すなわちある画素が選択され
た時点３０５では、該画素に供給される基準電位信号３
０４は該画素に供給される画像信号３０３と反対極性で
あり、両者の電位差が拡大して液晶容量に対し所要の電
圧Ｖｌｃ３１０を供給するが、矩形波変調された基準電
位がある時点３０７で極性を反転すると、直前に液晶容
量に供給された画像信号３０３と同極性となるように変
化するわけである。基準電位の変化量３１１をΔＶｃｏ
ｍと書くことにする。

【００１７】４）液晶容量３１８は構造上、一端が基準
電位信号線３１７に、他端が薄膜トランジスタ３１６に
接続されているが、同時に薄膜トランジスタ３１６のゲ
ート・ドレイン間容量Ｃｇｄ３１９を介して選択信号配
線３１４にも接続されている。選択信号線３１４が保持
する非選択信号電位が固定されている限り、基準電位の
変化ΔＶｃｏｍ３１１は直列容量Ｃｌｃ３１８、および
Ｃｇｄ３１９およびその他の容量Ｃｅｔｃ３２０により
分割され、Ｖｌｃの変化分ΔＶｌｃ３１２となる。ΔＶ
ｌｃ３１２は次の（数１）で表わされる：

【００１８】

【数１】

【００１９】Ｖｌｃは数１に従うΔＶｌｃだけ減少す
る。

【００２０】５）ここで図６の期間長Ｔ１：３２３は、
図９に示す考えている画素の画面４０１内の位置、すな
わち前記線順次駆動の開始端４０２および終了端４０３
との位置関係に依存する。開始端４０２に近い画素４０
４では図４の４０６のように選択開始時点４０９と選択
信号４１３が選択電位をとる画素選択時点４１０が相対
的に近接しているが、開始端４０３から遠い画素４０５
では、４０７のように選択開始時点４０９と選択信号４
１４が選択電位をとる画素選択時点４１１が相対的に離
れている。各選択信号線の選択信号印加時間４１５すな
わち１Ｈは、本実施例では全画面内で一定とするので、
上記Ｔ１：３２３は考えている画素の選択開始端４０２
から数えた順序数に比例することになる。すなわち開始
端４０２に近い画素４０４に対してはＴ１：３２３は期
間４１６となり、開始端４０３から遠い画素４０５では
Ｔ１：３２３は期間４１７となるわけである。液晶容量
内の液晶の光学特性は、液晶に印加された電圧Ｖｌｃ３
１０の実効値に応答するので、画素の光学応答にはＴ
１：３２３に応じた実効値差ΔＶｌｃｅｆｆに相当する
差が生ずる。期間長Ｔ１を持つ画素における実効値の減
少ΔＶｌｃｅｆｆは次の（数２）で表現される：

【００２１】

【数２】

【００２２】Ｔｖは一画面分の走査周期（垂直同期周
期）すなわち１Ｖ：３２２である。選択信号線が画面内
で等間隔に敷設されている場合、Ｔ１：３２３は当該画
素の終了端からの距離に比例する。Ｖｌｃは各々の積分
期間中で変化しないとしてよいので、数２は数３に書き
直すことができる：

【００２３】

【数３】

【００２４】さらにΔＶｌｃはＶｌｃのたかだか１０％
程度であるので、数３は次のＴ１に関する１次式で近似
できる：

【００２５】

【数４】

【００２６】このときの１次式近似の誤差は、図１０に
示すようにΔＶｌｃがＶｌｃの１０％に達してもＶｌｃ
に対し０.１３％ 程度であり、実用上十分な精度を有す
る。一方、前述のように選択信号線の選択期間１Ｈ３２
４が画面内で一定なので、Ｔ１は選択終了端４０３から
該当する基準電位信号線までの信号線本数に比例する。
すなわち選択終了端４０３から該基準電位信号線までの
信号線本数をｋ、画面選択開始端４０２から終了端４０
３までの信号線本数をＮとすれば：

【００２７】

【数５】

【００２８】従って、この場合、実効値差は開始端４０
２からの位置順序数Ｎ−ｋに比例するとみなしても差し
支えない。

【００２９】このようにして生じるΔＶｌｃｅｆｆ３１
２に対し、矩形波変調された基準電位３０４の平坦部３
２５の電位を画面内の位置に応じて調節し、ΔＶｌｃｅ
ｆｆ３１２を補償することとするのが本発明の本質であ
る。これには二つの方法がある。

