JP3564037B2 - 液晶表示パネルの駆動方法および液晶表示パネル - Google Patents

Description

【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、対向信号線構造の液晶表示パネルおよびその駆動方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ワードプロセッサ、パーソナルコンピュータ、テレビジョン装置等に備えられる表示素子として、行列状に配置される複数の画素を含む液晶表示パネルが多く用いられるようになってきている。
【０００３】
図８は、第１の従来技術であり、従来一般的に使用されている能動三端子素子であるＴＦＴ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）６を用いる構造のアクティブマトリクス方式の液晶表示パネル１の構造模式図である。図９は、図８の液晶表示パネル１内の４画素分の部分の等価回路図である。図８と図９とを合わせて説明する。図８および図９に示す液晶表示パネルの構造を、以後「現行構造」と称す。画素２は、画素電極３と対向電極４との間に、液晶材料から形成される液晶層５が介在されて構成される。図８の液晶表示パネル１は、画素２の他に、第１基板、第２基板、画素２の総数と同数のＴＦＴ６、画素２の行数と同数の走査線７、画素２の列数と同数の信号線８、および基準線９を含む。なお図８および図９では第１基板と第２基板との図示が省略され、さらに図８では液晶材料の図示が省略されている。
【０００４】
第１基板上には、全画素２の画素電極３、全ＴＦＴ６、全走査線７、および全信号線８が配置される。各画素電極３は、各ＴＦＴ６のドレイン電極に個別接続される。走査線７は、画素２の行毎に、１行分の画素２の画素電極３にそれぞれ接続されるＴＦＴ６のゲート電極に接続される。信号線８は、画素２の列毎に、１列分の画素２の画素電極３にそれぞれ接続されるＴＦＴ６のソース電極に接続される。第２基板上には、一面ベタ電極１１が配置されている。一面ベタ電極１１は、全画素２の対向電極４と該対向電極４に接続すべき基準線９とが一体化されたものである。全画素２の液晶層５を形成する液晶材料は、第１基板と第２基板との間に封入される。図８の液晶表示パネル１において、走査線７と画素電極３との間に、補助容量が設けられていることもよくある。
【０００５】
図８では、信号線８の本数はＭ本であり、走査線７の本数は２Ｎ本になっている。Ｍ，Ｎは自然数である。実際の液晶表示パネルにおける信号線８の本数および走査線７の本数は、商品によって異なる。以後の説明では、複数備えられる１種類の構成部品のうちの特定の１つを示す場合、該構成部品を示す参照符に、該特定の１つの構成部品の配列順を示す添字を付して示す。なお本明細書では、ｎは１以上Ｎ以下の任意整数であり、ｋは１以上２Ｎ以下の任意整数であり、ｍは１以上Ｍ以下の任意整数である。
【０００６】
液晶表示パネル１を形成するには、まず、ガラス等で実現されて透光性を有する第１基板および第２基板上に金属および半導体等の薄膜がそれぞれ成膜され、該各薄膜がフォトリソグラフィによって各基板上に配置されるべき部品形状にそれぞれパターニングされる。次いで、第１基板および第２基板が互いの部品形成面を向かい合わせかつ所定の間隙を保った状態で貼合わされ、２枚の基板間の間隙に液晶材料が封入される。これによって液晶表示パネル１が完成する。
【０００７】
図８の液晶表示パネル１の駆動方法としては、所謂１Ｈライン反転駆動法が一般的によく使用される。図８の液晶表示パネル１の画素２の液晶層５内の電界制御のために、図１０のチャート図に基づき該液晶表示パネル１が駆動される場合を例として、従来技術の１Ｈライン反転駆動法を以下に説明する。図１０（Ａ）〜図１０（Ｃ）は、上記場合において、走査線７に印加される走査線駆動電圧、信号線８に印加される信号線駆動電圧、および基準線９に印加される基準線駆動電圧の時間変化をそれぞれ示すチャート図である。
【０００８】
各走査線７に個別に印加される走査線駆動電圧は、各走査線７に接続されている能動三端子素子のオン状態とオフ状態との切換えを制御する。走査線駆動電圧は、走査線１本おきに切換えられても良い。仮に、液晶表示パネル１の表示面側から見て画素２が上から下に走査される場合では、まず最上部にある１行目の走査線７〔１〕の走査線駆動電圧が、所定の走査時間である１Ｈ時間だけ、ＴＦＴ６をオン状態にするためのオン電圧に保たれる。１行目の走査線７〔１〕の走査線駆動電圧がＴＦＴ６をオフ状態にするためのオフ電圧に戻されると、次に２行目の走査線７〔２〕の走査線駆動電圧が、１Ｈ時間だけオン電圧に保たれる。このような走査線駆動電圧の印加を走査線７毎に順次繰返し行い、１番下にある２Ｎ行目の走査線７〔２Ｎ〕の走査線駆動電圧がオフ電圧になった段階で、液晶表示パネル１の全画素２に対する１フレーム分の走査が完了する。
【０００９】
任意の１本の走査線７の走査線駆動電圧がオン電圧からオフ電圧に変わる時点において、ＴＦＴ６を介して該走査線７に接続されている画素電極３を含む画素２には、該画素電極３に該ＴＦＴ６を介して接続されている信号線８に印加中の信号線駆動電圧と対向電極４に印加中の基準面電圧との電圧差に応じた電荷が充電される。図８の液晶表示パネル１では、対向電極４に印加されている基準面電圧は、基準線駆動電圧と等しい。充電された電荷を走査線駆動電圧がオフ電圧である間に各画素２が保ち続けることによって、該各画素２の液晶層５内に各画素２の所望の表示状態に応じた電界が保持されるので、液晶表示パネル１に１フレーム分の画像が表示される。
【００１０】
１フレーム目の走査完了後からやがてしばらくすると、１フレーム目の走査と同じ順序で、全ての画素２に対し上から下に向かって２フレーム目の走査が実行される。従来の一般的な液晶表示パネルは、１秒間に約５５フレーム以上８５フレーム以下のフレームを表示するように駆動される。最も一般的な液晶表示パネルは、１秒間に６０フレームを表示する。なお図８の液晶表示パネル１が図１０のチャート図に基づいて駆動されるにあたり、走査線駆動電圧のオフ電圧が２通り設定されていて、走査線駆動電圧がオフ電圧を保つべき期間内に基準面電圧と同期してオフ電圧が変動していることもある。
【００１１】
上記のように走査される各画素２にどのような極性で電圧が印加されるかについて、液晶表示パネル１の全画素２に所定の上限電圧を印加する場合を例として、以下にさらに詳細を説明する。先ず１行目の走査線７〔１〕の走査線駆動電圧だけがオン電圧を維持する間、全ての各信号線８〔１〕〜８〔Ｍ〕の信号線駆動電圧はハイレベルを取り、一面ベタ電極１１の基準面電圧はローレベルを取る。このとき１行目の走査線７〔１〕と各信号線８〔１〕〜８〔２Ｎ〕との交点にある各ＴＦＴ６〔１，１〕〜６〔１，Ｍ〕のスイッチングによって、該各ＴＦＴに接続されている画素電極３〔１，１〕〜３〔１，Ｍ〕を含む画素２に電荷が充電される。１行目の各画素２〔１，ｍ〕に充電される電荷の極性は、対向電極４〔１，ｍ〕から各画素電極３〔１，ｍ〕を見ると、プラスの極性になっている。
【００１２】
