JP4761735B2 - 液晶表示装置およびその駆動方法 - Google Patents

Description

本発明は、液晶表示装置およびその駆動方法に関する。

液晶表示装置は、高精細、薄型、軽量および低消費電力等の優れた特長を有する平面表示装置であり、近年、表示性能の向上、生産能力の向上および他の表示装置に対する価格競争力の向上に伴い、市場規模が急速に拡大している。

従来一般的であったツイステッド・ネマティク・モード（ＴＮモード）の液晶表示装置は、正の誘電率異方性を持つ液晶分子の長軸を基板表面に対して略平行に配向させ、且つ、液晶分子の長軸が液晶層の厚さ方向に沿って上下の基板間で略９０度捻れるように配向処理が施されている。この液晶層に電圧を印加すると、液晶分子が電界に平行に立ち上がり、捻れ配向（ツイスト配向）が解消される。ＴＮモードの液晶表示装置は、電圧による液晶分子の配向変化に伴う旋光性の変化を利用することによって、透過光量を制御するものである。

ＴＮモードの液晶表示装置は、生産マージンが広く生産性に優れている。一方、表示性能とりわけ視野角特性の点で問題があった。具体的には、ＴＮモードの液晶表示装置の表示面を斜め方向から観測すると、表示のコントラスト比が著しく低下し、正面からの観測で黒から白までの複数の階調が明瞭に観測される画像を斜め方向から観測すると階調間の輝度差が著しく不明瞭となる点が問題であった。さらに、表示の階調特性が反転し、正面からの観測でより暗い部分が斜め方向からの観測ではより明るく観測される現象（いわゆる、階調反転現象）も問題であった。

近年、これらＴＮモードの液晶表示装置における視野角特性を改善した液晶表示装置として、特許文献１に記載のインプレイン・スイッチング・モード（ＩＰＳモード）、特許文献２にマルチドメイン・バーティカル・アラインド・モード（ＭＶＡモード）、特許文献３に記載の軸対称配向モード（ＡＳＭモード）および、特許文献４に記載の液晶表示装置等が開発された。

これらの新規なモード（広視野角モード）の液晶表示装置はいずれも視野角特性に関する上記の具体的な問題点を解決している。すなわち、表示面を斜め方向から観測した場合に表示コントラスト比が著しく低下したり、表示階調が反転するなどの問題は起こらない。
特公昭６３−２１９０７号公報 特開平１１−２４２２２５号公報 特開平１０−１８６３３０号公報 特開２００２−５５３４３号公報

しかしながら、上述のＩＰＳモードやＭＶＡモード等の液晶表示装置においては、液晶層に印加する階調電圧を従来のＴＮモードの液晶表示装置よりも高精度に制御しなければならない。これは、ＩＰＳモードやＭＶＡモードの液晶表示装置では、印加電圧（Ｖ）の変化量に対する表示輝度（Ｙ）の変化量の比（α＝ΔＹ／ΔＶ）が、ＴＮモードに比較して大きいことに起因する。

さらに、ＴＮモードの液晶表示装置が一般にノーマリホワイトモード（以下、ＮＷモードという。）で表示を行うのに対し、上述のＩＰＳモードやＭＶＡモードの液晶表示装置は、ノーマリー・ブラックモード（以下、ＮＢモードという。）で表示を行うことにも関連している。

γ特性がγ＝２．２に調整された２５６階調（０階調が最低輝度（黒）、２５５階調が最高輝度（白）とする。）表示の一般的な表示装置における表示むら（輝度むら）は、２０〜６０階調、即ち黒付近の中間調（グレー）を表示した際に最も顕著に観測される。ＮＢモードの液晶表示装置では、この黒付近の中間調での印加電圧の変化に対する輝度変化量の比（α）がＮＷモードの液晶表示装置に比べて大きいので、表示むらを低減するためには、液晶層に印加される電圧を高精度で制御しなければならない。

従って、ＩＰＳモードやＭＶＡモードの液晶表示装置においては、ＴＦＴ素子等の回路要素の加工精度の向上や駆動回路（種々の信号電圧生成回路を含む）の高性能化が必要となり、製造コストが高くなる点が問題であった。逆に言えば、ＴＦＴ素子等の加工精度あるいは駆動回路の性能が同等な場合、ＩＰＳモードやＭＶＡモードの液晶表示装置は、表示面法線からの観察において、表示均一性（表示品位）および表示分解能がＴＮモードの液晶表示装置に比べて劣ってしまうという問題があった。

上述したように、印加電圧の変化量に対する表示輝度の変化量の比（α＝ΔＹ／ΔＶ）が大きいことに起因する表示むらの問題は、ＴＮモードの液晶表示装置に比較してＩＰＳモードやＭＶＡモードの液晶表示装置において顕著であり、また、ＮＷモードの液晶表示装置に比較してＮＢモードの液晶表示装置において顕著であるが、全ての液晶表示装置に共通の問題であり、印加電圧の変化量に対する表示輝度の変化量の比（α＝ΔＹ／ΔＶ）を小さくすることができれば、表示品位を改善することができる。

本発明は上記諸点に鑑みてなされたものであり、その目的は、表示むらの発生が低減され高品位な表示が可能な液晶表示装置を提供することにある。本発明の他の目的は、低電圧で駆動可能な液晶表示装置を提供することにある。

本発明の液晶表示装置は、それぞれが液晶層と前記液晶層に電圧を与える一対の電極とによって構成される液晶容量を有する複数の画素を備え、表示動作を行っている状態において、前記複数の画素の内の任意の画素の前記液晶容量に、１垂直走査時間内に複数回振動する振動電圧と、所定の階調電圧とが印加される、ことを特徴とし、そのことによって上記目的が達成される。

本発明の液晶表示装置は、それぞれが液晶層と前記液晶層に電圧を与える一対の電極とによって構成される液晶容量を有する複数の画素を備え、任意の垂直走査時間内において、前記複数の画素の内の任意の画素の前記一対の電極の一方に所定の階調電圧が印加されるとともに、前記一対の電極の前記一方または他方に、１垂直走査時間内に複数回振動する振動電圧が印加されることを特徴とする。

本発明の液晶表示装置は、それぞれが液晶層と前記液晶層に電圧を与える一対の電極とによって構成される液晶容量を有する複数の画素を備え、表示信号に応じた階調電圧を生成する階調電圧生成回路と、対向電圧を生成する対向電圧生成回路と、１垂直走査時間内に複数回振動する振動電圧を生成する振動電圧生成回路とを備え、任意の垂直走査時間内において、前記複数の画素の内の任意の画素が有する前記一対の電極の一方に前記階調電圧が印加され、前記一対の電極の他方に前記対向電圧が印加され、且つ、前記一方または他方に前記振動電圧が印加されることを特徴とする。

ある実施形態において、前記複数それぞれの前記液晶容量が有する一対の電極は、前記複数の画素ごとに設けられた画素電極と、前記複数の画素に共通の対向電圧が印加される対向電極とで構成され、前記階調電圧は前記画素電極に印加され、前記振動電圧は前記対向電極に印加される。

ある実施形態において、前記複数の画素のそれぞれは補助容量をさらに有し、前記液晶容量は、前記複数の画素ごとに設けられた画素電極と、前記複数の画素に共通の対向電極とを有し、前記補助容量は前記画素電極に電気的に接続された第１電極と、絶縁層と、前記絶縁層を介して前記第１電極に対向する第２電極とを有し、前記振動電圧は、前記２電極に印加される。

ある実施形態において、前記複数の画素は、複数の行および複数の列を形成するように配列されており、任意の垂直走査時間において、任意の行に属する画素の前記第２電極は、互いに電気的に接続されている。

ある実施形態において、任意の行に属する画素の前記第２電極に印加される前記振動電圧は実質的に等しい。

ある実施形態において、前記振動電圧は、第１振動電圧と、前記第１振動電圧と異なる第２振動電圧を含み、任意の垂直走査時間において、任意の行に属する画素の前記第２電極に印加される前記振動電圧は、前記第１振動電圧および前記第２振動電圧のいずれか一方である。

ある実施形態において、任意の垂直走査時間において、互いに隣接する２行の内の一方の行に属する画素の前記第２電極に前記第１振動電圧が印加され、他方の行に属する画素の前記第２電極に前記第２振動電圧が印加される。

ある実施形態において、前記第１振動電圧および前記第２振動電圧の周期はいずれも２水平走査時間であり、振幅は互いに等しく、且つ、位相が互いに１８０°異なる。

ある実施形態において、任意の垂直走査時間において、前記複数の画素のそれぞれの第２電極に印加される前記振動電圧は、連続するｍ行毎に異なる。

ある実施形態において、前記連続するｍ行毎に異なる振動電圧の周期はいずれも１水平走査時間のｍ倍であり、振幅は互いに等しい。

ある実施形態において、任意の垂直走査時間において、前記複数の画素のそれぞれの前記第２電極に印加される前記振動電圧は、実質的に互いに等しい。

ある実施形態において、前記振動電圧の周期は１水平走査時間である。

ある実施形態において、前記複数の画素毎に設けられたＴＦＴと、それぞれのＴＦＴに接続されたゲートバスラインと、ソースバスラインとを更に有し、任意の行の画素に属する前記第２電極は、それぞれ対応する行のゲートバスラインに接続されている。

ある実施形態において、前記複数の画素は、複数の行および複数の列を形成するように配列されており、前記複数の画素毎に設けられたＴＦＴと、それぞれのＴＦＴに接続されたゲートバスラインと、ソースバスラインと、それぞれが、各行の画素に属する前記第２電極を互いに接続する複数のＣＳバスラインとを有し、前記複数のＣＳバスラインの内で電気的に独立なＣＳバスラインの数が偶数である。

ある実施形態において、前記振動電圧の電圧波形は、最大振幅を規定する２つの電位と、平均電位と一致する１つの電位を含む、少なくとも３つの電位を有している。

ある実施形態において、前記補助容量をＣＣＳ、前記液晶容量の最小値をＣＬＣ＿ｍｉｎ、前記液晶層の電気光学特性の閾値電圧をＶｔｈとするとき、前記振動電圧の実効値は、Ｖｔｈ・｛（ＣＣＳ＋ＣＬＣ＿ｍｉｎ）／ＣＣＳ｝の１／１０以上１倍以下である。