【００３０】あ）基準電位線が画像信号線の間に形成さ
れる場合 基準電位信号線が画像信号線の間に形成されている場
合、一つの基準電位信号線に接続されている画素は開始
端側から終了端に向かって一個ずつ線順次選択され、画
像信号線からの信号を液晶容量に書き込む。一つの基準
電位信号線からみれば、開始端から遠い画素ほど矩形波
の立ち上がり・立ち下がり点から時間的に遅れた時点の
基準電位信号を使用していることになる。従って、基準
電位信号線の矩形波平坦部電圧を時間的に単調に変化さ
せることにより、前記実効値差ΔＶｌｃｅｆｆを補償す
ることができる。すなわち、平坦部電圧の変化分ΔＶｃ
ｆｌを時間ｔの関数として次の数式で与えれば良い：

【００３１】

【数６】

【００３２】負極性書き込みのときは符号が反転する。

【００３３】い）基準電位線が選択信号線の間に形成さ
れる場合 準電位信号線が選択信号線の間に形成されている場合、
一つの基準電位信号線に接続されている画素は共通の選
択信号線に接続されており、垂直同期周期内のある時点
で一斉に選択され、画像信号線からの信号を液晶容量に
書き込む。この場合、選択信号線が線順次駆動方向に分
離しているので開始端からの位置に応じて選択信号線ご
とに異なる基準電位を与えることにより前記実効値差Δ
Ｖｌｃｅｆｆを補償することができる。本発明では、簡
易な方法として特に抵抗はしごを用いてこれを実現する
方法を挙げているが、信号電圧を変化させるものであれ
ば他のものでもよい。また、抵抗値も所定の抵抗を使う
のではなく、画像信号線の変化量の変化に合わせて抵抗
値を変化させてもよいし、自動的に変化するものでもよ
い。

【００３４】本発明の薄膜トランジスタ液晶表示装置の
具体的な構成としては、一対の基板と、この一対の基板
に狭持された液晶層とを有し、前記一対の基板の一方に
は、複数の信号選択線と、その複数の信号選択線にマト
リクス上に形成された複数の画像信号線と、それぞれの
交点に対応して形成された薄膜トランジスタと、それら
の薄膜トランジスタに接続された複数の画素電極と、前
記複数の選択信号線のそれぞれの間に複数の基準電位線
が形成され、前記複数の画素電極と前記複数の基準電位
線のそれぞれに電圧を印加することにより、上記一方の
基板に対して支配的に平行な電界を生じさせる液晶表示
装置において、前記複数の基準電位線に印加される信号
電圧の周波数は垂直同期周波数の整数倍であって、前記
複数の画像信号線が伝送距離に応じて変化する電圧分だ
け前記複数の基準電位線に印加する電圧を変化させる構
成とする。

【００３５】上記基準電位線は所定の抵抗を介して接続
される構成としてもよい。

【００３６】また、上記基準電位線はそれぞれ異なる電
圧が印加されるように構成してもよい。

【００３７】また、本発明の異なる構成としては、一対
の基板と、この一対の基板に狭持された液晶層とを有
し、この一対の基板の一方には、複数の信号選択線と、
その複数の信号選択線にマトリクス上に形成された複数
の画像信号線と、それぞれの交点に対応して形成された
薄膜トランジスタと、それらの薄膜トランジスタに接続
された複数の画素電極と、前記複数の画像信号線のそれ
ぞれの間に複数の基準電位線が形成され、前記複数の基
準電位線に印加される信号電圧の周波数は垂直同期周波
数の整数倍であって、前記複数の画像信号線が伝送距離
に応じて変化する電圧分だけ電圧を変化させる構成とす
る。

【００３８】

【発明の実施の形態】以下、図を用いて本発明の実施形
態の数例を説明する。

【００３９】［実施例１］図１は本発明の基本的構成の
例を示したものである。画像表示平面上に、選択信号線
群１０１（図ではＧｎ〜Ｇｎ＋３の４本が描かれてい
る。）と、画像信号線群１０２（図ではＤｍ〜Ｄｍ＋３
の４本が描かれている。）が直交するように敷設され、
それらおのおのの交点に画素１０３が置かれ、全体とし
て格子状に配列されている。更に画素１０３の各々に
は、画像信号線群１０２と並走して敷設され、画像信号
の基準電圧を供給する基準電位線群１０４が接続されて
いる。選択信号線群１０１には選択信号線駆動素子１０
５が接続されており、同期回路１０６からの同期信号１
０７に従って、線順次選択信号１０８を選択信号線群１
０１の各線に出力する。線順次選択信号１０８は、周期
として前記１Ｖを持ち前記１Ｈずつ遅れた幅がほぼ１Ｈ
のパルス波であり、画面の走査開始端側から逐次時間順
序を以って与えられる。