次に２行目の走査線７〔２〕の走査線駆動電圧だけがオン電圧を維持する間、各信号線８〔１〕〜８〔Ｍ〕の信号線駆動電圧および一面ベタ電極１１の基準面電圧の両方が、１行目の走査線７〔１〕駆動時の信号線駆動電圧および基準面電圧の逆極性にそれぞれ変化する。ゆえに各信号線８〔１〕〜８〔Ｍ〕の信号線駆動電圧はローレベルを取り、基準面電圧はハイレベルを取る。このとき２行目の走査線７〔２〕と各信号線８〔１〕〜８〔Ｍ〕との交点にあるＴＦＴ６〔２，１〕〜６〔２，Ｍ〕のスイッチングによって、該各ＴＦＴに接続されている画素電極３〔２，１〕〜３〔２，Ｍ〕を含む画素２〔２，１〕〜２〔２，Ｍ〕に電荷が充電される。２行目の画素２〔２，ｍ〕に充電される電荷の極性は、対向電極４〔２，ｍ〕から画素電極３〔２，ｍ〕を見ると、マイナスの極性になっている。
【００１３】
３行目の走査線７〔３〕以後の各走査線の走査時にも、上述の１行目および２行目の走査線７〔１〕，７〔２〕の走査時と同様に、走査線１本おきに交互に逆極性になる信号線駆動電圧および基準面電圧に応じて、画素２へ電荷が充電される。図１１（Ａ）に示す１フレーム目の走査完了時での画素２の充電電荷の極性と、図１１（Ｂ）に示す２フレーム目の走査完了時での画素２の充電電荷の極性とを比較すると、両者は画素毎に相互に逆極性になっている。さらに３フレーム目の走査完了時の画素の電荷充電状態は１フレーム目と同じになり、４フレーム目の走査完了時の画素の電荷充電状態は２フレーム目と同じになる。このように、図８の液晶表示パネル１の任意の１つの特定画素２に着目すると、該特定画素２〔ｋ，ｍ〕の充電電荷の極性がフレーム毎に逆転するように、画素電極３〔ｋ，ｍ〕と対向電極４〔ｋ，ｍ〕との間の電圧が印加されている。かつ任意の１フレームにおいて、前記特定画素２〔ｋ，ｍ〕の充電電荷の極性は、前記特定画素の属す行よりも１行上および１行下の画素２〔ｋ−１，ｍ〕，２〔ｋ＋１，ｍ〕の充電電荷の極性の逆極性になっている。
【００１４】
次に、特開平３−６３６２３公報に示される液晶表示パネルについて説明する。図１２は、特開平３−６３６２３公報記載のアクティブマトリクス方式の液晶表示パネル１３の構造模式図である。図１３は図１２の液晶表示パネル１３内の４画素分の部分の等価回路図である。図１２の液晶表示パネル１３の構成部品のうち、図８の液晶表示パネル１の構成部品と機能が等しい部品には同じ参照符を付し、詳細説明は省略する。
【００１５】
図１２の液晶表示パネル１３の構成のうち、図８の液晶表示パネル１の構成と異なる部分は以下のとおりである。図１２の液晶表示パネル１３では、図８の一面ベタ電極１１に代わって、奇数基準電極１４および偶数基準電極１５が第２基板上に配置されている。奇数基準電極１４および偶数基準電極１５は、１面ベタ電極１１を２系統の略帯状の電極片に分割形成したものである。奇数基準電極１４は、奇数行の走査線７〔２ｎ−１〕にＴＦＴを介して接続されている画素電極に対向する対向電極４〔２ｎ−１〕と該対向電極に接続される基準線９〔２ｎ−１〕とを一体化したものである。偶数基準電極１５は、偶数行の走査線７〔２ｎ〕にＴＦＴを介して接続されている画素電極に対向する対向電極４〔２ｎ〕と該対向電極に接続される基準線９〔２ｎ〕とを一体化したものである。図１３の等価回路図に示すように、奇数基準電極１４と偶数基準電極１５とは相互に全く独立しているので、チャージ電位の歪みを独立して別々に補正させるために、奇数基準電極１４と偶数基準電極１５とそれぞれ異なる電圧を印加することが可能である。
【００１６】
次に、特開昭６１−２１５５９０公報に記載されている対向信号線構造の液晶表示パネルとその駆動方法について説明する。図１４は、能動三端子素子としてＴＦＴを用いる対向信号線構造のアクティブマトリクス方式の液晶表示パネル１７の構造模式図を示す。図１４の液晶表示パネル１７の構成部品のうち、図８の液晶表示パネル１の構成部品と機能が等しい部品には同じ参照符を付し、詳細説明は省略する。図１４の液晶表示パネル１７は、画素２の他に、第１基板、第２基板、画素２の総数と同数のＴＦＴ６、画素２の行数と同数の走査線７、画素２の列数と同数の信号線８、および基準線９を含む。なお図１４では第１基板と第２基板と液晶材料との図示は省略している。
【００１７】
第１基板上には、全画素２の画素電極３と全ＴＦＴ６と全基準線９と全走査線７とが配置される。第２基板上には、画素２の列数と同数の信号電極１８が並行配置されている。ｍ列目の全画素の画素電極３〔１，ｍ〕〜〔２Ｎ，ｍ〕に対向する信号電極１８〔ｍ〕は、ｍ列目の画素列に並行配置されるべき信号線８〔ｍ〕と、ｍ列目の全画素の対向電極４〔１，ｍ〕〜〔２Ｎ，ｍ〕とを一体化したものである。全画素２の液晶層５を形成する液晶材料は、第１基板と第２基板との間に封入される。図１４では信号線８の本数はＭ本であり走査線７の本数は２Ｎ本になっているが、実際の液晶表示パネル１７の各線数は商品によって異なる。
【００１８】
図１４の対向信号線構造の液晶表示パネル１７における１Ｈライン反転駆動法は、図８の現行構造の液晶表示パネル１における１Ｈライン反転駆動法と比較して、画素２への電荷充電機構が逆方向になり、かつ一部フリッカを消すための技術を必要とする点が異なり、各画素２への電圧印加方法等の残余部分は基本的には図８の液晶表示パネルの１Ｈライン反転駆動法とほぼ等しい。図８の液晶表示パネル１の充電機構では、任意の画素２〔ｋ，ｍ〕に充電されるべき電荷は、ｍ行目の信号線８〔ｍ〕からＴＦＴ６〔ｋ，ｍ〕と画素電極３〔ｋ，ｍ〕と液晶層５〔ｋ，ｍ〕とをこの順に経由して基準線９に接続されている対向電極４〔ｋ，ｍ〕に至るのに対して、図１４の液晶表示パネル１７の充電機構では、任意画素２〔ｋ，ｍ〕に充電されるべき電荷は、信号線と対向電極とを兼ねるｍ行目の信号電極１８〔ｍ〕から液晶層５〔ｋ，ｍ〕と画素電極３〔ｋ，ｍ〕とＴＦＴ６〔ｋ，ｍ〕とをこの順に経由して基準線９に至る。
【００１９】
このように回路駆動の観点から見ると、図１４の対向信号線構造の液晶表示パネル１７の１Ｈライン反転駆動法は、図８の現行構造の液晶表示パネル１の１Ｈライン反転駆動法と大まかには同じであり、すなわち図１０のチャート図を用いて説明した駆動方法と等しい。なお図８の液晶表示パネル１の駆動方法と図１４の液晶表示パネル１７の駆動方法とでは、基準面電圧の平均値電圧設定が異なるが、本発明では問題としない。
【００２０】
【発明が解決しようとする課題】
能動三端子素子を用いる液晶表示パネルについて、発明が解決しようとしている課題を説明する。１Ｈライン反転駆動法では、電荷を充電すべき画素が接続されている走査線である走査対象の走査線７が１本次に進むたびに、電荷充電時の基準電圧である基準面電圧の極性が必ず反転される。このために、基準面電圧の時間変化を示す波形は、所定の走査時間である１Ｈ時間毎に電圧が変化する矩形波になっている。基準面電圧を規定する基準線駆動電圧が印加される基準線９には抵抗負荷と容量負荷とが必ず存在するので、矩形波または短形波に近い波形の基準線駆動電圧を基準線９に印加しても、実際に基準線９から実際に取出される基準面電圧の波形は配線遅延を含む鈍った波形になる。このような鈍った波形の基準面電圧を基準として信号線駆動電圧の極性が反転されるならば、極性が反転するたびに電荷充電に係る電流とは逆方向の電流が流れて電力を消費する。しかも基準面電圧は全画素２に対する極性反転の基準電圧になっているので、極性反転時の消費電力が非常に大きくなる。極性反転時の消費電力に関する問題に対しての対策が従来何点か考えられているが、根本解決には至っていない。以下に、従来の対策を説明する。
【００２１】
