JP2001133808A - 液晶表示装置およびその駆動方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明は、いわゆる横電界方式の液晶表示装置
及びその駆動方法に関し、低消費電力で良好な表示品質
が得られる液晶表示装置およびその駆動方法を提供する
ことを目的とする。 【解決手段】アレイ基板上の各画素領域に形成されたＴ
ＦＴ１と、アレイ基板上でＴＦＴ１に接続された表示電
極２と、アレイ基板上で画素領域毎に表示電極２と対向
して形成されたコモン電極４と、コモン電極４に接続す
るＴＦＴ３とを有するように構成する。

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
（ＴＦＴ：Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）
等をスイッチング素子に用いたアクティブ・マトリクス
型の液晶表示装置及びその駆動方法に関し、特に、ＴＦ
Ｔが形成されたアレイ基板上に表示電極およびコモン電
極の双方が設けられており、両電極間に電圧を印加して
主にアレイ基板面に平行な成分の電界により液晶の配向
を制御して画像を表示するいわゆる横電界方式の液晶表
示装置及びその駆動方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ＴＦＴおよび表示電極が形成され
たアレイ基板と、アレイ基板に対向してコモン電極が形
成された対向基板とを有し、アレイ基板と対向基板との
間にＴＮ（ねじれネマチック）液晶層を封止したＴＮ型
液晶表示装置が主流であった。この液晶表示装置は、表
示電極とコモン電極との間に電圧を印加して、アレイ基
板に対して垂直な成分の電界により液晶の配向を制御し
て画像を表示させるいわゆる縦電界方式の駆動方法を用
いている。

【０００３】近年、ＴＦＴが形成されたアレイ基板上に
表示電極およびコモン電極の双方が設けられており、両
電極間に電圧を印加して主にアレイ基板面に平行な成分
の電界により液晶の配向を制御して画像を表示するいわ
ゆる横電界方式の液晶表示装置が登場した。横電界方式
の液晶表示装置の例としては、ＩＰＳ（イン・プレーン
・スイッチング）方式による液晶表示装置が挙げられ
る。このＩＰＳ方式による液晶表示装置はモニタ用表示
装置等として製品化されつつある。横電界方式の液晶表
示装置は、縦電界方式のＴＮ型液晶表示装置と比較し
て、広視野角の表示が得られ、また、表示電極やコモン
電極を透明電極材料で形成する必要がないためＴＦＴの
製造工程を簡素化することが可能であり製造コストを抑
えることが可能であるという利点を有している。

【０００４】従来の横電界方式の液晶表示装置の１画素
分の構成を図１５に示す等価回路を用いて説明する。図
１５に示すように、アレイ基板上には図中上下方向に延
びる複数のデータバスライン１０８（図１５では１本の
み図示している）が形成されている。またアレイ基板上
には、データバスライン１０８に直交して図中左右方向
に延びる複数のスキャンバスライン１０６（図１５では
１本のみ図示している）が形成されている。これらデー
タバスライン１０８とスキャンバスライン１０６とで画
定される領域が画素領域である。そして、各データバス
ライン１０８とスキャンバスライン１０６との交差位置
近傍にＴＦＴ１００が形成されている。ＴＦＴ１００の
ドレイン電極Ｄは、データバスライン１０８に接続され
ている。ソース電極Ｓと表示電極１０２とは同一の形成
金属で同時に形成されている。また、ゲート電極Ｇはス
キャンバスライン１０６に接続されている。

【０００５】図示は省略するが、ソース電極Ｓを兼ねる
表示電極１０２は櫛歯状に形成された構造をしている。
そしてアレイ基板上で表示電極１０２の櫛歯と噛み合う
ように対向して櫛歯状に成形されたコモン電極１０４が
形成されている。コモン電極はコモンバスライン１１０
に接続されている。

【０００６】以上説明した画素が形成されたアレイ基板
上は液晶層を封止してカラーフィルタ等が形成された対
向基板（図示せず）と貼り合わされ、各バスラインに信
号を供給するドライバ回路（図示せず）が搭載されて液
晶表示装置の主要部が構成される。

【０００７】データ・ドライバ回路からは、各データバ
スライン１０８に駆動すべき画素に応じた階調信号（デ
ータ電圧）Ｖｄが供給される。また、ゲート・ドライバ
回路からは所定のＴＦＴ１００をオンにするための走査
信号Ｖｇが所定のスキャンバスライン１０６に供給され
る。また、コモンバスライン１１０にはコモン電位Ｖｃ
ｏｍが供給される。表示電極１０２とコモン電極１０４
との間の液晶により液晶容量Ｃｌｃが形成される。