【００４０】画像信号は１Ｈ毎にて変化する波高変調さ
れた矩形波であり、各波高はそれぞれその波高値が与え
られる時点で選択されている画素の画像信号値となる。
画素１０３は図２のような構成になっている：各画素内
部には薄膜トランジスタ素子１０９がスイッチング素子
として内蔵されており、液晶容量１１０に接続されてい
る。液晶容量１１０の他端は基準電位線群１０４が接続
されている。図３は本実施例における駆動波形ならびに
画素各部の信号波形である：前述したように各画素１０
３の液晶容量１１０に印加される画像信号は交流波形で
あり、本実施例においては画像信号１１１、１１２は隣
り合う画像信号線ごとに逆位相で印加されている。図１
の構成ではＤｍおよびＤｍ＋２と、Ｄｍ＋１およびＤｍ
＋３では位相が反転している。すなわちＤｍおよびＤｍ
＋２が波形１１１の位相で出力するとき、Ｄｍ＋１およ
びＤｍ＋３では波形１１２の位相で出力する。これに対
応して矩形波の基準電位信号１１３および１１４も隣り
合う基準信号線ごとに位相が反転している。図１の構成
では基準電位信号１１７は電源部Ｃ１と書かれた電源１
１８ａとＣ２と書かれた電源１１８ｂによって構成さ
れ、Ｃ１とＤｍおよびＤｍ＋２、Ｃ２とＤｍ＋１および
Ｄｍ＋３の位相がそれぞれ対応している。基準電位信号
１１３と画像信号１１１および基準電位信号１１４と画
像信号１１２の差が液晶容量に印加される液晶駆動電圧
となる。この位相反転を行う理由は次の２点である： あ）各画素の液晶容量１１１の電極電位の高低関係を列
毎に反転させることにより、画素内の浮遊容量に流入す
る迷走電流の極性を反転させ、画素間で打消すことによ
り、該電流による液晶容量電位の揺らぎを防ぐ。

【００４１】い）選択信号線電位が選択電位から非選択
電位に変わる時点で、次の式に従い液晶電位が変動す
る：

【００４２】

【数７】

【００４３】ここでΔＶｌｃ′は液晶電位変動分、ΔＶ
ｇは選択信号の選択電位と非選択電位の差、その他の記
号は数１と同じである。これは、数１の現象と同じ機序
で発生するものであるが、数７中のＣｇｄおよびＣｌｃ
は薄膜トランジスタおよび液晶の特性として画像信号値
の波高および極性によって変化するので、液晶電位の変
化量ΔＶｌｃ′は画像信号が正極性のときと負極性のと
きでは異なり、画素の光透過率の差となってあらわれ
る。このため、列ごとの極性反転で視感上の輝度差を打
消すのである。このような空間的な駆動位相の反転は、
現在主流の非晶質半導体を用いた薄膜トランジスタをス
イッチング素子として用いる限りＣｇｃの低減に限界が
あることから、必須と思われる。従って、本発明の実施
例は原則として上記のような基準信号配線の群分割を含
むものと考えられる。

【００４４】上記の空間的位相反転に加え、画像信号並
びに基準電位信号の上記位相関係を１Ｖ周期（図３の１
１６）で反転する、すなわち図１中の１１１および１１
３、１１２および１１４のように変化させる。ここでい
う１Ｖ周期とは前述のように「１画面」を走査するのに
必要な時間を周期とするということで、例えば、パーソ
ナルコンピュータの表示画面では１／６０秒付近が普通
に用いられている。この周期は画素選択期間である１Ｈ
（図３の１１５）の５００〜１０００倍程度の非常に長
いものであり、ここで述べている各種の信号配線の抵抗
および容量による負荷で定まる時定数よりも同様に１０
００倍程度長い。従って１Ｖ周期の矩形波印加に際して
は配線系の負荷による信号遅延はほとんど考えなくて良
い。