１つ目の対策としては、１Ｈライン反転駆動法に代わって、液晶表示パネルの他の駆動方法の１つであるドット反転駆動法が採用される。ドット反転駆動法は、図８の液晶表示パネル１のような、ＴＦＴを用いる現行構造の液晶表示パネルにおいて、よく利用されている。ドット反転駆動法では、基準面電圧を一定の直流電圧に保ちつつ、該基準面電圧よりも極性がプラスの電圧と該基準面電圧よりも極性がマイナスの電圧との両方に大きく変動するような信号線駆動電圧を信号線８に印加することによって、画素２内の液晶を交流駆動する。ドット反転駆動法では、基準面電圧が所定値を常に保つために、基準面電圧の変動に起因する電流は殆ど流れず、該基準面電圧が印加される回路部分での消費電力は非常に小さい。ところがドット反転駆動法における信号線駆動電圧の変動幅は１Ｈライン反転駆動法における信号線駆動電圧の変動幅の２倍になるので、ドット反転駆動法の信号線駆動電圧が印加される回路部分での消費電力が、１Ｈライン反転駆動法の信号線駆動電圧が印加される回路部分での消費電力の約２倍に跳上がる。このためにドット反転駆動法が用いられる場合、液晶表示パネル全体の消費電力が総合的に低下されるとは言難い。
【００２２】
２つ目の対策としては、液晶表示パネルの構造は図８の構成のまま保たれ、駆動方法の詳細が変えられる。たとえば１Ｈライン反転駆動法では、走査対象の走査線７が１本進むたびに画素充電の極性が反転するように信号線駆動電圧および基準面電圧の極性が反転されているが、２つ目の対策時には、画素充電の極性の反転回数が減らされる。具体的には、所謂２Ｈライン反転駆動法のように、走査対象の走査線７が２本進むたびに画素充電の極性が反転するように、信号線駆動電圧および基準面電圧が制御される。これによって２Ｈライン反転駆動法使用中の極性反転時に逆極性の電荷を画素に充電しようとして流れる電流は、単位時間あたりには１Ｈライン反転駆動法使用中に極性反転時に流れる電流の半分となる。つまりパルスの発生回数が半分になるので、パルスの変わり目に流れる電流の回数も半分になる。これによって、２Ｈライン反転駆動法使用時に基準面電圧が印加される回路部分での消費電力は、１Ｈライン反転駆動法使用時に基準面電圧が印加される回路部分での消費電力の約半分となる。
【００２３】
ところが２Ｈライン反転駆動法が用いられる状況下では、根本的な表示品位低下が発生する。表示品位の低下は、信号線駆動電圧および基準面電圧の極性反転直後に充電される画素２への充電量が該極性反転時から走査線１本分の走査が進んだ後に充電される画素２への充電量と異なることに起因する。一般的には、たとえば液晶表示パネルの画面に一面の黒ベタ画像が表示される場合、すなわち全画素２に上限電圧が印加されている場合、極性反転直後に走査される走査線７に接続されている画素２から成る行は色の薄い黒となり、極性反転後にさらに１走査線分走査が進んだ後に充電される画素２からなる行は色の濃い黒となる。また充電量の不均一をキャンセルしようとして、次フレームでの走査方向を前フレームと逆にしても、本質的に濃淡を持った画像がフレーム毎に逆方向に描かれるために、フリッカが発生してしまう。２つめの対策に関する問題は、信号線駆動電圧および基準面電圧の極性反転のタイミングを走査線２本おきから走査線４本おきにしても解決されない。さらに１フレーム分の走査時に全画素２に相互に同極性の電荷を描込み、次のフレーム分の走査時には前フレームの電荷書込み時の極性とは逆極性の電荷を書込む場合、面全体のフリッカを発生させるので、問題は解決されない。
【００２４】
３つ目の対策としては、特開平３−６３６２３公報および図１２に示すように、液晶表示パネルの構造自体を変化させる。具体的には、画素電極３に対向する対向電極４が２系統に区分されて各系統に独立して信号を入力可能なように形成され、各系統の対向電極４に系統毎に異なる電圧が印加される。これによって、見かけ上１Ｈライン反転駆動法を維持したまま、基準面電圧波形の周波数が元の１Ｈライン反転駆動方式の基準面電圧波形の周波数の約走査線数分の１まで低くなる。この結果基準面電圧の波形が、図８〜図１０で説明した元の１Ｈライン反転駆動法では１走査時間毎に変化しているが、図１２で説明した駆動方式では１フレーム時間毎に１回変化するようになるので、消費電力が大幅に低減される。
【００２５】
ところが、２系統に区分された対向電極４を有する構造を液晶表示パネルを作成するためには、現行構造の液晶表示パネル１の現行の製造プロセスに、新たなパターニング工程を１回追加する必要がある。図１５は、図８の液晶表示パネル１の概略的な製造プロセスを示す工程図である。図８の液晶表示パネル１の製造工程では、第２基板上の部品形成プロセスは１回のデポ工程だけで済んでいるが、対向電極４を２系統にパターニングするためには、上記のデポ工程に加えて、１回のフォト工程と１回のエッチング工程を必要とするので、結果として液晶表示パネルの製造コストを大きく跳上げてしまう。
【００２６】
本発明の目的は、製造コストを増加させることなくかつ表示品位を確保したまま消費電力を低減させ、しかも能動三端子素子のソース電極が接続される基準線の配線遅延を解消する液晶表示パネルの駆動方法および液晶表示パネルを提供することである。
【００２７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、第１基板上の表示領域４２に、液晶層が画素電極と対向電極との間に介在されてそれぞれ構成されていてかつ行列状に配置される複数の画素、
ゲート電極とソース電極と画素電極に接続されるドレイン電極とをそれぞれ有する複数の能動三端子素子３６、
行毎に１行分の画素の画素電極に接続される能動三端子素子のゲート電極が接続される走査線３７、および
行毎に１行分の画素の画素電極に接続される能動三端子素子のソース電極が接続される基準線３９が配置され、
第２基板上に、列毎に１列分の画素の対向電極が接続される信号線３８が配置され、
第１基板と第２基板との間に液晶が介在される液晶表示パネルの駆動方法であって、
全基準線が第１および第２の２系統の配線群に区分され、
第１基板上の表示領域４２外の周辺領域４３には、
第１の配線群の基準線の長手方向一端部が伸延されて第１の接続用幹線４４ odd に接続され、
第２配線群の基準線の長手方向他端部が伸延されて、第２の接続用幹線４４ even に接続され、
第１および第２の各接続用幹線４４ odd, ４４ even は、基準線３９よりも太い線幅を有し、周辺領域４３内の基準線幅方向両端部にも延びる端部分を有し、
前記周辺領域４３には、
前記第１の配線群の基準線の長手方向他端部が伸延された第１伸延部と、第２の接続用幹線４４ even の前記端部分との上に、第１絶縁層を介して、第１の補助幹線４５ odd が設けられ、第１の補助幹線４５ odd は、第１絶縁層に設けられたコンタクトホールを介して、第１伸延部と第１接続用幹線４４ odd の前記端部分とに直接接続され、
前記周辺領域４３にはまた、
前記第２の配線群の基準線の長手方向一端部が伸延された第２伸延部と、第１の接続用幹線４４ odd の前記端部分との上に、第２絶縁層を介して、第２の補助幹線４５ even が設けられ、第２の補助幹線４５ even は、第２絶縁層に設けられたコンタクトホールを介して、第２伸延部と第２接続用幹線４４ even の前記端部分とに直接接続され、
予め定めるフレーム時間毎に予め定める走査時間だけ能動三端子素子をオン状態にさせる走査線駆動電圧が各走査線にそれぞれ印加され、かつ、極性が走査時間と同周期で変化する信号線駆動電圧が各信号線にそれぞれ印加され、
配線群毎に個別に予め定められている基準線駆動電圧が各配線群に属する全基準線にそれぞれ印加され、
各配線群に属する基準線にそれぞれ印加される基準線駆動電圧が相互に異なりかつ１フレーム時間と同周期で極性反転して変化することを特徴とする液晶表示パネルの駆動方法である。
【００２８】