ある実施形態において、前記振動電圧の実効値は、前記液晶層の電気光学的な閾値電圧Ｖｔｈの１／１０以上１倍以下である。

ある実施形態において、前記振動電圧の振動の周期は１水平走査時間の整数倍である。

ある実施形態において、前記振動電圧の周期は１水平走査時間である。

ある実施形態において、前記液晶表示装置は、ノーマリー・ブラックモードで表示を行う。

本発明による液晶表示装置の駆動方法は、それぞれが液晶層と前記液晶層に電位差を与える一対の電極とによって構成される液晶容量を有する複数の画素を備える液晶表示装置の駆動方法であって、任意の垂直走査時間において、前記複数の画素の全ての前記液晶容量に、１垂直走査時間よりも短い周期で振動する振動電圧を印加する工程と、前記振動電圧が印加された状態で、前記複数の画素のそれぞれに対応する階調電圧をそれぞれの前記液晶容量に印加する工程とを包含する。

本発明によると、液晶容量に階調電圧に重畳して振動電圧を印加することによって、階調電圧の変化量に対する輝度の変化量の比率（Ｖ−Ｙ曲線の傾き）を小さくすることができるので、表示むらの発生が低減され高品位な表示が可能となる。階調電圧の変化量に対する輝度の変化量の比率を小さくする効果は、階調電圧が低い領域で効果が大きいので、特にＮＢモードの表示品位を改善する効果が大きい。また、振動電圧を重畳することによって、電気光学特性における閾値電圧を低下させることができるので、低電圧駆動の液晶表示装置を提供することができる。

以下、図を参照しながら本発明による実施形態の液晶表示装置およびその駆動方法を説明する。

まず、従来の典型的な液晶表示装置の駆動方法を図１（ａ）および（ｂ）を参照しながら説明する。

図１（ａ）は従来の典型的な液晶表示装置１０の１画素の構成を模式的に示している。この画素は、液晶層１１と、液晶層１１に電位を与えるための一対の電極（画素電極１２および対向電極１４）から構成される液晶容量１０ａを有している。画素電極１２には階調電圧発生回路１６から所定の階調電圧（Ｖ＿ｓｉｇ）が供給され、対向電極１４には対向電圧発生回路１８から対向電圧が供給される。

なお、アクティブマトリクス型液晶表示装置では、一般に、それぞれの画素は、液晶容量１０ａの電圧を保持するための補助容量、及びＴＦＴ等のアクティブ素子を有するが、ここでは省略している。また、図１（ａ）において、画素電極１２および対向電極１４が、液晶層１１を介して互いに対向する平行平板構造を有するように示しているが、上述したＩＰＳモードの液晶表示装置のように、画素電極１２と対向電極１４とが同一の基板上に形成された櫛型電極構造をとっても良い。

図１（ｂ）は、画素電極１２に印加される階調電圧Ｖ＿ｓｉｇの波形、対向電極１４に印加される対向電圧Ｖ＿ｃｏｍの波形および液晶容量１０ａに印加される電圧Ｖ＿ＬＣの波形を模式的に示した図である。

階調電圧Ｖ＿ｓｉｇは、表示すべき輝度（階調）に応じた振幅（Ｖ＿ｓｉｇｐｐ）を有し、且つ垂直走査時間（ここではフレーム時間Ｔｆ）の２倍の周期で振動する矩形波である。対向電圧Ｖ＿ｃｏｍは、表示の輝度によらず、また時間軸に対しても一定の値を有する直流電圧である。対向電圧Ｖ＿ｃｏｍは液晶容量１０ａに印加される電圧Ｖ＿ＬＣの平均値Ｖ＿ＬＣａｖｅが０Ｖとなるように設定してある。従って、液晶容量１０ａ（液晶層１１）に印加される電圧Ｖ＿ＬＣ（＝Ｖ＿ｓｉｇ−Ｖ＿ｃｏｍ）の実効値Ｖ＿ＬＣｒｍｓは、その実効値が階調電圧のＶ＿ｓｉｇの振幅Ｖ＿ｓｉｇｐｐの１／２で、その周期がＴｆの２倍の矩形波となる。従って、従来の典型的な液晶表示装置の場合、液晶容量１０ａに印加される電圧Ｖ＿ＬＣの実効値Ｖ＿ＬＣｒｍｓは、表示する階調によらず、すなわち黒から白までの全ての階調に亘ってＶ＿ｓｉｇｐｐの１／２となる。

なお、液晶容量１０ａに印加される電圧Ｖ＿ＬＣをＴｆの２倍の周期で振動する矩形波とし、Ｔｆ毎に極性が反転するようにするのは、液晶表示装置の信頼性の観点からの要求であり、極性反転の間隔（＝反転周期の２分の１）を垂直走査時間（例えば、フレーム時間（概ね１６．７ｍｓ））に設定するのが一般的である。

本明細書において、「垂直走査時間」とは、ある走査線が選択され、次にその走査線が選択されるまでの時間と定義することにする。１垂直走査時間は、ノンインターレース駆動においては１フレーム時間であり、インターレース駆動においては１フィールド時間に対応する。また、各垂直走査時間内において、ある走査線を選択する時刻と、その次の走査線を選択する時刻との差（時間）を１水平走査時間（１Ｈ）という。

次に、図２を参照しながら、本発明による実施形態の液晶表示装置２０の構成およびその駆動方法を説明する。

図２（ａ）は液晶表示装置２０の１画素の構成を模式的に示している。図１（ａ）に示した構成要素と実質的に同じ構成要素は共通の参照符号で示し、ここでは説明を省略する。液晶表示装置２０は、振動電圧発生回路１７をさらに有している点において、図１（ａ）に示した液晶表示装置１０と異なっている。

液晶表示装置２０において、振動電圧発生回路１７で生成された振動電圧Ｖａｄｄは、画素電極１２に印加される。従って、画素電極１２には、階調電圧発生回路１６から所定の階調電圧Ｖ＿ｓｉｇが印加されるとともに、振動電圧Ｖａｄｄが印加される。なお、図２（ａ）においては、振動電圧発生回路１７の出力が画素電極１２に直接入力される構成を示しているが、後述するように、画素電極１２に補助容量が接続されている場合には、補助容量を構成する電極に振動電圧を印加することによって、補助容量を介して画素電極１２に間接的に振動電圧を印加してもよい。

階調電圧発生回路１６および対向電圧発生回路１８は、図２（ｂ）に示すように、それぞれ図１（ｂ）と同様の、階調電圧Ｖ＿ｓｉｇおよび対向電圧Ｖ＿ｃｏｍを出力する。

振動電圧発生回路１７が出力する振動電圧Ｖａｄｄは、表示の輝度（階調）によらず、一定の振幅Ｖａｄｄｐｐを有し、振動の平均電圧Ｖａｄｄａｖｅは０Ｖであり、Ｔａｄｄの２倍の周期で振動する矩形波である。ここで、ＴａｄｄはＴｆよりも短い時間とする。表示の均一性の観点からＴａｄｄはＴｆの整数分の１、即ちＴａｄｄ＝Ｔｆ／２，Ｔｆ／３，Ｔｆ／４，・・・Ｔｆ／ｋ（ｋ＝自然数）であることが好ましく、ｋ＞１００がさらに好ましい。

画素電極１２に階調電圧Ｖ＿ｓｉｇおよび振動電圧Ｖａｄｄが印加され、対向電極１４に対向電圧Ｖ＿ｃｏｍが印加される結果、液晶容量１０ａに印加される電圧は振動の振幅がＶ＿ｓｉｇｐｐ、振動の周期が２倍のＴｆ、実効値がＶ＿ｓｉｇｐｐの１／２の矩形波（図１で示した典型的な液晶表示装置１０と同様の電圧）に、振動振幅Ｖａｄｄｐｐ、振動の周期が２倍のＴａｄｄのＶａｄｄが重畳した電圧となる。

従って、本実施形態の液晶表示装置２０においては、Ｖ＿ｓｉｇｐｐの値がゼロのときでも液晶容量１０ａに印加される電圧Ｖ＿ＬＣの実効値はゼロとはならず、振動電圧の振幅Ｖａｄｄｐｐの１／２（すなわち、Ｖａｄｄｒｍｓ）となる。

また、階調電圧発生回路１６が出力する階調電圧（１／２）×Ｖ＿ｓｉｇｐｐが振動電圧の実効値Ｖａｄｄｒｍｓに比べて大きくなればなるほど、液晶容量１０ａに印加される電圧の実効値Ｖ＿ＬＣｒｍｓは階調電圧（１／２）×Ｖ＿ｓｉｇｐｐの値に近づく。すなわち、階調電圧（（１／２）×Ｖ＿ｓｉｇｐｐ）の値が小さい領域では階調電圧の値の変化に対する液晶容量１０ａに印加される実効的な電圧Ｖ＿ＬＣｒｍｓの変化量が小さくなる。これが本発明の作用の本質であり、従来の典型的な液晶表示装置と本質的に異なる点である。

次に、図３（ａ）および（ｂ）を参照しながら、本発明による他の実施形態の液晶表示装置３０の構成と動作を説明する。

液晶表示装置３０は、振動電圧発生回路１７の出力が対向電極１４に供給される構成を有している。階調電圧発生回路１６、振動電圧発生回路１７および対向電圧発生回路１８が出力する電圧は、図３（ｂ）に示すように、図２（ｂ）と同じである。

液晶表示装置２０では振動電圧Ｖａｄｄが画素電極１２に印加されたのに対し、液晶表示装置３０では、対向電極１４に印加されるが、画素電極１２と対向電極１４はいずれも液晶容量１０ａを構成する電極であるので、液晶容量１０ａに印加される電圧Ｖ＿ＬＣの波形は、図３（ｂ）に示すように、図２（ｂ）と実質的に同じになり、図２（ｂ）の構成の場合に得られた本発明の本質的な作用が得られる。