【００４５】さて、このような駆動においては前項で述
べたような機構により、画面の選択開始端に近い画素と
遠い画素との間で液晶駆動電圧の実効値に差が生じる。
これを補正するために本実施例においては基準電位信号
の矩形波平坦部の電位を１１３、１１４のように時間的
に変化させる。この変化量は前節に述べたようにほぼ選
択開始端からの空間距離および時間距離に対しほぼ線形
なので、前記基準電位信号の平坦部電位を一次関数的に
矩形波の変化させることにより十分よい精度で補正でき
る。補正量は前節で与えた数６に従えばよい。こうして
液晶駆動電圧を補正することにより、表示画質に破綻な
く１Ｖ交流駆動が可能になる。１Ｖ交流駆動は前述のよ
うに低電圧耐圧の表示信号ドライバを使用して低消費電
力で駆動可能、かつ表示信号ドライバ１１９の低電圧
化、低価格化及びフリッカー等の画像品質の低下防止す
ることができ、ＩＰＳ方式の液晶表示装置において、特
にその効果を奏する。

【００４６】［実施例２］本発明のもう一つの実施例を
図４を用いて説明する。本例においては、画像表示平面
上に、選択信号線群２０１（図ではＧｎ〜Ｇｎ＋３の４
本が描かれている。）と、画像信号線群２０２（図では
Ｄｍ〜Ｄｍ＋３の４本が描かれている。）が直交するよ
うに敷設され、それらおのおのの交点に画素２０３が置
かれ、全体として格子状に配列されている。更に画素２
０３の各々には、選択信号線群201と並走するように敷
設され、画像信号の基準電圧を供給する基準電位線群２
０４が接続されている。前例と異なるのは、この基準電
位信号線群２０４の敷設方向である。

【００４７】選択信号線群２０１には選択信号線駆動素
子２０５が接続されており、同期回路２０６からの同期
信号２０７に従って、線順次選択信号２０８を選択信号
線群２０１の各線に出力する。線順次選択信号２０８
は、周期として前記１Ｖを持ち前記１Ｈずつ遅れた幅が
ほぼ１Ｈのパルス波であり、画面の走査開始端側から逐
次時間順序を以って与えられる。画像信号は１Ｈ毎にて
変化する波高変調された矩形波であり、各波高はそれぞ
れその波高値が与えられる時点で選択されている画素の
画像信号値となる。この両信号の印加方法は前実施例と
全く同様であるので、１Ｖ交流駆動に伴う液晶駆動電圧
実効値差も同様に発生する。

【００４８】しかるに本実施例では、基準電位信号は画
面の選択開始端からの遠近に応じてそれぞれ独立の基準
電位信号配線を以って供給できるので、実施例１のよう
に同一配線内で時間的傾斜を持った信号を印加するので
はなく、各配線ごとに異なる波高値を持つ矩形波を印加
すれば良い。しかも本実施例においては、液晶駆動電圧
値の補正量は前項で述べたように選択開始端からの距離
と線形相関しているので、図５に記載したように簡単な
抵抗はしごを基準電位信号電源部内に設ける方法で容易
に補正が実現できる。すなわち、基準電位信号電源部２
１７の内部では隣り合う基準電位信号線群２０４の電源
接続端２１５ａ〜ｄを等値抵抗２１６ａ〜ｄで接続して
抵抗はしごを構成し、該抵抗はしごの両端に基準電位信
号電源２１８ａ、２１８ｂ、２１８ｃ、２１８ｄを接続
し、両端の電源すなわち２１８ａと２１８ｃ、および２
１８ｂと２１８ｄの出力電圧の間に画面両端の補正量差
に相当する電圧差を設定する。本実施例では後で述べる
理由により基準電位信号線群２０４を一本おきに二つの
下位群２１９および２２０に分割し、それぞれの下位群
内で隣接接続している。前記電圧差の抵抗分割により、
各配線の基準電位矩形波の波高値は次の数式のようにな
る：

【００４９】

【数８】

【００５０】ここで、Ｖｋ１は上記基準電位信号線下位
群内における選択開始端側から数えてｋ番目の基準電位
の矩形波波高値、Ｖｓｔａｒｔ１は選択開始端側の電源
が出力する矩形波信号の波高値、Ｖｅｎｄ１は選択終了
端側の電源が出力する矩形波信号の波高値、Ｎは該下位
群内の基準電位信号配線の総本数である。基準電位信号
線を二つの下位群に分割した理由は前実施例で数６を用
いて述べたものと同様である。上数式中のΔＶｃｓｕｐ
１を数１のΔＶｌｃに等しく設定することにより画面内
の各基準電位信号線に対し、数４ならびに数５に従った
補正電圧を印加することが可能である。