本発明に従えば、所謂対向信号線構造を有する液晶表示パネルの駆動方法において、複数の基準線が２の配線群に分けられており、かつ各配線群に属する基準線に、配線群毎に異なる基準線駆動電圧が印加される。この結果、基準線駆動電圧に対する信号線駆動電圧の極性を走査時間と同周期で変化すべき場合、信号線駆動電圧の極性だけを走査時間周期で変化させるだけで良く、基準線駆動電圧の極性を走査時間周期で変化させる必要がなくなる。これによって、液晶表示パネルの表示品位を損なうことなく、かつ液晶表示パネルの製造プロセス数を増加させることなく、液晶表示パネルの消費電力を大幅に低減させることができる。
【００３０】
本発明に従えば、２系統の各配線群に属す基準線が１本ずつ交互に配置されている構造の液晶表示パネルの駆動方法において、奇数行の基準線に印加される基準線駆動電圧の極性が、偶数行の基準線に印加される基準線駆動電圧の極性の逆極性になっている。この結果、液晶表示パネルは所謂１Ｈライン反転駆動法と等価な方法で駆動されるので、隣合う２行の画素の充電電荷の極性を相互反転すべき場合、信号線駆動電圧の極性だけを走査時間周期で反転させるだけで良く、基準線駆動電圧の極性を走査時間周期で反転させる必要がなくなる。これによって、表示品位の低下および製造プロセス数の増加を防止しつつ液晶表示パネルの消費電力が低減されるだけでなく、液晶表示パネルの駆動回路のコストの低減が可能になる。
【００３２】
本発明に従えば、液晶表示パネルの駆動方法において、各配線群に属する基準線に印加されるべき基準線駆動電圧の極性がフレーム時間と同周期で逆転するので、連続する２つの各フレームにおいて任意の１画素の充電電荷の極性が相互に逆転する。これによって、表示品位の低下および製造プロセス数の増加を防止しつつ液晶表示パネルの消費電力が低減されるだけでなく、液晶表示パネルの表示の信頼性が向上する。
【００３３】
また本発明は、表示領域４２と、この表示領域４２外の周辺領域４３とを有する第１基板と、
この第１基板との間に液晶を介在する第２基板とを含み、
第１基板上の表示領域４２には、
液晶層が画素電極と対向電極との間に介在されてそれぞれ構成されていてかつ行列状に配置される複数の画素、
ゲート電極とソース電極と画素電極に接続されるドレイン電極とをそれぞれ有する複数の能動三端子素子３６、
行毎に１行分の画素の画素電極に接続される能動三端子素子のゲート電極が接続される走査線３７、および
行毎に１行分の画素の画素電極に接続される能動三端子素子のソース電極が接続される基準線３９が配置され、
第２基板上に、列毎に１列分の画素の対向電極が接続される信号線３８が配置され、
全基準線が第１および第２の２系統の配線群に区分され、
第１基板上の表示領域４２外の周辺領域４３には、
第１の配線群の基準線の長手方向一端部が伸延されて第１の接続用幹線４４ odd に接続され、
第２配線群の基準線の長手方向他端部が伸延されて、第２の接続用幹線４４ even に接続され、
第１および第２の各接続用幹線４４ odd, ４４ even は、基準線３９よりも太い線幅を有し、周辺領域４３内の基準線幅方向両端部にも延びる端部分を有し、
前記周辺領域４３には、
前記第１の配線群の基準線の長手方向他端部が伸延された第１伸延部と、第１の接続用幹線４４ odd の前記端部分との上に、第１絶縁層を介して、第１の補助幹線４５ odd が設けられ、第１の補助幹線４５ odd は、第１絶縁層に設けられたコンタクトホールを介して、第１伸延部と第１接続用幹線４４ odd の前記端部分とに直接接続され、
前記周辺領域４３にはまた、
前記第２の配線群の基準線の長手方向一端部が伸延された第２伸延部と、第２の接続用幹線４４ even の前記端部分との上に、第２絶縁層を介して、第２の補助幹線４５ even が設けられ、第２の補助幹線４５ even は、第２絶縁層に設けられたコンタクトホールを介して、第２伸延部と第２接続用幹線４４ even の前記端部分とに直接接続され、
予め定めるフレーム時間毎に予め定める走査時間だけ能動三端子素子をオン状態にさせる走査線駆動電圧が各走査線にそれぞれ印加され、かつ、極性が走査時間と同周期で変化する信号線駆動電圧が各信号線にそれぞれ印加され、
配線群毎に個別に予め定められている基準線駆動電圧が各配線群に属する全基準線にそれぞれ印加され、
各配線群に属する基準線にそれぞれ印加される基準線駆動電圧が相互に異なりかつ１フレーム時間と同周期で極性反転して変化して与えることを特徴とする液晶表示パネルである。
【００３４】
本発明に従えば、所謂対向信号線構造の液晶表示パネルにおいて、各基準線が２の配線群のうちのいずれか１つの配線群に属し、かつ配線群毎に、単一配線群に属す全基準線が相互接続されている。これによって、全基準線が２の系統に分割されるので、配線群毎に異なる基準線駆動電圧を配線群に属す基準線に印加することが容易に可能になる。またこれによって、基準線駆動電圧の配線遅延が防止されるので、液晶表示パネルの大型化および高精細化が容易になる。
【００３６】
本発明に従えば、所謂対向信号線構造の液晶表示パネルにおいて、配線群が２系統ある場合、画素の行と平行に、２つの各配線群に属す基準線が１本ずつ交互に配置されていて、かつ配線群毎に基準線が相互接続されている。これによって、奇数行の画素の能動三端子素子に接続される基準線と、偶数行の画素の能動三端子素子に接続される基準線とに、相互に異なる基準線駆動電圧を印加することが容易に可能になる。
【００３７】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の実施の一形態である液晶表示パネル３１の概略構造を示す模式図である。図２は、図１の液晶表示パネル３１内の４画素分の部分の等価回路図である。図３は、図１の液晶表示パネル３１の詳細構成を示す分解斜視図である。図１〜図３を併せて説明する。図１の液晶表示パネル３１は、いわゆる対向信号線構造のアクティブマトリクス型の液晶表示パネルである。
【００３８】
液晶表示パネル３１は、概略的には、複数の画素３２、画素３２と同数の能動三端子素子３６、画素３２の行数と同数の走査線３７、画素３２の行数と同数の基準線３９、および画素３２の列数と同数の信号線３８を最低減含む。各画素３２は、液晶材料から形成される液晶層３５と、液晶層３５を挟んで対向配置される画素電極３３および対向電極３４とをそれぞれ含む。各能動三端子素子３６は、ゲート電極とソース電極とドレイン電極とをそれぞれ有する。全画素３２は、行列状に平面配置されている。走査線３７および基準線３９は、画素３２の行にそれぞれ個別対応している。信号線３８は画素３２の列に個別対応している。能動三端子素子３６は、画素３２に個別対応している。
【００３９】
本実施の形態では、信号線３８の本数はＭ本であり、走査線３７の本数は２Ｎ本になっている。Ｍ，Ｎは自然数である。実際の液晶表示パネル３１における信号線３８の本数および走査線３７の本数は、商品によって異なる。本実施の形態の以後の説明では、複数備えられる１種類の構成部品のうちの特定の１つを示す場合、該構成部品を総称する参照符に該特定の１つの構成部品の配列順を示す添字を付して示す。なお本明細書では、ｎは１以上Ｎ以下の任意整数であり、ｋは１以上２Ｎ以下の任意整数であり、ｍは１以上Ｍ以下の任意整数である。
【００４０】