【０００８】この従来の横電界方式の液晶表示装置で
は、一定のコモン電位Ｖｃｏｍに保持されたコモンバス
ライン１１０に直接接続された各画素のコモン電極１０
４に対して、ＴＦＴ１００を介して表示電極１０２にデ
ータ電圧Ｖｄを書き込んで液晶層での電界を制御するこ
とにより画像を表示するようになっている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】ところが、横電界方式
の液晶表示装置は、縦電界方式の液晶表示装置と比較し
て駆動電圧が高く、これに伴いデータ電圧Ｖｄの振幅が
大きくなって消費電力が大きくなってしまうという問題
を有している。また、データ電圧Ｖｄの振幅増大は、ク
ロストークの増大を招くため表示品質の低下を引き起こ
す要因になっているという問題を有している。

【００１０】本発明の目的は、アレイ基板上に形成され
た表示電極およびコモン電極間に電圧を印加して液晶の
配向を制御して画像を表示する液晶表示装置およびその
駆動方法において、低消費電力で良好な表示品質が得ら
れる液晶表示装置およびその駆動方法を提供することに
ある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的は、アレイ基板
上の各画素領域に形成された第１のスイッチング素子
と、前記アレイ基板上で前記第１のスイッチング素子に
接続された表示電極と、前記アレイ基板上で前記画素領
域毎に前記表示電極と対向して形成されたコモン電極
と、前記コモン電極に接続する第２のスイッチング素子
とを有することを特徴とする液晶表示装置によって達成
される。

【００１２】上記本発明の液晶表示装置において、前記
画素領域の前記コモン電極に前記第２のスイッチング素
子を介してコモン電位を供給する複数のコモンバスライ
ンを有し、前記複数のコモンバスライン同士を接続する
複数のコモンバス群が形成されていることを特徴とす
る。

【００１３】さらに、上記本発明の液晶表示装置におい
て、前記複数のコモンバスラインはスキャンバスライン
又はデータバスラインのいずれかと平行に形成され、前
記各コモンバスラインは一本おきに相互に接続されて第
１のコモンバス群と第２のコモンバス群とにまとめられ
ていることを特徴とする。

【００１４】また、上記本発明の液晶表示装置におい
て、前記画素領域の前記コモン電極に前記第２のスイッ
チング素子を介してコモン電位を供給する複数のコモン
バスラインを有し、スキャンバスライン又はデータバス
ラインのいずれかに沿って隣接する２つの前記画素領域
に対して１本のコモンバスラインが割り当てられている
ことを特徴とする。

【００１５】また、上記目的は、アレイ基板上の各画素
領域に形成されたスイッチング素子と、前記アレイ基板
上で前記スイッチング素子に接続された表示電極と、前
記アレイ基板上で前記表示電極と対向して形成されたコ
モン電極とを有し、前記表示電極と前記コモン電極との
間に電圧を印加して前記アレイ基板面に平行な成分の電
界により液晶の配向を制御して画像を表示する液晶表示
装置の駆動方法において、前記コモン電極に印加される
コモン電位が、前記液晶に印加される電圧の正負の極性
に対応して相異なる２つの電位をとることを特徴とする
液晶表示装置の駆動方法によって達成される。

【００１６】本発明によれば、各画素のコモン電極に接
続する第２のスイッチング素子として例えば薄膜トラン
ジスタを用い、この薄膜トランジスタを介して、対応す
る表示電極にデータが書き込まれるタイミングで、液晶
印加電圧の正負に対応させた相異なる２つの電位からな
るコモン電位を各コモン電極に書き込むようにしている
ため、データ電圧の振幅を低減することができる。デー
タ電圧振幅を低減させることにより液晶表示装置の消費
電力を低減させることができるようになると共にクロス
トークを低減させて優れた表示品質を得ることができる
ようになる。