【００５１】このような基準電位信号の関係は図５の２
１０、２１１、２１２に示すようになる。すなわち一方
の下位群２２１に属する電源２１７、電源接続端２１５
ａ、２１５ｃにおける各基準電位信号はすべて同じ位相
関係となり、かつそれぞれの波高値は図５の２２１、２
２２、２２３のような大小関係を保ち画面内で単調な増
減を示す。他方の下位群２２２では位相の反転以外は全
く同様の関係がある。画像信号２０９本実施例では全て
の画像信号線において同位相の矩形波信号として印加さ
れる。この位相関係は１Ｖ交流駆動の基準電位信号位相
反転と同時に一斉に反転し、画素選択時の画像信号と基
準電位信号の順相関系を画面内で保持する。

【００５２】上述の構成において１Ｖ交流駆動を簡易に
実現でき、フリッカーの発生等画像品質の低下を防止で
きる。

【００５３】

【発明の効果】ＩＰＳ型液晶表示装置において、基準電
位信号の１Ｖ交流駆動の電圧をその画像信号電圧の変動
量だけ変動させる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明における画像信号線間に基準電位線を形
成した場合の液晶表示装置の構成図である。

【図２】本発明の液晶表示装置における１画素の等価回
路図を示す。

【図３】図１の液晶表示装置に印加する電圧波形を示
す。

【図４】本発明における信号選択線間に基準電位線を形
成した場合の液晶表示装置の構成を示す。

【図５】図４の液晶表示装置に印加する電圧波形を示
す。

【図６】本発明の解決すべき問題の発生機序を説明した
ものである。

【図７】本発明における液晶表示装置の１画素における
ＴＦＴ駆動時の電圧の印加状況と等価回路図を示す。

【図８】本発明における液晶表示装置の１画素における
ＴＦＴ非駆動時の電圧の印加状況と等価図を示す。

【図９】一つの基準電位線群における電圧の印加状況を
示したものである。

【図１０】本発明の実施例における液晶駆動電圧実効値
差の補正誤差を見積もったものである。

【図１１】ＩＰＳ方式液晶表示装置の１画素の一部の断
面図の一例である。

【符号の説明】 １…画素電極、２…絶縁膜、３…画像信号線、４…基準
電位線、５…配向膜、６…液晶層、７…基板、８…偏光
板、１０１…選択信号線群、１０２…画像信号線群、１
０３…画素、１０４…基準電位線群、１０５…選択信号
線駆動素子、１０６…同期回路、１０９…薄膜トランジ
スタ、１１０…液晶容量、１１７・１１８…基準電位信
号電源、１１９…表示信号ドライバ。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】一対の基板と、この一対の基板に狭持され
   た液晶層とを有し、 前記一対の基板の一方には、複数の信号選択線と、その
   複数の信号選択線にマトリクス上に形成された複数の画
   像信号線と、それぞれの交点に対応して形成された薄膜
   トランジスタ薄膜トランジスタと、それらの薄膜トラン
   ジスタに接続された複数の画素電極と、前記複数の選択
   信号線のそれぞれの間に複数の基準電位線が形成され、 前記複数の画素電極と前記複数の基準電位線のそれぞれ
   に電圧を印加することにより前記一方の基板に対して支
   配的に平行な電界を生じさせる液晶表示装置において、 前記複数の基準電位線に印加される電圧の周波数は垂直
   同期周波数の整数倍であって、前記複数の画像信号線が
   伝送距離に応じて変化する電圧分だけ前記複数の基準電
   位線に印加する電圧を変化させることを特徴とする薄膜
   トランジスタ液晶表示装置。
2. 【請求項２】請求項１において、前記複数の基準電位線
   は所定の抵抗を介して接続されることを特徴とする薄膜
   トランジスタ液晶表示装置。
3. 【請求項３】請求項１または２において、前記複数の基
   準電位線はそれぞれ異なる電圧が印加されることを特徴
   とする薄膜トランジスタ液晶表示装置。
4. 【請求項４】一対の基板と、この一対の基板に狭持され
   た液晶層とを有し、 前記一対の基板の一方には、複数の信号選択線と、その
   複数の信号選択線にマトリクス上に形成された複数の画
   像信号線と、それぞれの交点に対応して形成された薄膜
   トランジスタと、それらの薄膜トランジスタに形成され
   た複数の画素電極と、前記複数の画像信号線のそれぞれ
   の間に複数の基準電位線が形成され、 前記複数の基準電位線に印加される電圧の周波数は垂直
   同期周波数の整数倍であって、前記複数の画像信号線が
   伝送距離に応じて変化する電圧分だけ電圧を変化させる
   ことを特徴とする薄膜トランジスタ液晶表示装置。