画素３２〔ｋ，ｍ〕の画素電極３３〔ｋ，ｍ〕は、該画素に対応する能動三端子素子３６〔ｋ，ｍ〕のドレイン電極に個別接続される。第ｋ行に属す画素に個別対応する能動三端子素子３６〔ｋ，１〕〜３６〔ｋ，Ｍ〕のゲート電極は、第ｋ行に対応する走査線３７〔ｋ〕に接続される。第ｋ行に属す全画素に個別対応する能動三端子素子３６〔ｋ，１〕〜３６〔ｋ，Ｍ〕のソース電極は、第ｋ行に対応する基準線３９〔ｋ〕に接続される。第ｍ列に属す全画素の対向電極３４〔１，ｍ〕〜３４〔２Ｎ，ｍ〕は、第ｍ列に対応する信号線３８〔ｍ〕に接続される。なお図１〜図３の例では、能動三端子素子３６としてＴＦＴが用いられており、かつ列毎に、１列分の全画素の対向電極３４〔１，ｍ〕〜３４〔２Ｎ，ｍ〕と該列に対応する信号線３８〔ｍ〕とが一体化されて、略帯状の信号電極４０〔ｍ〕になっている。
【００４１】
図１の液晶表示パネル３１において、全基準線３９〔１〕〜３９〔２Ｎ〕は２系統の配線群に区分されており、かつ配線群毎に、配線群に属する全基準線３９同士が相互接続されている。これによって全基準線３９〔１〕〜３９〔２Ｎ〕が２の系統に分割されるので、配線群毎に異なる基準線駆動電圧を配線群に属す基準線３９に印加することが容易に可能になる。またこれによって基準線駆動電圧の配線遅延が防止されるので、液晶表示パネル３１の大型化および高精細化が容易になる。
【００４２】
図１〜図３の例では、全基準線３９〔１〕〜３９〔２Ｎ〕は２系統の配線群に区分され、２つの各配線群に属す基準線３９が画素３２の行と平行に１本ずつ交互に配置される。すなわち全基準線３９は、奇数行の画素３２〔２ｎ−１，ｍ〕に対応する能動三端子素子３６〔２ｎ−１，ｍ〕に接続される基準線３９〔２ｎ−１〕から成る配線群と、偶数行の画素３２〔２ｎ，ｍ〕の能動三端子素子３６〔２ｎ，ｍ〕に接続される基準線３９〔２ｎ〕から成る配線群とに区分されるので、基準線３９が１本おきに相互接続される。これによって、奇数行目の基準線３９〔２ｎ−１〕と偶数行目の基準線３９〔２ｎ〕とに、相互に異なる基準線駆動電圧を印加することが容易になる。
【００４３】
能動三端子素子３６としてＴＦＴを用いる本実施の形態の液晶表示パネル３１の詳細構成を、図１〜図３に基づいて説明する。液晶表示パネル３１は、画素３２と能動三端子素子３６と走査線３７と基準線３９と信号線３８の他に、図示しない第１基板および第２基板をさらに含む。全画素３２の画素電極３３は、第１基板上に行列配置される。ｋ行目の基準線３９〔ｋ〕は、第１基板上において、ｋ行目の全画素の画素電極３３〔ｋ，１〕〜３３〔ｋ，Ｍ〕の近傍に、該任意行に平行に配置される。ｋ行目の走査線３７〔ｋ〕は、第１基板上において、第ｋ行の画素の画素電極３３〔ｋ，１〕〜３３〔ｋ，Ｍ〕とｋ行目の基準線３９〔ｋ〕との間に配置される。全画素３２の液晶層３５をそれぞれ構成する液晶材料は、第１基板と第２基板との間に封入される。各信号電極４０〔ｍ〕は、第２基板上に配置され、かつ基板間の液晶材料層を介して各列の全画素電極３３〔１，ｍ〕〜〔２Ｎ，ｍ〕と対向する。
【００４４】
各画素３２〔ｋ，ｍ〕の画素電極３３〔ｋ，ｍ〕は、各画素に個別対応する能動三端子素子３６〔ｋ，ｍ〕のドレイン電極に、個別接続される。第ｋ行の各画素に対応する能動三端子素子３６〔ｋ，１〕〜３６〔ｋ，Ｍ〕のゲート電極は、ｋ行目の走査線３７〔ｋ〕に接続される。第ｋ行の各画素に対応する能動三端子素子３６〔ｋ，１〕〜３６〔ｋ，Ｍ〕のソース電極は、ｋ行目の基準線３９〔ｋ〕に接続される。全基準線３９〔１〕〜３９〔２Ｎ〕のうちの奇数行目の基準線３９〔１〕，３９〔３〕，…，３９〔２Ｎ−１〕から成る奇数行配線群と、全基準線３９〔１〕〜３９〔２Ｎ〕のうちの偶数行目の基準線３９〔２〕，３９〔４〕，…，３９〔２Ｎ〕から成る偶数行配線群とが、配線群毎にそれぞれ別々に束ねられる。配線群毎にそれぞれ束ねられた基準線３９は、配線群毎に別々に独立して電圧が印加可能になるように、第１基板の表面上の画素電極３３が配列されている表示領域４２の外部に引出される。
【００４５】
図４は、図１〜図３の液晶表示パネル３１内の基準線３９の具体的構成の１例を示す平面図である。全基準線３９〔１〕〜３９〔２Ｎ〕は、第１基板の表面上の表示領域４２内に、相互に平行に配置されている。第１基板の表面上の表示領域４２外の周辺領域４３には、配線群毎に、配線群に属する全基準線３９を相互接続するための接続用幹線４４が設けられている。任意の配線群に属する全基準線３９の長手方向（すなわち行方向、図４の左右方向）の一方端部が表示領域４２の外部まで伸延されており、伸延された一方端部が該配線群用の接続用幹線４４に接続されている。図４の例では、基準線３９よりも接続用幹線４４のほうが線幅が太い。また図４の例では、各配線群の接続用幹線４４の両端部分は、周辺領域４３内の基準線幅方向（すなわち列方向、図４の上下方向）両端部にも延びている。このように配線群毎に配線群に属する全基準線３９をそれぞれ束ねることによって、配線群毎にそれぞれに独立して別々の基準線駆動電圧を基準線３９に与えることが容易になる。これによって、表示品位を損なわずかつ製造コストの増加を抑えた液晶表示パネル３１が提供可能になる。
【００４６】
また配線群毎に、接続用幹線４４だけでなく補助幹線４５が設けられる。補助幹線４５は、単一配線群に属する全基準線３９の接続用幹線４４に接続されている一方端部とは逆の端部に図示しない絶縁層を介して重畳され、かつ該絶縁層に設けられたコンタクトホールを介して該配線群に属する基準線に接続される。また図４の例では、各配線群の接続用幹線４４の両端は、周辺領域４３内の基準線３９幅方向両端部にも延びており、該基準線幅方向両端部にある接続用幹線４４の前記端部分と該配線群に属する基準線３９の他方端部である伸延部とを補助幹線４５が、前述のようにコンタクトホールを介して、直接接続している。図５は、補助幹線４５がさらに用いられる場合の基準線３９の電気的構成の１例を示す等価回路図である。補助幹線４５がさらに設けられる場合、基準線３９の配線遅延がより確実に解消される。
【００４７】
奇数行配線群および偶数行配線群の２系統の配線群がある場合、第１基板表面の周辺領域４３内であって基準線３９の長手方向一方端部側に奇数行配線群の接続用幹線４４ｏｄｄが配置され、該周辺領域４３内であって基準線３９の長手方向他方端部側に偶数行配線群の接続用幹線４４ｅｖｅｎが配置されている。この結果、単一配線群に属す全基準線３９と該配線群の接続用幹線４４から形成される基準電極の平面形状が櫛状になる。これによって、奇数行配線群に属す基準線を含む基準電極４７と、偶数行配線群に属す基準線を含む基準電極４８とを、単一平面上に配置してかつ相互に離反して絶縁することが可能なので、両基準電極４７，４８を単一の導電性材料の薄膜から形成することが可能になる。
【００４８】
図６は、図１の液晶表示パネル３１の製造工程を説明するための工程図である。第１レイヤ形成工程において、全走査線３７と全基準線３９と全接続用幹線４４とが、第１基板上に同時に形成される。走査線３７の一部分が、能動三端子素子３６のゲート電極を兼ねている。次いで第２レイヤ形成工程において、全能動三端子素子３６の部品である層間絶縁膜および半導体層が、第１基板上に形成される。続いて第３レイヤ形成工程において、全画素電極３３と全能動三端子素子３６のソース電極およびドレイン電極とが、第１基板上に形成される。第３レイヤ形成工程では、前述した補助幹線４５が、画素電極３３と同材料を用いて該画素電極３３と同時にさらに形成されてもよい。この場合、第２レイヤ形成工程において、層間絶縁膜と同材料を用いて、補助幹線４５と貴準線３９との間の絶縁層が形成される。第１〜第３レイヤ形成工程と前後してまたは並行して、第４レイヤ形成工程において、対向電極３４と信号線３８とを兼ねる全信号電極４０が、第２基板上に形成される。最後に、部品形成後の第１基板と信号電極４０形成後の第２基板とが間隔を開けて貼合わされ、かつ両方基板間の空間に液晶材料が封入され、液晶表示パネル３１が完成する。