【００１７】また、各画素の表示電極に接続されている
薄膜トランジスタのチャネル面積とコモン電極に接続さ
れている薄膜トランジスタのチャネル面積がほぼ同じに
なるようにしているため、表示電極に接続された薄膜ト
ランジスタによる表示電極のＤＣレベルシフト（薄膜ト
ランジスタがオン状態になって表示電極に書き込まれた
電位が、薄膜トランジスタのゲート容量カップリングの
ためオフ時に変化する現象）とコモン電極に接続された
薄膜トランジスタによるコモン電極のＤＣレベルシフト
をほぼ同じ大きさにすることができる。従って、データ
書き込み時（薄膜トランジスタのオン状態時）と保持期
間（薄膜トランジスタのオフ時）で液晶に印加される電
圧をほぼ同じにすることができる。さらには、正負のフ
レーム間においても液晶に印加する電圧をほぼ同じ大き
さにすることができるので、ＤＣ成分を除去して液晶を
交流駆動させることが容易となり、焼き付け等を防止し
て表示品質を向上させ、さらに信頼性を向上させること
ができるようになる。またさらに、蓄積容量の低減が可
能になるので表示領域中の蓄積容量配線の面積を狭めて
画素の開口率を向上させることもできるようになる。

【００１８】また、コモン電極に薄膜トランジスタを介
してコモン電位を供給するコモンバスラインがスキャン
バスラインと平行に形成されている場合には、コモンバ
スラインを一本おきに第１のコモンバス群と第２のコモ
ンバス群とにまとめることにより、１Ｈ反転駆動を容易
に実現でき表示品質を向上させることができる。

【００１９】また、隣接する２つの画素のコモン電極に
それぞれ接続する薄膜トランジスタのドレイン電極（ま
たは、ソース電極）を共通の１つのコモンバスラインに
接続することにより、表示領域内のコモンバスライン数
を半分に減らすことができるので画素の開口率を向上さ
せることができる。

【００２０】またさらに、少なくともコモンバスライン
を駆動する周辺回路を各画素に設けれた薄膜トランジス
タと一体化して絶縁性基板上に形成すれば、より製造コ
ストを低く抑えることができるようになる。また、コモ
ン電極に接続される薄膜トランジスタの動作半導体層に
多結晶シリコンを主成分に用いることにより、周辺回路
一体化液晶表示装置が容易に実現できる。

【００２１】

【発明の実施の形態】本発明の一実施の形態による液晶
表示装置およびその駆動方法について図１乃至図１４を
用いて説明する。本実施の形態による液晶表示装置はい
わゆる横電界方式の液晶駆動方法を用いている。まず、
本実施の形態による液晶表示装置の概略の構成を図１に
示す等価回路を用いて説明する。

【００２２】図１に示すように、アレイ基板上には図中
上下方向に延びる複数のデータバスライン８（図１では
１本のみ図示している）が形成されている。またアレイ
基板上には、データバスライン８に直交して図中左右方
向に延びる複数のスキャンバスライン６（図１では１本
のみ図示している）が形成されている。これらデータバ
スライン８とスキャンバスライン６とで画定される領域
が画素領域である。そして、各データバスライン８とス
キャンバスライン６との交差位置近傍にＴＦＴ１が形成
されている。ＴＦＴ１のドレイン電極Ｄは、データバス
ライン８に接続されている。またソース電極Ｓと接続さ
れる表示電極２は同一の形成金属で同時に形成されてい
る。また、ゲート電極Ｇはスキャンバスライン６に接続
されている。

【００２３】図示は省略するが、ソース電極Ｓを兼ねる
表示電極２は櫛歯状に形成された構造をしている。そし
てアレイ基板上で表示電極２の櫛歯と噛み合うように対
向して櫛歯状に成形されたコモン電極４が形成されてい
る。

【００２４】本実施の形態においてコモン電極４は、画
素領域内でＴＦＴ１とは別に形成されたＴＦＴ３のソー
ス電極Ｓに接続されている。ＴＦＴ３のゲート電極Ｇ
は、ＴＦＴ１のゲート電極Ｇと同じスキャンバスライン
６に接続されている。ＴＦＴ３のドレイン電極Ｄは、コ
モンバスライン１０に接続されている。ＴＦＴ３はＴＦ
Ｔ１と同一の工程で同時に形成されている。また、ＴＦ
Ｔ３のソース電極Ｓとコモン電極４とは同一の形成材料
で同時に形成されている。

【００２５】以上説明した画素が形成されたアレイ基板
上は液晶層を封止してカラーフィルタ等が形成された対
向基板（図示せず）と貼り合わされ、各バスラインに信
号を供給するドライバ回路（図示せず）が搭載されて液
晶表示装置の主要部が構成される。

【００２６】データ・ドライバ回路からは、各データバ
スライン８に駆動すべき画素に応じた階調信号（データ
電圧）Ｖｄが供給される。また、ゲート・ドライバ回路
からは所定のＴＦＴ１及びＴＦＴ３をオンにするための
走査信号Ｖｇが所定のスキャンバスライン６に供給され
る。また、コモンバスライン１０にはコモン電位Ｖｃｏ
ｍが供給される。表示電極２とコモン電極４との間の液
晶により液晶容量Ｃｌｃが形成される。