次に、図４および図５を参照しながら、振動電圧Ｖａｄｄを液晶容量１０ａに付加的に（重畳的に）印加することによって得られる作用・効果を説明する。

図４は、Ｖａｄｄｒｍｓの値をパラメータとして、液晶容量１０ａに印加される電圧Ｖ＿ＬＣｒｍｓの階調電圧依存性を示すグラフである。なお、グラフの横軸は階調電圧（（１／２）×Ｖ＿ｓｉｇｐｐ）である。Ｖａｄｄｒｍｓの値は０Ｖｒｍｓ＜Ａ Ｖｒｍｓ＜Ｂ Ｖｒｍｓ＜Ｃ Ｖｒｍｓの４条件とした。Ａ、ＢおよびＣの実効値（Ｖｒｍｓ）は、ここでは１．５Ｖｒｍｓ、２．０Ｖｒｍｓ、２．５Ｖｒｍｓとした。上述したように、Ｖ＿ＬＣｒｍｓの値は、階調電圧（１／２）×Ｖ＿ｓｉｇｐｐが０ＶときのＶａｄｄｒｍｓの値に等しい。また、階調電圧の値が大きくなるにつれて、Ｖ＿ＬＣｒｍｓの値は階調電圧の値に近づく。

図４からわかるように、Ｖａｄｄｒｍｓの値が増大するに従って、低階調すなわち（１／２）×Ｖ＿ｓｉｇｐｐの低電圧側で、階調電圧（１／２）×Ｖ＿ｓｉｇｐｐの変化量に対するＶ＿ＬＣｒｍｓの変化量の比率（曲線の傾き）、すなわちΔＶ＿ＬＣｒｍｓ／Δ（１／２）×Ｖ＿ｓｉｇｐｐが小さくなっている。従来の液晶表示装置に対応する図４中のＶａｄｄｒｍｓ＝０Ｖｒｍｓの直線と比較すると、振動電圧Ｖａｄｄｒｍｓを印加することによって、ΔＶ＿ＬＣｒｍｓ／Δ（１／２）×Ｖ＿ｓｉｇｐｐを小さくする効果が得られることがわかる。また、この効果の程度は、階調電圧（１／２）×Ｖ＿ｓｉｇｐｐが低電圧側で顕著であることがわかる。

図５（ａ）および（ｂ）は、Ｖａｄｄｒｍｓの値をパラメータとして、液晶表示装置の輝度（Ｙ）の階調電圧依存性（Ｖ−Ｙ特性）を示すグラフである。なお、グラフの横軸は階調電圧（１／２）×Ｖ＿ｓｉｇｐｐである。図５（ａ）は、ＭＶＡモードやＩＰＳモードなどのＮＢモードの液晶表示装置の特性を示し、図５（ｂ）はＴＮモードなどのＮＷモードの液晶表示装置の特性を示す。なお、このＶ−Ｙ特性を「液晶層の電気光学特性」ということもある。

図５（ａ）および（ｂ）からわかるように、Ｖａｄｄｒｍｓの値が増大するに従って、階調電圧（１／２）×Ｖ＿ｓｉｇｐｐの小さい側で（１／２）Ｖ＿ｓｉｇｐｐの変化量に対する輝度Ｙの変化量の比率（曲線の傾き）、すなわちΔＹ／Δ（１／２）×Ｖ＿ｓｉｇｐｐが小さくなっている。

まず、図５（ａ）を見ると、Ｖ−Ｙ特性における閾値電圧Ｖｔｈ（輝度が上昇し始める電圧：Ｖａｄｄ＝０Ｖｒｍｓの場合、約２．２Ｖ）は、Ｖａｄｄｒｍｓの値が増加するに従って、低電圧側に移動する。Ｖａｄｄｒｍｓの値が、Ｖａｄｄ＝０Ｖｒｍｓのときの閾値電圧（約２．２Ｖ）を超えると、閾値電圧が消滅する（Ｖａｄｄ＝Ｃ Ｖｒｍｓの曲線を参照）。従って、ＶａｄｄｒｍｓがＶａｄｄ＝０ＶｒｍｓのときのＶ−Ｙ特性の閾値電圧Ｖｔｈを超えると、階調電圧（１／２）×Ｖ＿ｓｉｇｐｐの値を０Ｖとしても十分に低い輝度（黒表示）が得られず、表示のコントラスト比が著しく低下する。もちろん、Ｖａｄｄｒｍｓの値を適切に設定することにより、十分な表示のコントラスト比を維持しつつ、閾値電圧を十分に低くすることが可能である。Ｖａｄｄの実効値は、Ｖ−Ｙ特性の閾値電圧Ｖｔｈの１／１０以上１倍以下であることが好ましい。Ｖｔｈの１／１０未満であるとＶａｄｄを印加することによる効果が小さく、Ｖｔｈを超えるとコントラスト比が低下する。

図５（ｂ）は本発明をＴＮモードに適用した場合のＶ−Ｙ特性である。Ｖａｄｄの実効値が大きくなるに従って、Ｖ−Ｙ特性が低電圧側に移動していることがわかる。即ち、本発明によれば低電圧で駆動可能な液晶表示装置が得られることができることがわかる。

次に、図６（ａ）から（ｃ）および図７を参照しながら、低階調側での階調電圧（（１／２）×Ｖ＿ｓｉｇｐｐ）の変化量に対する輝度Ｙの変化量の比率（ΔＹ／Δ（１／２）×Ｖ＿ｓｉｇｐｐ）を小さくすることによって、表示むらが低減されることを説明する。なお、表示むらの低減効果は、上述したように、ＮＢモードの液晶表示装置において顕著なので、以下の説明では、ＮＢモードの液晶表示装置について説明する。図６（ａ）は、図５（ａ）に示したＶａｄｄ＝Ｂ Ｖｒｍｓ（本発明）とＶａｄｄ＝０Ｖｒｍｓ（従来）の場合のＶ−Ｙ特性を示すグラフである。

表示むら低減効果の評価は、任意の階調（Ｎ）を表示した状態の輝度Ｙに対する、その状態で階調電圧（１／２）×Ｖ＿ｓｉｇｐｐが一定の変化（変化量：ΔＶ）をしたときの輝度の変化量ΔＹとの比を指標として用いた。典型的な液晶表示装置の表示輝度（Ｙ）の階調（Ｎ）依存特性は、図６（ｂ）のように設定される。

液晶表示装置は、図６（ａ）に示すＶ−Ｙ特性を有する場合、図６（ｂ）表示輝度の階調依存性を得るために、図６（ｃ）に示すように、階調Ｎに対して階調電圧の設定を行う。

ここで、任意の階調Ｎｎを表示しているときに、液晶容量に印加される階調電圧が、所定の階調電圧ＶｎからΔＶだけ変動したとすると、表示の輝度はΔＹだけ変化する。液晶容量に印加される階調電圧の変動量ΔＶは、階調電圧発生回路の精度、あるいは液晶表示装置のＴＦＴ素子の特性ばらつき等に起因して、即ち製造のばらつきに起因して発生する。

また、製造ばらつきによる変動量ΔＶの値が同一であっても、液晶表示装置で観察される輝度むらは、液晶表示装置のＶ−Ｙ特性によって異なる。具体的には、図６（ｃ）の階調電圧（１／２）×Ｖ＿ｓｉｇｐｐの表示諧調依存性が急峻になるにつれて、即ち輝度（Ｙ）の階調電圧（（１／２）×Ｖ＿ｓｉｇｐｐ）依存性が緩やかになるにつれて、ΔＹの値は小さくなり、表示むらが低減される。本発明の実施形態の液晶表示装置は、図６（ａ）に示したように、表示輝度の階調電圧依存特性を緩やかにする効果を有しているので、その結果として直接的に表示むらを低減することが可能となる。

図７に本実施形態の液晶表示装置でＶａｄｄｒｍｓの大きさをパラメータとし、上述の表示むら指標であるΔＹ／Ｙの階調（Ｎ）依存性を示す。図７は、表示諧調（Ｎ）を０から２５５までの２５６階調に設定し、階調電圧のばらつき幅ΔＶを１０ｍＶとした場合である。図７からわかるように、従来の典型的な液晶表示装置の場合に対応するＶａｄｄ＝０Ｖｒｍｓの場合、３２階調付近でΔＹ／Ｙ値が最大となっている。この結果は、実際に典型的な液晶表示装置を目視で観測した場合の主観評価の結果とも一致しており、表示むらの評価の指標としてΔＹ／Ｙ値が有効であることが確認できる。

図７によればＶａｄｄの値が増加するのに従って、ΔＹ／Ｙの値が減少しており、表示むらが改善されていることがわかる。具体的には、Ｖａｄｄ＝Ｂ Ｖｒｍｓ＝２．０ＶｒｍｓのときのΔＹ／Ｙの最大値は、従来の液晶表示装置（Ｖａｄｄ＝０Ｖｒｍｓ）の値の１／３程度に改善されている。

上述したように、本発明の実施形態の液晶表示装置では、表示動作を行っている状態において、液晶容量に、振動電圧（Ｖａｄｄ）と、階調電圧（（１／２）×Ｖ＿ｓｉｇｐｐ）とが印加され、その結果、表示輝度の階調電圧依存性が改善される。なお、振動電圧は１垂直走査時間内に複数回振動する信号であればよい。液晶容量に印加する振動電圧は、液晶容量を構成する一対の電極（画素電極および対向電極）のいずれか一方に印加すればよく、画素電極に印加してもよいし、対向電極に印加してもよい。また、振動電圧を画素電極に印加する場合、振動電圧発生回路からの出力を画素電極に直接接続する必要は無く、例えば、画素毎にＴＦＴなどのスイッチング素子が設けられ、液晶容量に電気的に接続された補助容量を有するアクティブマトリクス型液晶表示装置においては、補助容量を構成する電極に振動電圧を印加すればよい。

以下に、本発明による実施形態のアクティブマトリクス型液晶表示装置の構成と動作を説明する。

本発明による実施形態の典型的なアクティブマトリクス型液晶表示装置４０の電気的な等価回路について図８を参照しながら説明する。

アクティブマトリクス型液晶表示装置４０は、複数の画素を有し、それぞれの画素がＴＦＴ素子（ＴＦＴ＿ｍｎ）と、液晶容量（ＣＬＣ＿ｍｎ）および補助容量（ＣＣＳ＿ｍｎ）とを有する。それぞれの画素の電気的な等価回路は略同等である。