【００４９】
以上説明したように、基準線３９を束ねるための接続用幹線４４および補助幹線４５は、液晶表示パネル３１に従来から含まれる部品と同時に形成される。これによって、図１の液晶表示パネル３１の製造工程を従来の製造工程よりも増加させることなく、基準線３９を配線群毎に束ねることができる。したがって、配線群毎に異なる基準線駆動電圧を基準線３９に印加することが容易になり、かつ表示品位を損なわずに、かつ製造コストの増加を招くことなく、消費電力を低減させることができる。
【００５０】
図１〜図６で説明した構成の液晶表示パネル３１の駆動方法を、以下に説明する。本実施の形態の液晶表示パネル３１の駆動方法は、所謂１Ｈライン反転駆動法に準拠している。
【００５１】
概略的な液晶表示パネル３１の駆動方法は以下の通りである。配線群毎に、配線群に属する全基準線３９には、配線群毎に個別に予め定められている基準線駆動電圧がそれぞれ印加される。各配線群の基準線３９にそれぞれ印加される基準線駆動電圧は、配線群毎に相互に異なる。各走査線３７〔ｋ〕には、予め定めるフレーム時間毎に予め定める走査時間だけ能動三端子素子３６をオン状態にさせる走査線駆動電圧Ｇ〔ｋ〕が、それぞれ印加される。具体的には、走査線駆動電圧Ｇ〔ｋ〕の波形は、走査時間幅の矩形パルスが１フレーム時間毎に１回立上がる周期信号波形になっており、かつ各走査線〔ｋ〕に印加される走査線駆動電圧Ｇ〔ｋ〕の矩形パルス立上がりが相互にずれている。
各信号線３８〔ｍ〕には、各画素３２の液晶層３５内の電界を規定するための信号線駆動電圧Ｓ〔ｍ〕がそれぞれ印加される。基準線駆動電圧に対する信号線駆動電圧Ｓ〔ｍ〕の極性は、走査時間と同周期で変化している。この結果、基準線駆動電圧に対する信号線駆動電圧Ｓ〔ｍ〕の極性が走査時間と同周期で変化すべき場合、信号線駆動電圧の極性だけが走査時間周期で変化していれば良く、基準線駆動電圧の極性を走査時間周期で変化させる必要がなくなる。このような本実施の形態の駆動方法が用いられる場合、液晶表示パネル３１の表示品位を損なうことなく、かつ液晶表示パネル３１の製造プロセス数を増加させることなく、液晶表示パネル３１の消費電力を大幅に低減させることができる。
【００５２】
図１〜図６の具体例では、基準線３９が属すべき配線群が２系統あり、かつ画素３２の行と平行に配置されている全基準線３９が１本おきに相互接続されている。この場合、好ましくは、奇数行および偶数行偶数群の基準線駆動電圧Ｃｏｍ１，Ｃｏｍ２が相互に逆極性になっている。この結果、隣合う２行内の画素の充電電荷を相互に逆極性にすべき場合、信号線駆動電圧Ｓ〔ｍ〕の極性だけを走査時間周期で反転させるだけで良く、各基準線駆動電圧Ｃｏｍ１，Ｃｏｍ２の極性を走査時間周期で反転させる必要がなくなる。これによって液晶表示パネル３１は、所謂１Ｈライン反転駆動法で駆動されつつ、表示品位を損なうことなく、かつ液晶表示パネル３１の製造プロセス数を増加させることなく、消費電力を大幅に低減させることができる。
【００５３】
また好ましくは、各配線群の基準線駆動電圧Ｃｏｍ１，Ｃｏｍ２の極性は、前記フレーム時間だけ維持され、全走査線３７の走査が完了するたびに該基準線駆動電圧Ｃｏｍ１，Ｃｏｍ２の極性が逆転される。この結果、任意の１画素３２〔ｋ，ｍ〕の液晶層３５内の電界制御時の基準線駆動電圧に対する信号線駆動電圧Ｓ〔ｍ〕の極性が、連続する２つの各フレームにおいて相互に逆転するので、該連続する２フレームにおける該画素３２〔ｋ，ｍ〕の充電電荷が相互に逆極性になる。これによって、液晶表示パネル３１は、表示品位の低下および製造プロセス数の増加を防止しつつ消費電力を大幅に低減させるだけでなく、液晶表示パネル３１の表示の信頼性を向上させることができる。
【００５４】
図７は、本実施の形態の駆動方法が用いられる場合、図１の液晶表示パネル３１に対して印加される各種駆動電圧の２フレーム分の時間変化を示す波形図である。図７（Ａ）は、全奇数行のうちの任意の２ｎ−１行目の走査線３７〔２ｎ−１〕に印加される走査線駆動電圧Ｇ〔２ｎ−１〕の波形図、および全偶数行のうちの任意の２ｎ行目の走査線３７〔２ｎ〕に印加される走査線駆動電圧Ｇ〔２ｎ〕の波形図である。２ｎ行目の走査線の走査線駆動電圧Ｇ〔２ｎ〕の波形は、２ｎ−１行目の走査線の走査線駆動電圧Ｇ〔２ｎ−１〕の波形を時間経過方向に走査時間分だけずらした波形と等しい。図７（Ｂ）は、任意のｍ列目の信号線３８〔ｍ〕に印加される信号線駆動電圧Ｓ〔ｍ〕の波形図である。図７（Ｃ）は、奇数行配線群に属す全基準線３９〔１〕，３９〔３〕，…，３９〔２Ｎ−１〕に印加される奇数行用基準線駆動電圧Ｃｏｍ１の波形図である。図７（Ｄ）は、偶数行配線群に属す全基準線３９〔２〕，３９〔４〕，…，３９〔２Ｎ〕に印加される偶数行用基準線印加電圧Ｃｏｍ２の波形図である。なお図７では、液晶表示パネル３１の全ての各画素３２〔ｋ，ｍ〕に、表示に係る上限電圧を印加する場合を例として示す。
【００５５】
最初に、連続する２フレームのうちの１フレーム目における２ｎ−１行目の画素３２〔２ｎ−１，ｍ〕に対する電荷充電機構を、図７に基づいて説明する。１フレーム目において２ｎ−１行目の走査線の走査線駆動電圧Ｇ〔２ｎ−１〕がハイレベルを保つ期間内だけ、２ｎ−１行目の走査線に接続される全能動三端子素子３６〔２ｎ−１，ｍ〕がＯＮ状態になる。この結果、上記期間内に、図２の等価回路図に示す第１の経路５１を流れる電気信号によって、２ｎ−１行目の走査線３７〔２ｎ−１〕とｍ列目の信号線３８〔ｍ〕との交点にあたる２ｎ−１行ｍ列目の画素３２〔２ｎ−１，ｍ〕が充電される。第１の経路は、ｍ列目の信号線３８〔ｍ〕から、２ｎ−１行ｍ列の画素の対向電極３４〔２ｎ−１，ｍ〕と液晶層３５〔２ｎ−１，ｍ〕と画素電極３３〔２ｎ−１，ｍ〕とを経由し、かつ該画素に接続される能動三端子素子３６〔２ｎ−１，ｍ〕を経て、奇数行目の基準線３９〔２ｎ−１〕に至る。これによって、ｍ列目の信号線の信号線駆動電圧Ｓ〔ｍ〕から奇数行用基準線駆動電圧Ｃｏｍ１を減算した電位差分に相当する電荷が、２ｎ−１行ｍ列の画素３２〔２ｎ−１，ｍ〕に貯えられる。
【００５６】
図７（Ｃ）に示すように、１フレーム目における奇数行用基準線駆動電圧Ｃｏｍ１がローレベルであるならば、矢符５３で示すように、２ｎ−１行ｍ列の画素３２〔２ｎ−１，ｍ〕内の画素電極および対向電極間の印加電圧の極性はプラスである。２ｎ−１行目の走査線の走査線駆動電圧Ｇ〔２ｎ−１〕がハイレベルを保つ期間、該走査線と各信号線との交点画素３２〔２ｎ−１，１〕〜〔２ｎ−１，Ｍ〕それぞれにおいて、上記の手順の画素充電が並行実行される。
【００５７】
１フレーム目において、２ｎ−１行目の走査線の走査線駆動電圧Ｇ〔２ｎ−１〕に続き、２ｎ行目の走査線の走査線駆動電圧Ｇ〔２ｎ〕が走査時間だけハイレベルを保つので、図４の等価回路図に示す第２経路５２を流れる電気信号によって、２ｎ行目の各画素３２〔２ｎ，１〕〜〔２ｎ，Ｍ〕が充電される。第２経路５２は、ｍ列目の信号線３８〔ｍ〕から、２ｎ行目の走査線とｍ列目の信号線との交点にあたる画素の対向電極３４〔２ｎ，ｍ〕と液晶層３５〔２ｎ，ｍ〕と画素電極３３〔２ｎ，ｍ〕とを経由し、かつ該画素に接続される能動三端子素子３６〔２ｎ，ｍ〕とを経て、偶数行目の基準線３９〔２ｎ〕に至る。これによって２ｎ行ｍ列の画素３２〔２ｎ，ｍ〕には、ｍ列目の信号線の信号線駆動電圧Ｓ〔ｍ〕から偶数行用基準線駆動電圧Ｃｏｍ２を減算した電位差分に相当する電荷が貯えられる。