【００２７】以上説明したように、本実施の形態による
液晶表示装置は、アレイ基板上の各画素領域に形成され
た第１のスイッチング素子としてのＴＦＴ１と、アレイ
基板上でＴＦＴ１に接続された表示電極２と、アレイ基
板上で表示電極２と対向して形成されたコモン電極４
と、コモン電極４に接続する第２のスイッチング素子と
してのＴＦＴ３とを有していることを特徴としている。

【００２８】次に、図２及び図３を用いて本実施の形態
による液晶表示装置の駆動方法について説明する。図２
は、本実施の形態による液晶表示装置を駆動する駆動波
形を示している。図１及び図２から明らかなように、ス
キャンバスライン６上の走査信号Ｖｇが“Ｈ”レベルに
なると、ＴＦＴ１がオンになると同時にＴＦＴ３もオン
状態になる。ＴＦＴ１がオンになるとデータバスライン
８上のデータ電圧Ｖｄは表示電極２に書き込まれ、ＴＦ
Ｔ３がオンになるとコモンバスライン１０上のコモン電
位Ｖｃｏｍがコモン電極４に書き込まれる。

【００２９】液晶の劣化を防止するため、本実施の形態
では液晶に印加する電圧を１フレーム毎に反転させる交
流駆動を行うものとする。従って、ある一定の階調を表
示させ続ける場合、電圧の絶対値は変わらないが１フレ
ーム毎に正負の極性が反転するようにデータ電圧Ｖｄは
出力される。

【００３０】一方、コモン電極４に印加されるコモン電
位Ｖｃｏｍは、データ電圧Ｖｄの極性と逆極性で１フレ
ーム毎に反転するように駆動される。例えばコモン電極
４には、異なる極性の２つのコモン電位Ｖｃｏｍ＝Ｖｃ
ｈ又はＶｃｌ（Ｖｃｈ＞Ｖｃｌ）が１フレーム毎に交互
に印加される。

【００３１】例えばノーマリブラック型の液晶表示装置
を例にとり、液晶が最も暗い表示（黒）を行う場合に液
晶に印加される電圧の大きさをＶｂとし、最も明るい表
示（白）を行う場合に液晶に印加される電圧の大きさを
Ｖｗとする（Ｖｗ＞Ｖｂ）。第ｎフレームにおいて、表
示電極２に正極性のデータ電圧Ｖｄを印加し、コモン電
極４に負極性のコモン電位Ｖｃｏｍ＝Ｖｃｌを印加する
ものとすれば、黒を表示するにはデータ電圧Ｖｄ＝Ｖｂ
＋Ｖｃｌとなり、白を表示するにはデータ電圧Ｖｄ＝Ｖ
ｗ＋Ｖｃｌとなる。従って、第ｎフレームにおけるデー
タ電圧Ｖｄのとり得る範囲（Ｖｄ範囲）はＶｗ−Ｖｂと
なる。

【００３２】また、第（ｎ＋１）フレームにおいて、表
示電極２に負極性のデータ電圧Ｖｄが印加し、コモン電
極４に正極性のコモン電位Ｖｃｏｍ＝Ｖｃｈが印加する
ものとすれば、黒を表示するにはデータ電圧Ｖｄ＝−Ｖ
ｂ＋Ｖｃｈとなり、白を表示するにはデータ電圧Ｖｄ＝
−Ｖｗ＋Ｖｃｈとなる。従って、第（ｎ＋１）フレーム
におけるデータ電圧Ｖｄのとり得る範囲（Ｖｄ範囲）も
第ｎフレームの場合と同様にＶｗ−Ｖｂとなる。従っ
て、本実施の形態による液晶表示装置では全フレームに
渡りデータ電圧Ｖｄのとり得る範囲（Ｖｄ範囲）はＶｗ
−Ｖｂとなる。

【００３３】ここで比較例として、コモン電位Ｖｃｏｍ
を一定にして１フレーム反転駆動をする従来の駆動方式
について図３を用いて説明する。上述と同様のノーマリ
ブラック型の液晶表示装置の場合において、従来の１フ
レーム反転駆動方式では、コモン電位Ｖｃｏｍが一定で
あるため最も明るい表示（白）を行う場合に液晶に印加
される電圧の大きさＶｗだけを考慮すればよく、データ
電圧Ｖｄのとり得る範囲（Ｖｄ範囲）は全フレームに渡
り２×Ｖｗとなる。