ＴＦＴ＿ｍｎを有する画素について説明する。ＴＦＴ＿ｍｎのゲート端子はゲートバスライン（走査線）ＧＢＬ＿ｍに接続されており、ソース端子はソースバスライン（信号線）ＳＢＬ＿ｎに接続されている。ＴＦＴ＿ｍｎのドレイン端子は、液晶容量ＣＬＣ＿ｍｎを構成する一方の電極（画素電極ＰＨ＿ｍｎ）と、補助容量ＣＣＳ＿ｍｎを構成する一方の電極（補助容量電極ＣＳＨ＿ｍｎ）に接続されている。液晶容量ＣＬＣ＿ｍｎを構成する他方の電極はＣｏｍＬＣ（液晶容量対向電極）に接続されている。補助容量ＣＣＳ＿ｍｎを構成する他方の電極（補助容量対向電極）はＣＳバスラインＣＳＢＬ＿ｍに接続されている。対向電極ＣｏｍＬＣは、典型的には全ての画素に対して共通に設けられ、すべての液晶容量ＣＬＣ＿ｍｎを構成する上記液晶容量対向電極に実質的に同じ電圧を印加することができる。また、ＣＳＢＬ＿ｍは、典型的には少なくとも行方向に対して共通の電極であり、各行の画素に属する補助容量ＣＣＳ＿ｍｎを構成する上記補助容量対向電極に実質的に同じ電圧を印加することができる。

本実施形態のアクティブマトリクス形液晶表示装置４０の各画素に振動電圧Ｖａｄｄを印加する駆動方法を説明する。

液晶表示装置４０では、ＣＳバスラインＣＳＢＬ＿ｍまたはＣｏｍＬＣの少なくとも一方に振動電圧を印加することによって、液晶表示装置４０の各画素に振動振幅Ｖａｄｄｐｐの振動電圧Ｖａｄｄを印加でき上述の効果を得ることができる。補助容量ＣＣＳ＿ｍｎの補助容量対向電極に接続されているＣＳバスラインＣＳＢＬ＿ｍに振動電圧を印加する場合について説明する。

以下の説明では説明を簡略化するために、一つの液晶容量ＣＬＣ＿ｍｎに限って、また１垂直走査時間に限って説明する。すなわち、以下の説明では１垂直走査時間に一つの液晶容量ＣＬＣ＿ｍｎに印加される電圧ＶＣＬＣ＿ｍｎに振動電圧Ｖａｄｄを重畳できることについての説明を行う。この説明に基づけば、複数の画素、複数の垂直走査時間、或いは典型的な液晶装置で用いられる各種反転駆動方法等に対応して、液晶容量に印加される電圧に振動電圧を重畳する方法を見出すことは容易である。

図９に、液晶表示装置４０のソースバスラインＳＢＬ＿ｎ、ゲートバスラインＧＢＬ＿ｍ、ＣＳバスラインＣＳＢＬ＿ｍに印加する各電圧の波形、および画素電極ＰＨ＿ｍｎに印加される電圧の波形を模式的に示す。図９の上段から、ソースバスラインＳＢＬ＿ｎに印加する電圧の波形ＶＳＢＬ＿ｎ、ＣＳバスラインＣＳＢＬ＿ｍに印加する電圧の波形ＶＣＳＢＬ＿ｍ、ゲートバスラインＧＢＬ＿ｍに印加する電圧の波形ＶＧＢＬ＿ｍ、及び画素電極ＰＨ＿ｍｎに印加される電圧の波形ＶＰＨ＿ｍｎの順に示してある。また、各電圧の波形に破線で示してあるのは液晶容量対向電極ＣｏｍＬＣに印加する電圧の波形ＶＣｏｍＬＣである。

本実施形態では、液晶容量に印加される電圧ＶＣＬＣに振動電圧Ｖａｄｄを重畳するために、ＶＣＳＢＬ＿ｍを振動電圧（矩形波）としてある。振動電圧ＶＣＳＢＬ＿ｍの振動の振幅はＶＣＳｐｐ、振動の周期は１垂直走査時間よりも短い時間である。

時刻Ｔ１でＶＧＳＬがＶｇＬからＶｇＨに変化することにより、ＴＦＴ＿ｍｎが導通状態（オン状態）となり、画素電極ＰＨ＿ｍｎにソースバスラインＳＢＬ＿ｎの電圧ＶＳＢＬｔ１が伝達され、液晶容量ＣＬＣ＿ｍｎ及び補助容量ＣＣＳ＿ｍｎが充電される。よって、画素電極ＰＨ＿ｍｎの電圧ＶＰＨ＿ｍｎは、
ＶＰＨ＿ｍｎ＝ＶＳＢＬｔ１
となる。

つづいて時刻Ｔ２のとき、ゲートバスラインＧＢＬ＿ｍの電圧がＶｇＨからＶｇＬへ変化することにより、ＴＦＴ＿ｍｎが非導通状態（ＯＦＦ状態）となり、液晶容量ＣＬＣ＿ｍｎおよび補助容量ＣＣＳ＿ｍｎが、ソースバスラインＳＢＬ＿ｎと電気的に絶縁される。なお、この直後アクティブマトリクス構造に起因する寄生容量等の影響により、ＶＰＨ＿ｍｎは引き込み電圧Ｖｄだけ低下し、
ＶＰＨ＿ｍｎ ＝ ＶＳＢＬｔ１− Ｖｄ
となる。

つづいて時刻Ｔ３のとき、補助容量ＣＣＳ＿ｍｎに接続されたＣＳバスラインＣＳＢＬ＿ｍの電圧ＶＣＳＢＬ＿ｍがＶＣＳｐｐだけ低下する。このＶＣＳＢＬ＿ｍの電圧変化に伴い、ＶＰＨ＿ｍｎは、
ＶＰＨ＿ｍｎ ＝ ＶＳＢＬｔ１ − Ｖｄ − Ｋ × ＶＣＳｐｐ
但し、Ｋ＝ＣＣＳ／（ＣＬＣ＋ＣＣＳ）となる。

つづいて時刻Ｔ４では、ＶＣＳＢＬ＿ｍがＶＣＳｐｐだけ増加する。このＶＣＳＢＬ＿ｍの電圧変化に伴い、ＶＰＨ＿ｍｎは、
ＶＰＨ＿ｍｎ ＝ ＶＳＢＬｔ１ − Ｖｄ
となる。

時刻Ｔ５では、ＶＣＳＢＬ＿ｍがＶＣＳｐｐだけ低下する。このＶＣＳＢＬ＿ｍの電圧変化に伴い、ＶＰＨ＿ｍｎは、
ＶＰＨ＿ｍｎ ＝ ＶＳＢＬ（Ｔ１）− Ｖｄ − Ｋ × ＶＣＳｐｐ
となる。

従って、ＶＰＨ＿ｍｎは時刻Ｔ３からＴ４の間は
ＶＰＨ＿ｍｎ ＝ ＶＳＢＬｔ１ − Ｖｄ − Ｋ × ＶＣＳｐｐ
で、時刻Ｔ４からＴ５の間は
ＶＰＨ＿ｍｎ ＝ ＶＳＢＬｔ１ − Ｖｄ
である。

上記時刻Ｔ３〜Ｔ５のＶＰＨ＿ｍｎの電圧変化は次に画素が書き換えられるとき、すなわちＴ１に等価な時刻（Ｔ１から１垂直走査時間後の時刻）になるまで繰り返し継続する。よって、画素電極ＰＨ＿ｍｎに印加される電圧ＶＰＨ＿ｍｎに振動電圧（Ｖａｄｄ）を重畳することが可能となり、アクティブマトリクス型液晶表示装置においても本発明の効果を得ることが可能となる。

液晶容量に印加される電圧に重畳される振動電圧について説明する。

画素電極ＰＨ＿ｍｎの電圧ＶＰＨ＿ｍｎに重畳される振動電圧Ｖａｄｄの振幅Ｖａｄｄｐｐは、前記時刻Ｔ３からＴ４の間のＶＰＨ＿ｍｎと時刻Ｔ４からＴ５の間のＶＰＨ＿ｍｎの電圧差であるから
Ｖａｄｄｐｐ ＝ Ｋ × ＶＣＳｐｐ
となる。画素電極ＰＨ＿ｍｎの電圧ＶＰＨ＿ｍｎに重畳される振動電圧Ｖａｄｄの振幅ＶａｄｄｐｐはＣＳバスラインＣＳＢＬ＿ｍの振動電圧ＶＣＳＢＬ＿ｍの振幅ＶＣＳｐｐに比例している。尚、液晶容量ＣＬＣ＿ｍｎに印加される電圧ＶＣＬＣ＿ｍｎは画素電極ＰＨ＿ｍｎの電圧ＶＰＨ＿ｍｎから液晶容量対向電極ＣｏｍＬＣの電圧ＶＣｏｍＬＣを差し引いた電圧
ＶＣＬＣ＿ｍｎ ＝ ＶＰＨ＿ｍｎ − ＶＣｏｍＬＣ
となる。本実施形態ではＶＣｏｍＬＣは時間によらず一定の電圧値をとるように設定してある（図９に破線で示してある）。よって、液晶容量ＣＬＣ＿ｍｎに印加される電圧ＶＣＬＣ＿ｍｎにも画素電極電圧ＶＰＨ＿ｍｎに重畳される振動電圧Ｖａｄｄと同一の振動電圧が重畳される。故に、ＶＣＬＣ＿ｍｎに重畳される振動電圧Ｖａｄｄの振幅Ｖａｄｄｐｐもまた
Ｖａｄｄｐｐ ＝ Ｋ × ＶＣＳｐｐ
となる。

１垂直走査時間内での液晶容量ＣＬＣ＿ｍｎの電圧ＶＣＬＣ＿ｍｎの平均値ＶＣＬＣａｖｅ＿ｍｎについて説明する。

典型的な液晶表示装置では垂直走査時間に比べて水平走査時間（時刻Ｔ１からＴ３の時間）が十分に短い、また本実施形態ではＶＣＳＢＬ＿ｍの振動波形がデュティー比１：１の矩形波である、これらの点を考慮すれば、ＶＰＨａｖｅ＿ｍｎは、略
ＶＰＨａｖｅ＿ｍｎ ＝ ＶＳＢＬｔ１− Ｖｄ − Ｋ × ＶＣＳｐｐ ／ ２
となる。ＶＰＨａｖｅ＿ｍｎはＣＳバスラインＣＳＢＬ＿ｍの電圧ＶＣＳＢＬ＿ｍの振幅ＶＣＳｐｐに依存している。