【００５８】
図７（Ｄ）に示すように、１フレーム目における偶数行用基準線駆動電圧Ｃｏｍ２がハイレベルであるならば、矢符５４で示すように、２ｎ行ｍ列の画素３２〔２ｎ，ｍ〕内の画素電極３３および対向電極３４間の印加電圧の極性はマイナスである。２ｎ行目の走査線の走査線駆動電圧Ｇ〔２ｎ〕がハイレベルを保つ期間、該走査線と各信号線との交点画素３２〔２ｎ，１〕〜〔２ｎ，Ｍ〕それぞれにおいて、上記手順の画素充電が並行実行される。
【００５９】
１フレーム目の走査中に、上記手順での奇数行の画素３２〔２ｎ−１，ｍ〕への充電と、上記手順での偶数行の画素３２〔２ｎ，ｍ〕への充電とは、走査線駆動電圧Ｇ〔ｋ〕によって制御されるタイミングで、交互に行われる。全ての走査線３７について画素充電が行われると、１フレーム目の走査が完了する。以上説明したように、１フレーム目の走査中において、奇数行に属す画素３２〔２ｎ−１，ｍ〕は奇数行用基準線駆動電圧Ｃｏｍ１から見てプラス側に充電され、偶数行に属す画素３２〔２ｎ，ｍ〕は偶数行用基準線駆動電圧Ｃｏｍ２から見てマイナス側に充電される。結果的に、奇数行および偶数行の基準線駆動電圧Ｃｏｍ１，Ｃｏｍ２は１フレーム目の走査中に所定レベルをそれぞれ保つが、液晶表示パネル３１全体では走査時間おきにプラスとマイナスの交互の極性で画素３２が充電される。これによって図７に示す液晶表示パネル３１の駆動方法では、図１１に示すように、行毎に、プラス極性とマイナス極性とで交互に画素３２が充電される。
【００６０】
以上説明したように、従来技術の１Ｈライン反転駆動法では基準線駆動電圧が走査期間と同周期で変化しているが、図７の駆動方法では基準線駆動電圧が１フレーム時間と同周期で変化している。これによって、原理的には、図１の液晶表示パネル３１を図７の駆動方法で駆動する場合の消費電力は、従来技術の液晶表示パネルを従来技術の１Ｈライン反転駆動法で駆動する場合の消費電力の全走査線数分の１になる。したがって図１の液晶表示パネル３１を図７の駆動方法で駆動する場合、全対向電極３４および全信号線３８における消費電力が、すなわち全信号電極４０における消費電力が、従来よりも大きく低減される。
【００６１】
画素３２の信頼性を高めるために、好ましくは、２フレーム目の走査時には、１フレーム目の走査時とは逆の極性で画素３２〔ｋ，ｍ〕が充電される。このために、２フレーム目の走査時の奇数行および偶数行用基準線駆動電圧Ｃｏｍ１，Ｃｏｍ２の極性が、１フレーム目の走査時の極性とそれぞれ逆転される。これによって２フレーム目の走査中において、奇数行に属す画素３２〔２ｎ−１，ｍ〕は、奇数行用基準線駆動電圧Ｃｏｍ１から見てマイナス側に充電され、偶数行に属す画素３２〔２ｎ，ｍ〕は、偶数行用基準線駆動電圧Ｃｏｍ２から見てプラス側に充電される。
【００６２】
以上図７を用いて説明したように、本実施の形態の液晶表示パネル３１の駆動方法においては、１本の走査線３７〔ｋ〕が走査されるたびに各信号線駆動電圧Ｓ〔ｍ〕の極性を反転させつつ、２系統の配線群に区分されている基準線３９に配線群毎に異なる極性の基準線駆動電圧Ｃｏｍ１，Ｃｏｍ２を印加して１フレーム時間維持させ、全走査線３７の走査が終了するたびに、基準線駆動電圧Ｃｏｍ１，Ｃｏｍ２の極性を逆転させる。これによって、１Ｈライン反転駆動法と等価な方法で液晶表示パネル３１が駆動されつつ、基準線駆動電圧Ｃｏｍ１，Ｃｏｍ２を走査時間おきに反転させる必要がなくなるために、液晶表示パネル３１の消費電力の大幅な低下が可能となり、かつ表示品位を損なわずかつ製造コストの増加を抑制可能な液晶表示パネル３１が提供可能となる。
【００６３】
図１〜図６の液晶表示パネル３１を上記の駆動方法で駆動する構成の液晶表示装置は、該液晶表示パネル３１の他に、各走査線３７〔ｋ〕に走査線駆動電圧Ｇ〔ｋ〕をそれぞれ印加するゲートドライバと、各配線群に属す基準線３９に配線群毎の基準線駆動電圧Ｃｏｍ１，Ｃｏｍ２をそれぞれ印加するコモンドライバと、各信号電極４０〔ｍ〕に信号線駆動電圧Ｓ〔ｍ〕をそれぞれ印加するソースドライバとを含む。本実施の形態の液晶表示パネル３１の駆動方法において、走査線駆動電圧Ｇ〔ｋ〕および信号線駆動電圧Ｓ〔ｍ〕は、従来技術の１Ｈライン反転駆動法における走査線駆動電圧および信号線駆動電圧とそれぞれ等しい。この結果、本実施の形態の駆動方法のほうが従来技術のドット反転駆動法よりも信号線駆動電圧Ｓ〔ｍ〕の変動幅が狭いので、本実施の形態の駆動方法のほうが従来技術のドット反転駆動法よりもソースドライバのコストを低減可能である。これによって、ソースドライバのコストを低減可能な１Ｈライン反転駆動法と等価な駆動方法によって駆動される本実施の形態の液晶表示パネル３１は、表示品位を損なうことなく、かつ製造工程数を増やすことなく、大幅な低消費電力化が可能となり、さらに大型高精細時に問題になりやすい基準線３９の配線遅延の問題を解決することが可能となる。
【００６４】
本実施の形態の液晶表示パネル３１およびその駆動方法は、本発明の液晶表示パネルおよびその駆動方法の例示であり、主要な構成および動作が等しければ、他の様々な形で実現することができる。特に液晶表示パネルの詳細構成ならびに液晶表示パネルの駆動方法の詳細手順は、同じ効果が得られるならば、上述の構成および手順に限らず、他の構成および手順によって実現されてもよい。
【００６５】
則ち本発明の対向信号線構造の液晶表示パネルの駆動方法は、基準線３９が２の配線群に区分されていてかつ配線群毎に異なる基準線駆動電圧が配線群に属す基準線３９にそれぞれ印加されればよい。さらに本発明の対向信号線構造の液晶表示パネルは、基準線３９が２以上の配線群に区分されていてかつ配線群毎に基準線３９が相互接続されていればよく、その他の構成は適宜変更されても良い。また基準線３９の束ね方は、全基準線３９をそれぞれ１本おきに２系統の配線群に束ねる。
【００６６】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、所謂対向信号線構造を有する液晶表示パネルの駆動方法において、複数の各基準線が２の配線群のうちのいずれかにそれぞれ属し、走査時間周期で極性が変化する信号線駆動電圧が信号線に印加され、かつ極性が配線群毎に異なる基準線駆動電圧が基準線に印加される。これによって、液晶表示パネルの表示品位を損なうことなく、かつ液晶表示パネルの製造プロセス数を増加させることなく、液晶表示パネルの消費電力を大幅に低減させることができる。
また本発明によれば、２系統の各配線群に属す基準線が１本ずつ交互に配置されている場合、奇数行の基準線に印加される基準線駆動電圧の極性が偶数行の基準線に印加される基準線駆動電圧の極性の逆極性になっている。これによって、液晶表示パネルの駆動回路のコストの低減を図ることがさらに可能になる。
さらにまた本発明によれば、各配線群に属する基準線に印加される基準線駆動電圧の極性が、フレーム時間と同周期で逆転する。これによって、液晶表示パネルの表示の信頼性を向上させることがさらに可能になる。
【００６７】
また以上のように本発明によれば、対向信号線構造の液晶表示パネルにおいて、複数本の各基準線が２の配線群のうちのいずれか１群に属し、かつ配線群毎に単一配線群に属す全基準線が相互接続されている。これによって、配線群毎に異なる基準線駆動電圧を基準線に印加することが容易になり、かつ液晶表示パネルの大型化および高精細化が容易になる。