【００３４】例えば、Ｖｗ＝６Ｖ、Ｖｂ＝２Ｖとすれ
ば、本実施の形態による液晶表示装置では、（Ｖｄ範
囲）＝Ｖｗ−Ｖｂ＝４Ｖとなり、従来の（Ｖｄ範囲）＝
２×Ｖｗ＝１２Ｖに対して、電圧範囲を１／３に低減さ
せることができる。これにより、データバスライン８上
の信号の変動に基づくクロストークを１／３に低減させ
ることができるため表示品質を大きく向上させることが
できる。また、データバスライン関連の消費電力は１／
９に低減させることができるようになる。

【００３５】また具体的な図示は省略したが本実施の形
態では、各画素領域の表示電極２に接続されているＴＦ
Ｔ１のチャネル面積とコモン電極４に接続されているＴ
ＦＴ３のチャネル面積がほぼ同じになるように形成して
いる。これによる効果について図４及び図５を用いて説
明する。図４及び図５は、フレーム毎のコモン電極４と
表示電極２の電位の変化を示しており、図４は本実施の
形態の構成及び駆動方法を用いた結果を示し、図５は比
較例として従来の構成及び駆動方法を用いた結果を示し
ている。

【００３６】まず図１５に示す従来の液晶表示装置では
図５に示すように、所定のスキャンバスライン１０６が
選択されると、当該スキャンバスライン１０６に接続さ
れているＴＦＴ１がオン状態となり、正フレーム（正極
性の電圧が印加されるフレーム；以下同じ）では表示電
極２にデータ電圧Ｖｄ+が、負フレーム（負極性の電圧
が印加されるフレーム；以下同じ）ではＶｄ-が書き込
まれる。当該スキャンバスライン６が非選択となりＴＦ
Ｔ１がオフになると、ＴＦＴ１のゲート及び表示電極２
間の容量カップリングにより、表示電極２の電位はΔＶ
の電位変動を受け（ＤＣレベルシフト）、正フレームで
はＶｄ+−ΔＶ、負フレームではＶｄ-−ΔＶの電位とな
る。

【００３７】従って、図５に示すように、蓄積期間に液
晶に印加される電圧は正フレームではＶｄ+−ΔＶ−Ｖ
ｃとなり、負フレームではＶｃ−Ｖｄ-−ΔＶとなるた
め隣接フレーム間で非対称となる。これを調整するため
に従来ではコモン電位Ｖｃｏｍを調整して非対称成分
（直流成分）を低減させるようにしているが、表示デー
タにより液晶の容量が変化するため全ての表示データに
渡って直流成分をなくすことは不可能であり、液晶の信
頼性や表示品質の低下が生じてしまう。

【００３８】それに対して本実施の形態による液晶表示
装置では、所定のスキャンバスライン６が選択される
と、当該スキャンバスライン６にＴＦＴ１と共に接続さ
れているＴＦＴ３もオン状態となり、図４に示すよう
に、コモン電極４には正フレームではＶｃｌが書き込ま
れ、負フレームではＶｃｈが書き込まれる。当該スキャ
ンバスライン６が非選択となりＴＦＴ１がオフになる
と、コモン電極４に接続されているＴＦＴ３もほぼ同時
にオフになる。

【００３９】このとき、上述のように各画素領域の表示
電極２に接続されているＴＦＴ１のチャネル面積とコモ
ン電極４に接続されているＴＦＴ３のチャネル面積とが
ほぼ同じに形成されているため、ＴＦＴ３のゲートとコ
モン電極４との容量カップリングが、ＴＦＴ１のゲート
と表示電極２との容量カッブリングとほぼ同じになる。

【００４０】従って、ＤＣレベルシフトによりコモン電
極４の電位は正フレームではＶｃｌ−ΔＶになり、負フ
レームではＶｃｈ−ΔＶになる。液晶に印加される電圧
は、［表示電極２の電位］−［コモン電極４の電位］で
あるから（図４におけるハッチング部参照）、電圧保持
期間における印加電圧の大きさは、電圧書き込み時と等
しくなり（正フレームでＶｄ+−Ｖｃｌ、負フレームで
Ｖｃｈ−Ｖｄ-）、フレーム間で対称的にすることがで
きる。従って、ＤＣ成分をほぼ完全に除去して液晶を交
流駆動することが容易に行えるようになる。従って、焼
き付け等を防止して表示品質を向上させることができ、
さらに液晶の信頼性を向上させることができるようにな
る。またさらに本実施の形態の構成によれば蓄積容量を
低減させることが可能になるので表示領域を遮光してい
る蓄積容量配線等の面積を低減して画素の開口率を向上
させることができるようになる。