今、ＶＣＳｐｐが０ボルトとした場合のＶＰＨａｖｅ＿ｍｎをＶＰＨａｖｅＲ＿ｍｎとすれば、
ＶＰＨａｖｅＲ＿ｍｎ ＝ ＶＳＢＬｔ１ − Ｖｄ

となる。ＶＰＨａｖｅＲ＿ｍｎを用いてＶＰＨａｖｅ＿ｍｎを書き改めれば
ＶＰＨａｖｅ＿ｍｎ ＝ ＶＰＨａｖｅＲ＿ｍｎ − Ｋ × ＶＣＳｐｐ ／ ２
となる。

上式右辺第２項は、１垂直走査時間内での画素電極電圧の平均値ＶＰＨａｖｅ＿ｍｎの値がＶＣＳｐｐに依存して変化するときの変化量を示している。この変化量をＥＶＰＨａｖｅ＿ｍｎとすれば、
ＥＶＰＨａｖｅ＿ｍｎ ＝ − Ｋ × ＶＣＳｐｐ ／ ２
となる。

よって、ＶＰＨａｖｅ＿ｍｎは
ＶＰＨａｖｅ＿ｍｎ ＝ ＶＰＨａｖｅＲ＿ｍｎ ＋ ＥＶＰＨａｖｅ＿ｍｎ
但し、
ＶＰＨａｖｅＲ＿ｍｎ ＝ ＶＳＢＬｔ１ − Ｖｄ
ＥＶＰＨａｖｅ＿ｍｎ ＝ − Ｋ × ＶＣＳｐｐ ／ ２
と書き改められる。

液晶容量ＣＬＣ＿ｍｎに印加される電圧ＶＣＬＣ＿ｍｎは、画素電極ＰＨ＿ｍｎの電圧ＶＰＨ＿ｍｎから液晶容量対向電極ＣｏｍＬＣの電圧ＶＣｏｍＬＣを差し引いた電圧である。液晶容量対向電極ＣｏｍＬＣの電圧ＶＣｏｍＬＣは図９に破線で示したようにＶＣｏｍＬＣは時間によらず一定の電圧値を示す。よって、１垂直走査時間内におけるＶＣＬＣ＿ｍｎの平均値ＶＣＬＣａｖｅ＿ｍｎは
ＶＣＬＣａｖｅ＿ｍｎ ＝
ＶＳＢＬｔ１− Ｖｄ − Ｋ × ＶＣＳｐｐ ／ ２ − ＶＣｏｍＬＣとなる。上記関係式によればＶＣＬＣａｖｅ＿ｍｎもＶＰＨａｖｅ＿ｍｎ同様ＣＳバスラインＣＳＢＬ＿ｍの振動電圧ＶＣＳＢＬ＿ｍの振幅ＶＣＳｐｐに依存している。

ここで、前記ＶＰＨａｖｅ＿ｍｎの場合と同様、ＶＣＳｐｐが０ボルトとしたときのＶＣＬＣａｖｅ＿ｍｎの値をＶＣＬＣａｖｅＲ＿ｍｎとし、ＶＣＳｐｐの値の変化に伴うＶＣＬＣａｖｅ＿ｍｎの値の変化量をＥＶＣＬＣａｖｅ＿ｍｎとして、ＶＣＬＣａｖｅ＿ｍｎを書き改めれば、
ＶＣＬＣａｖｅ＿ｍｎ ＝ ＶＣＬＣａｖｅＲ＿ｍｎ ＋ ＥＶＣＬＣａｖｅ＿ｍｎ
但し、
ＶＣＬＣａｖｅＲ＿ｍｎ ＝ ＶＳＢＬｔ１ − Ｖｄ − ＶＣｏｍＬＣ
ＥＶＣＬＣａｖｅ＿ｍｎ ＝ − Ｋ × ＶＣＳｐｐ ／ ２
となる。

ゲートバスラインの電圧とＣＳバスラインの電圧の振動のタイミングの変化が１垂直走査時間内の液晶容量ＣＬＣ＿ｍｎに印加される電圧の平均値に与える影響について説明する。

図９では、時刻Ｔ３（ＴＦＴ素子がオフ状態となった後、最初にＣＳ・バスラインの電圧が変化する時刻）のときＣＳバスラインの電圧ＶＣＳＢＬ＿ｍがＶＣＳｐｐだけ低下している。これに対して、時刻Ｔ３でＣＳバスラインの電圧がＶＣＳｐｐだけ増加する場合について示す。図９を参照しつつ行った説明を基に時刻Ｔ３でＶＣＳＢＬ＿ｍの電圧がＶＣＳｐｐだけ増加する場合のＶＣＬＣａｖｅ＿ｍｎ、ＶＣＬＣａｖｅＲ＿ｍｎ、ＥＶＣＬＣａｖｅ＿ｍｎ及びＶａｄｄｐｐを、それぞれＶＣＬＣａｖｅ＊＿ｍｎ、ＶＣＬＣａｖｅＲ＊＿ｍｎ、ＥＶＣＬＣａｖｅ＊＿ｍｎ及びＶａｄｄｐｐ＊とすれば（「＊」を付記すれば）
ＶＣＬＣａｖｅ＊＿ｍｎ ＝
ＶＣＬＣａｖｅＲ＊＿ｍｎ ＋ ＥＶＣＬＣａｖｅ＊＿ｍｎ
ＶＣＬＣａｖｅＲ＊＿ｍｎ ＝ ＶＳＢＬｔ１− Ｖｄ − ＶＣｏｍＬ
ＥＶＣＬＣａｖｅ＊＿ｍｎ ＝ Ｋ × ＶＣＳｐｐ ／ ２
Ｖａｄｄｐｐ＊ ＝ Ｋ × ＶＣＳｐｐ
となる。

ＶＣＬＣａｖｅＲ＿ｍｎ、ＥＶＣＬＣａｖｅ＿ｍｎとＶＣＬＣａｖｅＲ＊＿ｍｎ、ＥＶＣＬＣａｖｅ＊＿ｍｎとをそれぞれ比較すれば、
ＶＣＬＣａｖｅＲ＿ｍｎ ＝ ＶＣＬＣａｖｅＲ＊＿ｍｎ
ＥＶＣＬＣａｖｅ＿ｍｎ ≠ ＥＶＣＬＣａｖｅ＊＿ｍｎ
である。
しかるに、
ＶＣＬＣａｖｅ＿ｍｎ ≠ ＶＣＬＣａｖｅ＊＿ｍｎ
となる。

よって、１垂直走査時間内の液晶容量ＣＬＣ＿ｍｎに印加される電圧の平均値は時刻Ｔ３でのＣＳバスライン電圧ＶＣＳＢＬ＿ｍの変化状態に依存して異なった値をとる。

ゲートバスラインの電圧とＣＳバスラインの電圧の振動のタイミングの変化が液晶容量に重畳される振動電圧の振幅の値に与える影響について説明する。

ＶａｄｄｐｐとＶａｄｄｐｐ＊を比較すれば、
Ｖａｄｄｐｐ ＝ Ｖａｄｄｐｐ＊
であり、液晶容量に重畳される振動電圧の振幅はＣＳバスライン電圧ＶＣＳＢＬ＿ｍの時刻Ｔ３での変化状態に依存せず同一の値をとる。

以上まとめると、図８及び図９で説明した駆動方法、具体的にはＣＳバスラインの電圧を振動電圧とすることにより、ＴＦＴ素子を用いたアクティブ・マトリックス駆動において液晶容量に印加される電圧に振動電圧を重畳できる。また、振動電圧が重畳されるのに伴って、垂直走査時間内に液晶容量に印加される電圧の平均値が変化する。さらに、垂直走査時間内に液晶容量に印加される電圧の平均値はゲートバスラインの電圧とＣＳバスラインの電圧の振動のタイミングに依存して変化する。

上述の説明では説明を簡略化するために一つの液晶容量ＣＬＣ＿ｍｎ関して、また１垂直走査時間に限って説明した。すなわち、１垂直走査時間に一つの液晶容量ＣＬＣ＿ｍｎに振動電圧Ｖａｄｄが重畳されること、及び振動電圧Ｖａｄｄの重畳に伴い１垂直走査時間に液晶容量ＣＬＣ＿ｍｎに印加される電圧の平均値ＶＣＬＣａｖｅ＿ｍｎが変化することに関する原理的説明であった。この説明に基づけば、複数の画素、複数の垂直走査時間、或いは典型的な液晶装置で用いられる各種反転駆動方法等に対応して、液晶容量に印加される電圧に振動電圧を重畳する方法を見出すことは容易に可能である。この際に注意しなければならないのは、複数の画素、或いは複数の垂直走査時間内において重畳される振動電圧の振幅（Ｖａｄｄｐｐ）、及び垂直走査時間内に液晶容量に印加される電圧の平均値（ＶＣＬＣａｖｅ）を同一とすることである。なぜなら、これらの値が画素毎、あるいは垂直走査時間毎に異なればそれに応じた輝度差（輝度ムラ、あるいはチラツキ）が発生してしまうからである。

前述の原理的な説明に基づけば、Ｖａｄｄｐｐを同一とするためにはソースバスライン電圧の振動の振幅を画素毎及び垂直走査時間毎にＶＣＳｐｐを一定とすれば良い。

ＶＣＬＣａｖｅを画素毎及び垂直走査時間毎に同一とするためには、ＶＣＳｐｐを一定にするのに加えて、ゲートバスラインの電圧とＣＳバスラインの電圧の振動のタイミングにも注意する必要がある。図９に示したようにＣＳバスラインの電圧を矩形波で振動させる場合には、画素毎及び垂直走査時間毎に図９の時刻Ｔ３でＣＳバスラインの電圧の変化方向を統一しＥＶＣＬＣａｖｅ＿ｍｎの値を一定にする必要がある。ゲートバスラインを用いて書き込み画素をライン状に走査するアクティブマトリクス型液晶表示装置では、前記条件を満足するために、水平走査時間とＣＳバスラインの電圧の振動周期に一定の規則を満たす必要がある。