さらにまた本発明によれば、配線群が２系統ある場合、画素の行と平行に配置される全基準線が１本おきに相互接続されている。これによって、奇数行の基準線と偶数行の基準線とに相互に異なる基準線駆動電圧を印加することが容易になる。
特に本発明によれば、基準線３９が有する抵抗および容量に起因した鈍った波形を形成する配線遅延を解消することができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の一形態である液晶表示パネル３１の概略構成を示す模式図である。
【図２】図１の液晶表示パネル３１の４画素分の部分の等価回路図である。
【図３】図１の液晶表示パネル３１の構成を示す分解斜視図である。
【図４】図１の液晶表示パネル３１内の基準線３９の配置を示す平面図である。
【図５】図１の液晶表示パネル３１において、接続用幹線４４だけでなく補助幹線４５を用いて基準線３９が相互接続されている場合の基準電極の等価回路図である。
【図６】図１の液晶表示パネル３１の製造工程を示す工程図である。
【図７】図１の液晶表示パネル３１の駆動方法を説明するための波形図である。
【図８】第１の従来技術の液晶表示パネル３１の概略構成を示す模式図である。
【図９】図８の液晶表示パネル１の４画素分の部分の等価回路図である。
【図１０】図８の液晶表示パネル１の駆動方法の１つである１Ｈライン反転駆動法を説明
するための波形図である。
【図１１】図１０の１Ｈライン反転駆動法によって駆動される図８の液晶表示パネル１に
おける各画素の充電状態を示す図である。
【図１２】第２の従来技術の液晶表示パネルの概略構成を示す模式図である。
【図１３】図１２の液晶表示パネル１３の４画素分の部分の等価回路図である。
【図１４】第３の従来技術の液晶表示パネル１７の概略構成を示す模式図である。
【図１５】図８の液晶表示パネル１の製造工程を示す工程図である。
【符号の説明】
３１ 液晶表示パネル
３２ 画素
３３ 画素電極
３４ 対向電極
３５ 液晶層
３６ 能動三端子素子
３７ 走査線
３８ 信号線
３９ 基準線

Claims (2)

1. 第１基板上の表示領域４２に、液晶層が画素電極と対向電極との間に介在されてそれぞれ構成されていてかつ行列状に配置される複数の画素、
   ゲート電極とソース電極と画素電極に接続されるドレイン電極とをそれぞれ有する複数の能動三端子素子３６、
   行毎に１行分の画素の画素電極に接続される能動三端子素子のゲート電極が接続される走査線３７、および
   行毎に１行分の画素の画素電極に接続される能動三端子素子のソース電極が接続される基準線３９が配置され、
   第２基板上に、列毎に１列分の画素の対向電極が接続される信号線３８が配置され、
   第１基板と第２基板との間に液晶が介在される液晶表示パネルの駆動方法であって、
   全基準線が第１および第２の２系統の配線群に区分され、
   第１基板上の表示領域４２外の周辺領域４３には、
   第１の配線群の基準線の長手方向一端部が伸延されて第１の接続用幹線４４ odd に接続され、
   第２配線群の基準線の長手方向他端部が伸延されて、第２の接続用幹線４４ even に接続され、
   第１および第２の各接続用幹線４４ odd, ４４ even は、基準線３９よりも太い線幅を有し、周辺領域４３内の基準線幅方向両端部にも延びる端部分を有し、
   前記周辺領域４３には、
   前記第１の配線群の基準線の長手方向他端部が伸延された第１伸延部と、第２の接続用幹線４４ even の前記端部分との上に、第１絶縁層を介して、第１の補助幹線４５ odd が設けられ、第１の補助幹線４５ odd は、第１絶縁層に設けられたコンタクトホールを介して、第１伸延部と第１接続用幹線４４ odd の前記端部分とに直接接続され、
   前記周辺領域４３にはまた、
   前記第２の配線群の基準線の長手方向一端部が伸延された第２伸延部と、第１の接続用幹線４４ odd の前記端部分との上に、第２絶縁層を介して、第２の補助幹線４５ even が設けられ、第２の補助幹線４５ even は、第２絶縁層に設けられたコンタクトホールを介して、第２伸延部と第２接続用幹線４４ even の前記端部分とに直接接続され、
   予め定めるフレーム時間毎に予め定める走査時間だけ能動三端子素子をオン状態にさせる走査線駆動電圧が各走査線にそれぞれ印加され、かつ、極性が走査時間と同周期で変化する信号線駆動電圧が各信号線にそれぞれ印加され、
   配線群毎に個別に予め定められている基準線駆動電圧が各配線群に属する全基準線にそれぞれ印加され、
   各配線群に属する基準線にそれぞれ印加される基準線駆動電圧が相互に異なりかつ１フレーム時間と同周期で極性反転して変化することを特徴とする液晶表示パネルの駆動方法。
2. 表示領域４２と、この表示領域４２外の周辺領域４３とを有する第１基板と、
   この第１基板との間に液晶を介在する第２基板とを含み、
   第１基板上の表示領域４２には、
   液晶層が画素電極と対向電極との間に介在されてそれぞれ構成されていてかつ行列状に配置される複数の画素、
   ゲート電極とソース電極と画素電極に接続されるドレイン電極とをそれぞれ有する複数の能動三端子素子３６、
   行毎に１行分の画素の画素電極に接続される能動三端子素子のゲート電極が接続される走査線３７、および
   行毎に１行分の画素の画素電極に接続される能動三端子素子のソース電極が接続される基準線３９が配置され、
   第２基板上に、列毎に１列分の画素の対向電極が接続される信号線３８が配置され、
   全基準線が第１および第２の２系統の配線群に区分され、
   第１基板上の表示領域４２外の周辺領域４３には、
   第１の配線群の基準線の長手方向一端部が伸延されて第１の接続用幹線４４ odd に接続され、
   第２配線群の基準線の長手方向他端部が伸延されて、第２の接続用幹線４４ even に接続され、
   第１および第２の各接続用幹線４４ odd , ４４ even は、基準線３９よりも太い線幅を有し、周辺領域４３内の基準線幅方向両端部にも延びる端部分を有し、
   前記周辺領域４３には、
   前記第１の配線群の基準線の長手方向他端部が伸延された第１伸延部と、第１の接続用幹線４４ odd の前記端部分との上に、第１絶縁層を介して、第１の補助幹線４５ odd が設けられ、第１の補助幹線４５ odd は、第１絶縁層に設けられたコンタクトホールを介して、第１伸延部と第１接続用幹線４４ odd の前記端部分とに直接接続され、
   前記周辺領域４３にはまた、
   前記第２の配線群の基準線の長手方向一端部が伸延された第２伸延部と、第２の接続用幹線４４ even の前記端部分との上に、第２絶縁層を介して、第２の補助幹線４５ even が設けられ、第２の補助幹線４５ even は、第２絶縁層に設けられたコンタクトホールを介して、第２伸延部と第２接続用幹線４４ even の前記端部分とに直接接続され、
   予め定めるフレーム時間毎に予め定める走査時間だけ能動三端子素子をオン状態にさせる走査線駆動電圧が各走査線にそれぞれ印加され、かつ、極性が走査時間と同周期で変化する信号線駆動電圧が各信号線にそれぞれ印加され、
   配線群毎に個別に予め定められている基準線駆動電圧が各配線群に属する全基準線にそれぞれ印加され、
   各配線群に属する基準線にそれぞれ印加される基準線駆動電圧が相互に異なりかつ１フレーム時間と同周期で極性反転して変化して与えることを特徴とする液晶表示パネル。

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