【００４１】次に、本実施の形態による液晶表示装置の
構成及び駆動方法の変形例について図６及び図７を用い
て説明する。図１に示した各コモンバスライン１０に対
して、図２に示した駆動波形で液晶駆動を実現するに
は、駆動波形が複雑なため新たな駆動回路が必要となる
点に多少の困難性を有している。これを解消するため
に、図６に示す変形例では、各コモンバスライン１０が
スキャンバスライン６と平行に配置されるように形成さ
れ、各コモンバスライン１０は一本おきに相互に接続さ
れてコモンバス群（Ａ）１０ａとコモンバス群（Ｂ）１
０ｂの２つのグループにまとめられている。

【００４２】以上の構成の変形例に対して、図７に示す
ような駆動電圧を印加すれば、簡素で容易な駆動ができ
るようになる。図７（ａ）は、例としてスキャンバスラ
イン６ｎが選択された場合にコモンバス群（Ａ）１０ａ
に印加される駆動波形を示している。また、図７（ｂ）
は、例としてスキャンバスライン６ｎ＋１が選択された
場合にコモンバス群（Ｂ）１０ｂに印加される駆動波形
を示している。図７に示すように、それぞれのコモンバ
ス群１０ａ、１０ｂに対して、フレーム毎の正負の極性
が逆位相のコモン電位（Ｖｃｌ、Ｖｃｈ）を供給するこ
とにより、１水平走査期間毎に極性を反転させる１Ｈ反
転駆動を容易に実現できる。なお、さらに簡素化して全
てのコモンバスライン６を１つのグループ（群）にまと
めることも可能である。

【００４３】次に、本実施の形態による液晶表示装置の
構成の他の変形例について図８及び図９を用いて説明す
る。図８は、アレイ基板面上の各バスラインの配置を示
しており、図９は図８の（α）で示す領域の拡大図であ
る。本変形例では、データバスライン８に沿って隣接す
る２つの画素領域に対して１つのコモンバスライン１０
を割り当てた構造を示している。図８及び図９に示すよ
うに、各画素領域のコモン電極４に接続するＴＦＴ３の
ドレイン電極（又はソース電極）を、共通の１つのコモ
ンバスライン１０（図９ではコモンバスライン１０ｘ）
に接続させることにより、表示領域内のコモンバスライ
ン数を半分に低減させることができる。従って、表示領
域の開口率を向上させることができる。

【００４４】次に、本実施の形態による液晶表示装置の
構成のさらに他の変形例について図１０及び図１１を用
いて説明する。図１０は、アレイ基板面上の各バスライ
ンの配置を示しており、図１１は図１０の（β）で示す
領域の拡大図である。本変形例では、スキャンバスライ
ン６に沿って隣接する２つの画素領域に対して１つのコ
モンバスライン１０を割り当てた構造を示している。図
１０及び図１１に示すように、各画素領域のコモン電極
４に接続するＴＦＴ３のドレイン電極（又はソース電
極）を、共通の１つのコモンバスライン１０（図１１で
はコモンバスライン１０ｙ）に接続させることにより、
表示領域内のコモンバスライン数を半分に低減させるこ
とができる。従って、表示領域の開口率を向上させるこ
とができる。

【００４５】次に、本実施の形態による液晶表示装置の
構成のまたさらに他の変形例について図１２及び図１３
を用いて説明する。図１２は、アレイ基板面上の各バス
ラインの配置を示しており、図１３は図１２の（γ）で
示す領域の拡大図である。本変形例は、例えば低温ポリ
シリコンＴＦＴ製造プロセスを利用して、各スキャンバ
スライン６を駆動するスキャンバス駆動回路２０と、各
データバスライン８を駆動するデータバス駆動回路２
２、さらにコモンデータバスライン１０を駆動するコモ
ンバス駆動回路２４を、ポリシリコンを動作半導体層に
用いたＴＦＴと一体的に形成した点に特徴を有してい
る。

【００４６】このような周辺駆動回路一体型液晶表示装
置によれば従来に比して製造コストを低く抑えることが
可能になる。なお、図１２及び図１３に示すようなスキ
ャンバスライン６毎に各画素領域のＴＦＴ３が１本のコ
モンバスライン１０に接続されている構造だけでなく、
図８乃至図１１に示した構造においても、低温ポリシリ
コンＴＦＴ製造プロセス等を利用した周辺駆動回路一体
型液晶表示装置を実現することが可能である。この場合
において、図１０及び図１１に示したようなコモンバス
ライン１０がデータバスライン８と平行になる構成で
は、コモンバス駆動回路２４は表示領域を挟んでデータ
バス駆動回路２２と反対側に設けることが望ましい。