水平走査時間とＣＳバスラインの電圧の振動周期に関する規則について説明する。

図１０から図１２はＶＣＳＢＬの振動状態と液晶容量ＣＬＣに印加される電圧ＶＣＬＣとの関係を説明するための模式図である。

それぞれの図の上段には、第ｍ行からｍ＋７行までの行毎のゲートバスラインＧＢＬの電圧ＶＧＢＬの波形を示している。中段にはＣＳバスラインの電圧ＶＣＳＢＬの波形を示している。下段には上段のゲートバスラインのそれぞれに対応した行毎の液晶容量ＣＬＣの電圧ＶＣＬＣの波形を模式的に示してある。さらに、ＶＣＬＣの波形の右側にはＥＶＣＬＣの値を、さらにその右にはＶａｄｄｐｐの値を示してある。

図１０では全ての行のＣＳバスラインに同一の振動電圧ＶＣＳＢＬｔｙｐｅＡを印加している。例えばゲートバスラインＧＢＬ＿ｍ、ＧＢＬ＿ｍ＋１、ＧＢＬ＿ｍ＋２、ＧＢＬ＿ｍ＋３、ＧＢＬ＿ｍ＋４、ＧＢＬ＿ｍ＋５、ＧＢＬ＿ｍ＋６に対応するＣＳバスラインにＶＣＳＢＬｔｙｐｅＡを印加している。

ＶＣＳＢＬｔｙｐｅＡの振動の周期は水平走査時間の２倍（２Ｈ）であり、振動の振幅はＶＣＳｐｐである。図９の説明に基づけば、ＶＣＳＢＬｔｙｐｅＡの電圧波形の位相は、ＶＣＳＢＬｔｙｐｅＡの波形の平坦な部分で任意のＶＧＢＬ波形がＶｇＨからＶｇＬに変化するように設定することが望ましい。図１０では、製造上の問題等による波形の乱れを考慮し、ＶＧＢＬの波形がＶｇＨからＶｇＬに変化する時刻をＶＣＳＢＬｔｙｐｅＡの波形の立ち上がり時刻とその直後の立下り時刻の中間の時刻、あるいは、立下り時刻とその直後の立ち上がり時刻の中間の時刻に一致するように設定してある。

図１０では、偶数行（ｍ行、ｍ＋２行、ｍ＋４行、ｍ＋６行）と奇数行（ｍ＋１行、ｍ＋３行、ｍ＋５行、ｍ＋７行）とで、図９で説明した時刻Ｔ３でのＶＣＳＢＬｔｙｐｅＡの電圧変化の方向（増加或いは低下）が異なる。それに伴い、偶数行と奇数行でＶＣＬＣの波形が異なる。

具体的には、偶数行のＶＣＬＣの電圧波形ではＴ３に等価な時刻でＫ×ＶＣＳｐｐだけ電圧が低下し、その後１水平走査時間毎にＫ×ＶＣＳｐｐだけ電圧が振動する。これに対して、奇数行ではＴ３に等価な時刻でＫ×ＶＣＳｐｐだけ電圧が増加し、その後１水平走査時間毎にＫ×ＶＣＳｐｐだけ電圧が振動する。

従って、偶数行ではＥＶＣＬＣの値が「―Ｋ×ＶＣＳｐｐ／２」であるのに対して奇数行ではＥＶＣＬＣの値が「＋Ｋ×ＶＣＳｐｐ／２」となり、液晶容量に印加される電圧の平均値（ＶＣＬＣａｖｅ）の異なる行が混在する。

すなわち、図１０に示す駆動方法用いた場合には、たとえば表示面全体に均一な輝度を表示しようとしても、偶数行と奇数行で輝度が異なる問題が発生する。

図１１の駆動方法を用いると上記の問題を解決することができる。

図１１の駆動方法では、２種類のＣＳバスライン電圧ＶＣＳＢＬｔｙｐｅＢ１とＶＣＳＢＬｔｙｐｅＢ２を用い、ＣＳバスラインに１行毎に順次切り替えて接続する。即ち、偶数行のＣＳバスライン（例えばゲートバスラインＶＧＢＬ＿ｍ、ＶＧＢＬ＿ｍ＋２、ＶＧＢＬ＿ｍ＋４、ＶＧＢＬ＿ｍ＋６に対応するＣＳバスライン）の電圧はＶＣＳＢＬｔｙｐｅＢ１とし、奇数行のＣＳバスライン（例えばゲートバスラインＶＧＢＬ＿ｍ＋１、ＶＧＢＬ＿ｍ＋３、ＶＧＢＬ＿ｍ＋５、ＶＧＢＬ＿ｍ＋７に対応するＣＳバスライン）の電圧はＶＣＳＢＬｔｙｐｅＢ２とする。

２種類のＣＳバスライン電圧ＶＣＳＢＬｔｙｐｅＢ１、ＶＣＳＢＬｔｙｐｅＢ２の振動の周期はいずれも水平走査時間の２倍（２Ｈ）である。また、ＶＣＳＢＬｔｙｐｅＢ２の振動はＶＣＳＢＬｔｙｐｅＢ１の振動から水平走査時間（１Ｈ）だけ遅れている。即ち、ＶＣＳＢＬｔｙｐｅＢ１とＶＣＳＢＬｔｙｐｅＢ２の振動の位相差は１Ｈである。ゲートバスライン電圧の波形と各ＣＳバスラインの電圧の振動波形の位相は図１０と同様に、ゲートバスライン電圧がＶｇＨからＶｇＬに変化する時刻と、対応するＣＳバスラインの電圧の振動波形の平坦部分の時刻（好ましくは、平坦部分の中心の時刻）が一致するように設定してある。

２種類のＣＳバスライン電圧ＶＣＳＢＬｔｙｐｅＢ１、ＶＣＳＢＬｔｙｐｅＢ２の振動の振幅は同一の値ＶＣＳｐｐである。

上述のようにＣＳバスラインの電圧を設定した図１１の駆動方法では、各行の時刻Ｔ３に対応する時刻で、対応するＣＳバスラインの電圧がＶＣＳｐｐだけ減少している。よって、すべての行でＥＶＣＬＣの値が同一値「―Ｋ×ＶＣＳｐｐ／２」となる。ここで、Ｋ及びＶＣＳｐｐの値は全ての行で一定値となるように設定する。

よって、図１０を用いて説明した駆動方法のように行毎にＥＶＣＬＣの値が異なるといった問題は発生しない。

さらに、図１１の駆動方法ではＶａｄｄｐｐの値もすべての行で同一の値をとっている。

したがって、図１１に示す駆動方法用では、図１０を基に説明した駆動方法で生じた問題を解決しつつ液晶容量に振動電圧を印加することが可能となり、本発明の効果を得ることができる。

図１２に示す駆動方法でも図１１に示した駆動方法と同様、図１０を参照して説明した駆動方法における問題を回避しつつ、本発明の効果を得ることができる。

図１１に示す駆動方法ではＣＳバスラインの電圧として異なる２種類の振動電圧ＶＣＳＢＬｔｙｐｅＢ１、ＶＣＳＢＬｔｙｐｅＢ２を用いた。これに対して、図１２に示す駆動方法では１種類の振動電圧ＶＣＳＢＬｔｙｐｅＣを用いて本発明の効果を得る。

図１２の駆動法では全てのＣＳバスラインに同一のＣＳバスライン電圧ＶＣＳＢＬｔｙｐｅＣを印加する。

ＣＳバスライン電圧ＶＣＳＢＬｔｙｐｅＣの振動の周期は水平走査時間（１Ｈ）である。ゲートバスライン電圧の波形とＣＳバスラインの電圧の振動波形の位相は、各ゲートバスライン電圧がＶｇＨからＶｇＬに変化する時刻と、ＣＳバスラインの電圧の振動波形の平坦部分の時刻（好ましくは、平坦部分の中心の時刻）が一致するように設定してある。

ＣＳバスライン電圧ＶＣＳＢＬｔｙｐｅＣの振動の振幅はＶＣＳｐｐである。

図１２に示す駆動方法では、全ての行で時刻Ｔ３に対応する時刻にＣＳバスラインの電圧がＶＣＳｐｐだけ増加している。よって、全ての行でＥＶＣＬＣの値が同一の値「＋Ｋ×ＶＣＳｐｐ／２」となり、Ｖａｄｄｐｐもまた同一の値「Ｋ×ＶＣＳｐｐ」となる。

したがって、図１２に示した駆動方法においても図１１で説明した駆動方法と同様に、図１０で説明した駆動方法を用いる際に発生する問題を生じることなく本発明の効果を得ることができる。

尚、図１２の駆動方法では全てのＣＳバスラインに対して同一のＣＳバスライン電圧ＶＣＳＢＬｔｙｐｅＣを用いている。つまり、ＣＳバスラインに印加する振動電圧は１種類である。従って、振動電圧をＣＳバスラインに印加するのに代えて、液晶容量対向電極印加してもよい。即ち、図１２の駆動方法を用いる場合には液晶容量対向電極ＣｏｍＬＣの電圧ＶＣｏｍＬＣにＶＣＳＢＬｔｙｐｅＣと同様の振動電圧を重畳することによっても、本発明の効果を得ることができる。

ＥＶＣＬＣａｖｅの符号について注目する。図１１に示した実施形態ではＥＶＣＬＣａｖｅの符号はマイナス（−）であり、図１２の実施形態ではＥＶＣＬＣａｖｅの符号はプラス（＋）である。即ち、本発明ではＥＶＣＬＣａｖｅの符号としてプラス或いはマイナスを適宜選ぶことができる。但し、ＥＶＣＬＣａｖｅの符号として好ましいのはプラスである。なぜならば、図９に示したＶｄの影響を相殺する効果があるからである。

図８に示したアクティブマトリクス型液晶表示装置において本発明の効果を得ることのできる駆動方法は、図１１或いは図１２に示した実施形態に限られない。

電気的に独立なＣＳバスラインの数とＣＳバスラインの振動電圧の振動の周期について説明する。

図１２で説明した駆動方法では電気的に独立なＣＳバスラインは１種類であり、そのＣＳバスライン電圧の振動の周期は水平走査時間（１Ｈ）に等しい。図１１で説明した駆動方法では電気的に独立なＣＳバスラインは２種類であり、そのＣＳバスライン電圧の振動の周期は水平走査時間の２倍の時間（２Ｈ）に等しい。