【００４７】次に、本実施の形態による液晶表示装置の
駆動方法における他の変形例について図１４を用いて説
明する。図１４は図１に示す等価回路における１Ｈ反転
駆動の駆動波形を示しており、スキャンバスライン６の
うち、ライン番号１〜６のそれぞれのコモン電極４に印
加されるコモン電位の反転駆動を例示している。図１４
に示す駆動波形を用いることにより、既に説明した図７
に示す駆動波形を用いた駆動方法と比較して表示品質を
さらに改善することができる。

【００４８】図７に示す駆動波形の場合には、データ電
圧Ｖｄの極性がフレーム毎に切り換わるのに応じて、対
応するコモン電位Ｖｃｏｍが逆位相で切り換わるが、コ
モン電位Ｖｃｏｍの切り換え直後に選択されたスキャン
バスライン６に接続されたＴＦＴ３と、コモン電位Ｖｃ
ｏｍの切り換え直前に選択されたスキャンバスライン６
に接続されたＴＦＴ３とでは、保持期間（スキャンバス
ラインの非選択期間）のバイアス条件が異なっている。
コモン電位Ｖｃｏｍの切り換え直前に選択されたＴＦＴ
３の方がより厳しいバイアス条件となってしまう。この
ため表示領域上方から下方に向かってＴＦＴ３のオフ特
性に対するマージンが厳しくなるため、画像表示におけ
る輝度傾斜が生じ易くなる。

【００４９】これに対し図１４に示す駆動波形は、スキ
ャンバスライン６のライン番号順に１水平走査期間（１
Ｈ）ずつコモン電位Ｖｃｏｍの反転時期をずらすように
しているので、保持期間のバイアス条件として最も緩や
かな条件で各コモン電極４に接続された全てのＴＦＴ３
を動作させることができる。このため輝度傾斜を生じさ
せずに表示品質を向上させた液晶表示装置を実現できる
ようになる。

【００５０】このように本実施の形態によれば、データ
バスライン８に印加するデータ電圧Ｖｄの振幅範囲を低
減できるため、クロストークを減少させて良好な品質で
明るい表示のできる液晶表示装置を実現できる。また、
２つのＴＦＴ１、３でＤＣレベルシフトが補償し合うた
め、交流駆動を容易に実現できると共に表示の信頼性を
向上させることができる。さらに、コモンバス駆動回路
を一体化することにより表示品質の向上及び低コスト化
が実現できる

【００５１】以上説明した実施形態を勘案すると、本発
明の各請求項には、現在の要件に加え、さらに以下に記
載する要件を追加することも可能である。すなわち、第
１の本発明としての、アレイ基板上の各画素領域に形成
された第１のスイッチング素子と、アレイ基板上で第１
のスイッチング素子に接続された表示電極と、アレイ基
板上で画素領域毎に表示電極と対向して形成されたコモ
ン電極と、コモン電極に接続する第２のスイッチング素
子とを有することを特徴とする液晶表示装置において、
以下の構成要件を追加することができる。

【００５２】（１）第１のスイッチング素子と第２のス
イッチング素子は共に薄膜トランジスタであり、第１の
スイッチング素子のチャネル面積と第２のスイッチング
素子のチャネル面積はほぼ同じであること。

【００５３】（２）少なくとも、コモンバスを駆動する
周辺回路が、各画素に設けられた薄膜トランジスタと一
体化して、絶縁性基板上に設けられていること。

【００５４】（３）第１及び第２のスイッチング素子
は、多結晶シリコンを主成分とする動作半導体層を有し
ていること。

【００５５】

【発明の効果】以上の通り、本発明によれば、アレイ基
板上に形成された表示電極およびコモン電極間に電圧を
印加して液晶の配向を制御して画像を表示する液晶表示
装置において、低消費電力で良好な表示品質を得ること
ができるようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態による液晶表示装置の概
略の構成を示す等価回路図である。

【図２】本発明の一実施の形態による液晶表示装置の駆
動方法を説明するための駆動波形を示す図である。

【図３】本発明の一実施の形態による液晶表示装置の駆
動方法を説明するために、比較例として従来の駆動方法
を示す図である。

【図４】本発明の一実施の形態による液晶表示装置の構
成から得られる効果を示す駆動波形図である。

【図５】本発明の一実施の形態による液晶表示装置の構
成から得られる効果を説明するために、比較例として従
来の駆動方法を示す図である。

【図６】本発明の一実施の形態による液晶表示装置の構
成及び駆動方法の変形例を示す図である。

【図７】本発明の一実施の形態による液晶表示装置の構
成及び駆動方法の変形例を示す図である。

【図８】本発明の一実施の形態による液晶表示装置の構
成及び駆動方法の他の変形例を示す図である。

【図９】本発明の一実施の形態による液晶表示装置の構
成及び駆動方法の他の変形例を示す図である。

【図１０】本発明の一実施の形態による液晶表示装置の
構成及び駆動方法のさらに他の変形例を示す図である。

【図１１】本発明の一実施の形態による液晶表示装置の
構成及び駆動方法のさらに他の変形例を示す図である。

【図１２】本発明の一実施の形態による液晶表示装置の
構成及び駆動方法のまたさらに他の変形例を示す図であ
る。

【図１３】本発明の一実施の形態による液晶表示装置の
構成及び駆動方法のまたさらに他の変形例を示す図であ
る。

【図１４】本発明の一実施の形態による液晶表示装置の
駆動方法における他の変形例を示す図である。

【図１５】従来の横電界方式の液晶表示装置の概略の構
成を示す等価回路図である。

【符号の説明】

１、３ ＴＦＴ ２ 表示電極 ４ コモン電極 ６ スキャンバスライン ８ データバスライン １０ コモンバスライン ２０ スキャンバス駆動回路 ２２ データバス駆動回路 ２４ コモンバス駆動回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H092 GA14 JA24 JB14 JB42 JB46 NA01 NA07 NA26 PA06 QA06 2H093 NA16 NA32 NA33 NA43 NC18 NC34 NC40 ND12 ND15 ND22 ND35 ND39 NE03 NF04 5C006 AA22 AC28 AF44 BB16 BC06 FA21 FA47 FA51 5C080 AA10 BB05 CC03 DD03 DD26 DD27 FF11 JJ02 JJ03 JJ04 5C094 AA02 AA09 AA12 AA22 AA53 BA03 BA43 CA19 DA13 DB01 DB04 DB10 EA04 EA07 ED14 FA01 FB12 FB14 FB15 GA10

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】アレイ基板上の各画素領域に形成された第
   １のスイッチング素子と、 前記アレイ基板上で前記第１のスイッチング素子に接続
   された表示電極と、 前記アレイ基板上で前記画素領域毎に前記表示電極と対
   向して形成されたコモン電極と、 前記コモン電極に接続する第２のスイッチング素子とを
   有することを特徴とする液晶表示装置。
2. 【請求項２】請求項１記載の液晶表示装置において、 前記画素領域の前記コモン電極に前記第２のスイッチン
   グ素子を介してコモン電位を供給する複数のコモンバス
   ラインを有し、 前記複数のコモンバスライン同士を接続する複数のコモ
   ンバス群が形成されていることを特徴とする液晶表示装
   置。
3. 【請求項３】請求項２記載の液晶表示装置において、 前記複数のコモンバスラインはスキャンバスライン又は
   データバスラインのいずれかと平行に形成され、 前記各コモンバスラインは一本おきに相互に接続されて
   第１のコモンバス群と第２のコモンバス群とにまとめら
   れていることを特徴とする液晶表示装置。
4. 【請求項４】請求項１記載の液晶表示装置において、 前記画素領域の前記コモン電極に前記第２のスイッチン
   グ素子を介してコモン電位を供給する複数のコモンバス
   ラインを有し、 スキャンバスライン又はデータバスラインのいずれかに
   沿って隣接する２つの前記画素領域に対して１本のコモ
   ンバスラインが割り当てられていることを特徴とする液
   晶表示装置。
5. 【請求項５】アレイ基板上の各画素領域に形成されたス
   イッチング素子と、前記アレイ基板上で前記スイッチン
   グ素子に接続された表示電極と、前記アレイ基板上で前
   記表示電極と対向して形成されたコモン電極とを有し、
   前記表示電極と前記コモン電極との間に電圧を印加して
   前記アレイ基板面に平行な成分の電界により液晶の配向
   を制御して画像を表示する液晶表示装置の駆動方法にお
   いて、 前記コモン電極に印加されるコモン電位が、前記液晶に
   印加される電圧の正負の極性に対応して相異なる２つの
   電位をとることを特徴とする液晶表示装置の駆動方法。