電気的に独立なＣＳバスラインの数とＣＳバスライン電圧の振動の周期との関係はさらに拡張することができる。電気的に独立なＣＳバスラインを３種類とし、そのＣＳバスライン電圧の振動の周期を水平走査時間の３倍の時間（３Ｈ）としてもよく、また電気的に独立なＣＳバスラインを４種類とし、そのＣＳバスライン電圧の振動の周期を水平走査時間の４倍の時間（４Ｈ）としてもよく、さらに一般化すれば電気的に独立なＣＳバスラインの数をＮ種類とし、そのＣＳバスライン電圧の振動の周期を水平走査時間のＮ倍（ＮＨ）とすれば良い。

このとき、電気的に独立な複数のＣＳバスラインは次に示す規則に従って配置する必要がある。ＣＳバスラインが液晶表示装置最上行から順次ＣＳＢＬ＿１、ＣＳＢＬ＿２、ＣＳＢＬ＿３、ＣＳＢＬ＿４、ＣＳＢＬ＿５、・・・、ＣＳＢＬ＿ｍと配置された液晶表示装置において、例えば３種類のＣＳバスライン電圧ＶＣＳＢＬｔｙｐｅＤ１、ＶＣＳＢＬｔｙｐｅＤ２、ＶＣＳＢＬｔｙｐｅＤ３を配置する場合にはＣＳＢＬ＿１、ＣＳＢＬ＿４、ＣＳＢＬ＿７、・・・のＣＳバスライン電圧をＶＣＳＢＬｔｙｐｅＤ１とし、ＣＳＢＬ＿２、ＣＳＢＬ＿５、ＣＳＢＬ＿８、・・・のＣＳバスライン電圧をＶＣＳＢＬｔｙｐｅＤ２とし、ＣＳＢＬ＿３、ＣＳＢＬ＿６、ＣＳＢＬ＿９、・・・のＣＳバスライン電圧をＶＣＳＢＬｔｙｐｅＤ３とする必要がある。即ち、電気的に独立なＣＳバスラインはＣＳＢＬ＿１、ＣＳＢＬ＿４、ＣＳＢＬ＿７、・・・の組と、ＣＳＢＬ＿２、ＣＳＢＬ＿５、ＣＳＢＬ＿８、・・・の組と、ＣＳＢＬ＿３、ＣＳＢＬ＿６、ＣＳＢＬ＿９、・・・の組の３種類とする必要がある。

さらに、例えば４種類のＣＳバスライン電圧ＶＣＳＢＬｔｙｐｅＥ１、ＶＣＳＢＬｔｙｐｅＥ２、ＶＣＳＢＬｔｙｐｅＥ３、ＶＣＳＢＬｔｙｐｅＥ４を配置する場合にはＣＳＢＬ＿１、ＣＳＢＬ＿５、ＣＳＢＬ＿９、・・・のＣＳバスライン電圧をＶＣＳＢＬｔｙｐｅＥ１とし、ＣＳＢＬ＿２、ＣＳＢＬ＿６、ＣＳＢＬ＿１０、・・・のＣＳバスライン電圧をＶＣＳＢＬｔｙｐｅＥ２とし、ＣＳＢＬ＿３、ＣＳＢＬ＿７、ＣＳＢＬ＿１１、・・・のＣＳバスライン電圧をＶＣＳＢＬｔｙｐｅＥ３し、ＣＳＢＬ＿４、ＣＳＢＬ＿８、ＣＳＢＬ＿１２、・・・のＣＳバスライン電圧をＶＣＳＢＬｔｙｐｅＥ４とする必要がある。即ち、電気的に独立なＣＳバスラインはＣＳＢＬ＿１、ＣＳＢＬ＿５、ＣＳＢＬ＿９、・・・の組と、ＣＳＢＬ＿２、ＣＳＢＬ＿６、ＣＳＢＬ＿１０、・・・の組と、ＣＳＢＬ＿３、ＣＳＢＬ＿７、ＣＳＢＬ＿１１、・・・の組と、ＣＳＢＬ＿４、ＣＳＢＬ＿８、ＣＳＢＬ＿１２、・・・の組の４種類とする必要がある。

さらに、例えばＮ種類のＣＳバスライン電圧ＶＣＳＢＬｔｙｐｅＦ１、ＶＣＳＢＬｔｙｐｅＦ２、ＶＣＳＢＬｔｙｐｅＦ３、・・・、ＶＣＳＢＬｔｙｐｅＦＮを配置する場合にはＣＳＢＬ＿１、ＣＳＢＬ＿Ｎ＋１、ＣＳＢＬ＿２Ｎ＋１、・・・のＣＳバスライン電圧をＶＣＳＢＬｔｙｐｅＦ１とし、ＣＳＢＬ＿２、ＣＳＢＬ＿Ｎ＋２、ＣＳＢＬ＿２Ｎ＋２、・・・のＣＳバスライン電圧をＶＣＳＢＬｔｙｐｅＦ２とし、ＣＳＢＬ＿３、ＣＳＢＬ＿Ｎ＋３、ＣＳＢＬ＿２Ｎ＋３、・・・のＣＳバスライン電圧をＶＣＳＢＬｔｙｐｅＦ３とし、・・・、ＣＳＢＬ＿Ｎ、ＣＳＢＬ＿２Ｎ、ＣＳＢＬ＿３Ｎ、・・・のＣＳバスライン電圧をＶＣＳＢＬｔｙｐｅＦＮとする必要がある。即ち、電気的に独立なＣＳバスラインはＣＳＢＬ＿１、ＣＳＢＬ＿Ｎ＋１、ＣＳＢＬ＿２Ｎ＋１、・・・の組と、ＣＳＢＬ＿２、ＣＳＢＬ＿Ｎ＋２、ＣＳＢＬ＿２Ｎ＋２、・・・の組と、ＣＳＢＬ＿３、ＣＳＢＬ＿Ｎ＋３、ＣＳＢＬ＿２Ｎ＋３、・・・の組と、・・・、ＣＳＢＬ＿Ｎ、ＣＳＢＬ＿２Ｎ、ＣＳＢＬ＿３Ｎ、・・・の組のＮ種類とする必要がある。

上記複数ＣＳバスライン電圧を用いる場合には、各ＣＳバスライン電圧の位相についても次の条件を満たす必要がある。次に示す条件は、各駆動方法における全ての行で、図９で説明した時刻Ｔ３のときのＣＳバスライン電圧の変化方向を一致させるために設けた条件である。

前記３種類のＣＳバスライン電圧ＶＣＳＢＬｔｙｐｅＤ１、ＶＣＳＢＬｔｙｐｅＤ２、ＶＣＳＢＬｔｙｐｅＤ３を用いる場合では、ＶＣＳＢＬｔｙｐｅＤ１を基準とするときＶＣＳＢＬｔｙｐｅＤ２、ＶＣＳＢＬｔｙｐｅＤ３の位相はそれぞれ水平走査時間（１Ｈ）、水平走査時間の２倍（２Ｈ）遅らせる必要がある。

前記４種類のＣＳバスライン電圧ＶＣＳＢＬｔｙｐｅＥ１、ＶＣＳＢＬｔｙｐｅＥ２、ＶＣＳＢＬｔｙｐｅＥ３、ＶＣＳＢＬｔｙｐｅＥ４を用いる場合では、ＶＣＳＢＬｔｙｐｅＥ１を基準とするときＶＣＳＢＬｔｙｐｅＥ２、ＶＣＳＢＬｔｙｐｅＥ３、ＶＣＳＢＬｔｙｐｅＥ４の位相はそれぞれ水平走査時間（１Ｈ）、水平走査時間の２倍（２Ｈ）、水平走査時間の３倍（３Ｈ）遅らせる必要がある。

前記Ｎ種類のＣＳバスライン電圧ＶＣＳＢＬｔｙｐｅＦ１、ＶＣＳＢＬｔｙｐｅＦ２、ＶＣＳＢＬｔｙｐｅＦ３、・・・、ＶＣＳＢＬｔｙｐｅＦＮを用いる場合では、ＶＣＳＢＬｔｙｐｅＦ１を基準とするときＶＣＳＢＬｔｙｐｅＦ２、ＶＣＳＢＬｔｙｐｅＦ３、・・・、ＶＣＳＢＬｔｙｐｅＦＮの位相はそれぞれ水平走査時間（１Ｈ）、水平走査時間の２倍（２Ｈ）、・・・、水平走査時間の（Ｎ−１）倍（（Ｎ−１）Ｈ）遅らせる必要がある。

上述の駆動方法の場合でも、図１１、図１２で述べたのと同様の理由から各ＣＳバスラインの振動電圧の平坦部分の中心の時刻と対応するゲートバスラインの電圧がＶｇＨからＶｇＬに変化する時刻を一致させることが好ましい。

上述の説明から、電気的に独立なＣＳバスラインの種類の数を増やすことによりＣＳバスラインに印加する振動電圧の周期を長くすることができ、振動電圧発生回路の作製を容易にすることができる。一方で、電気的に独立なＣＳバスラインの種類の数を増やすことは液晶表示パネルの作製を困難にする。そこで、電気的に独立なＣＳバスラインの種類の数は、これらの点を考慮して適宜設定すればよい。

本発明の効果を得ることのできる駆動方法は上述の駆動方法に限られない。上述の説明ではＣＳバスラインに印加する電圧を矩形波としてあった。

ＣＳバスライン電圧に矩形波を用いる利点は、製造上の理由等によりゲートバスライン電圧、或いはＣＳバスライン電圧の位相が変動した場合の前記ＥＶＣＬＣａｖｅの変化を最小化することができる点にある。前記ＥＶＣＬＣａｖｅの説明は簡単のために矩形波について行い、且つ時刻Ｔ３におけるＣＳバスライン電圧の変化状態（電圧増加或いは低下）で場合分けをして説明した。この場合、ＥＶＣＬＣａｖｅは液晶容量と補助容量の静電容量値ＣＬＣ或いはＣＣＳで決まる定数Ｋと、ＣＳバスライン電圧の振動の振幅ＶＣＳｐｐに依存している。しかしながら、一般的にはＥＶＣＬＣａｖｅの値は前記ＫとＶＣＳｐｐの値に依存するのに加え、ゲートバスライン電圧がＶｇＬとなりＴＦＴ素子がオフ状態となった瞬間（図９の時刻Ｔ２に相当）のＣＳバスライン電圧と同電圧の１垂直走査時間内の平均電圧との電圧差にも依存する。即ち、ＥＶＣＬＣａｖｅの値を一定にするためには、ＴＦＴ素子がオフ状態となった瞬間（図９の時刻Ｔ２に相当）で、対応するＣＳバスラインの電圧を一定にすることが望ましい。前述のＥＶＣＬＣａｖｅの説明でＣＳバスライン電圧の変化状態（電圧増加或いは低下）によってＥＶＣＬＣａｖｅの値が異なっているのはこのためである。製造上の理由等によるゲートバスライン電圧、或いはＣＳバスライン電圧の位相の変動に対してＥＶＣＬＣａｖｅの変化を最小化するためには、前記時刻Ｔ２付近でのＣＳバスライン電圧の変化を小さくすることが望ましい。矩形波を用いる場合には前記時刻Ｔ２と波形の平坦部分を一致させることにより、製造上の理由等によるゲートバスライン電圧、或いはＣＳバスライン電圧の位相が変動した場合の前記ＥＶＣＬＣａｖｅの変化を最小化できる。

次に、本発明による他の実施形態の液晶表示装置およびその駆動方法を説明する。

本実施形態は、ＣＳバスラインに印加する振動電圧の電圧波形が少なくとも３つの電位を含んでおり、この３つ以上の電位は、振動電圧の最大振幅（上記の実施形態の駆動方法におけるＶａｄｄｐｐに相当）を規定する２つの電位と、振動電圧の平均電位と一致する１つの電位を含んでいる。ここで、「振動電圧の平均電位」とは、振動電圧の最大振幅を規定する２つの電位の単純な平均値ではなく、振動電圧の実効的な平均値を意味する。すなわち、振動電圧の波形は一周期において、当該平均電位よりも高い部分の面積と低い部分の面積とが互いに等しくなる。なお、以下に例示する振動電圧は、最大振幅を規定する２つの電位間の中心線に対して対称な波形を有しているので、振動電圧の最大振幅を規定する２つの電位の単純な平均値は振動電圧の実効的な平均値と一致している。

また、前記振動電圧が振動電圧波形の平均電位と一致した電位を呈している時間（平坦部）に、その振動電圧が供給されるＣＳバスラインに接続された画素に接続されたＴＦＴ素子がオフ状態となるようにしている。以下の示す例では、ゲートバスライン電圧がＶｇＬとなりＴＦＴ素子がオフ状態となった瞬間（図９の時刻Ｔ２に相当）が、振動電圧の平均電位を呈している時間の真中となるようにしてある。なお、ここでは、振動電圧波形が前記３つの電位から構成されている例を示すが、前記３つの電位を含んでいる限り、５電位、７電位、９電位・・・の電位を有してもよい。

本実施形態によると、液晶容量に印加される電圧の平均値を変化させることなく、液晶容量に印加される電圧に振動電圧を重畳できることができる。即ち、ＥＶＣＬＣａｖｅの値をゼロに保ちつつ、一定のＶａｄｄｐｐを得ることができる。このことによって、図１０から図１２を参照しながら説明した駆動方法を用いる場合よりも信頼性を向上することができる。その理由について次に説明する。

一般に、ＣＳバスラインの有する寄生容量及びバスライン抵抗で構成される電気的負荷は、液晶表示装置の表示画面内の位置によって異なっている。ＣＳバスラインに印加される振動電圧波形の実効的な波形は前記電気的負荷の影響を受けるために鈍るため、その振幅（実効的な振幅）は表示画面内の位置によって異なることとなる。従って、図１１および図１２に示した先の実施形態の液晶表示装置において液晶容量に印加される電圧の平均値がＣＳバスラインに印加された振動電圧の振幅（実効的な振幅）に依存する場合には液晶容量に印加される電圧の平均値が表示画面内の位置に依存して変化することになる。この場合、表示面内の至る所で液晶層に印加される電圧の直流成分をゼロとすることができない、具体的には表示面内の至る所で対向電圧を最適値に調整することができないといった問題が生じる。液晶層に印加される電圧の直流成分がゼロに調整されていない液晶表示装置を長時間使用した場合には、液晶表示装置を構成する液晶材料或いは配向膜等の材料がダメージを受け、液晶表示装置の表示品位が低下してしまう。これに対して、本実施形態の液晶表示装置では液晶容量に印加される電圧の平均値がＣＳバスラインに印加された振動電圧の振幅（実効的な振幅）に依存するといったことがないため、前述のような液晶表示装置の信頼性にかかわる問題を生じることはない。

一方、前述の説明によれば、液晶層に印加される電圧に重畳される振動電圧成分、即ちＶａｄｄｐｐもまた液晶表示装置の表示画面内の位置に依存して変化することになる。しかしながら、振動電圧成分が表示画面の位置によって異なっても、表示品位に対する影響は大きくない。その理由について以下で説明する。

液晶層に印加される電圧に重畳される振動電圧成分、即ちＶａｄｄｐｐは、図５に示した輝度の階調電圧依存特性を改善に寄与するものであり、振動電圧成分の量（大きさ）が液晶表示装置の表示画面内の位置に依存して変化した場合にはそれに応じて前記改善の程度が表示画面内の位置に依存して変化するのみである。即ち、前述のように液晶表示装置の信頼性に影響を与えることはない。さらに、前述の改善の程度の、表示画面内の位置に依存した変化は、ＣＳバスラインの電気的負荷の変化に依存するものであるから、グラデーション状の緩やかでかつ連続的な変化となるため、その変化は視認され難い。即ち、表示品位上の問題は極めて小さい。

次に、前述の図１０、図１１および図１２に示した実施形態に対応する本実施形態を説明する。

本実施形態では、前述の図１０、図１１および図１２の実施形態で示したＣＳバスラインに印加する振動電圧ＶＣＳＢＬｔｙｐｅＡ、ＶＣＳＢＬｔｙｐｅＢ１，ＶＣＳＢＬｔｙｐｅＢ２、ＶＣＳＢＬｔｙｐｅＣをそれぞれ本実施形態の特徴を有する振動電圧ＶＣＳＢＬｔｙｐｅＡＮ、ＶＣＳＢＬｔｙｐｅＢＮ１、ＶＣＳＢＬｔｙｐｅＢＮ２、ＶＣＳＢＬｔｙｐｅＣＮとする。前述の実施形態での図１０、図１１、図１２に対応する本実施形態での図を図１３、図１４、図１５に示す。

図１３から図１５に示したように、ＣＳバスラインに印加する振動電圧の電圧波形は、振動電圧の最大振幅（Ｖａｄｄｐｐ）を規定する２つの電位と、振動電圧の平均電位と一致する１つの電位を含んでいる。また、前記振動電圧が振動電圧波形の平均電位と一致した電位を呈している時間（平坦部）の丁度中央において、その振動電圧が供給されるＣＳバスラインに接続された画素に接続されたＴＦＴ素子がオフ状態となるようにしてある。

図１３、図１４、図１５に示したように、何れの図でもＥＶＣＬＣａｖｅ＝０、Ｖａｄｄｐｐ＝Ｋ×ＶＣＳｐｐとなることが示されている。即ち、液晶容量に印加される電圧の平均値を変化させることなく、液晶容量に印加される電圧に振動電圧を重畳できることができる。

特に、図１０に対応した本実施形態を示す図１３によれば、図１０で問題であった奇数行、偶数行毎に液晶容量に印加される電圧の平均値が異なるといった問題、即ちＥＶＣＬＣａｖｅが異なるといった問題が解消されていることがわかる。

また、本実施形態においても電気的に独立なＣＳバスラインの数とその振動周期との間の関係については、前述の実施形態についての説明と同様の説明が成立する。即ち、電気的に独立なＣＳバスラインの数をＮ種類とすれば、そのＣＳバスラインの水平走査時間のＮ倍とすることができる。

この時、電気的に独立なＣＳバスラインの数は偶数とし、任意のＣＳバスラインの振動電圧波形は、その任意の時刻の電圧変化に注目する時、それと逆方向でかつ変化量の同一の電圧変化をするＣＳバスラインが存在することが望ましい。そして、それら２つの電圧波形の印加されるＣＳバスラインの数は同数であることが望ましい。即ち、本実施形態の図１４に示すように任意のＣＳバスラインの振動電圧に対してそれと逆相の（位相が１８０度異なる）振動電圧が存在することが望ましい。無論、前述の実施形態では図１１に示す実施形態が望ましい。その理由は以下の通りである。

一般に液晶表示装置の対向電極は有限の電気抵抗を有して電位基準（例えば対向電極電位）に接続されているため、ＣＳバスラインに振動電圧を印加した場合、その振動電圧に連動して対向電極の電位も変動する。よって、液晶容量或いは補助容量にＣＳバスラインの振動電圧を効率良く伝えることができない（対向電極の電位を振動させることにも費やされてしまう）。これに対して、ＣＳバスラインの振動電圧とそれと逆相の（位相が１８０度異なる）振動電圧が存在する場合、対向電極の電位の変動が抑制されるため、ＣＳバスラインの振動電圧を液晶容量或いは補助容量に効率良く伝えることができる。

なお、上述した実施形態ではいずれもＣＳバスライン電圧に矩形波を用いている。矩形波を用いることによって上述した利点が得られるが、以下の問題点もある。

ＣＳバスライン電圧に矩形波を用いることの問題点は、ＣＳバスラインに瞬間的に多くの電流が流れることである。一般的に静電容量に振動電圧を印加する際に流れる電流値は電圧の時間微分に比例する。矩形波では、電圧が変化するとき（例えば、図９の時刻Ｔ４、Ｔ５）の電圧の時間微分の値が非常に大きいため（理想的な矩形波では無限大となる）、その瞬間に膨大な電流が流れる。この問題を回避するためには、電圧変化の時間微分の小さな波形（例えば、正弦波）を用いるのが好ましい。但し、図１３〜図１５に例示したように３つ以上の電位を有する振動電圧を用いる場合、少なくとも振動電圧の平均値と一致する電位は一定時間維持される（平坦部を有する）ことが好ましい。

ＣＳバスライン電圧の波形は前述の矩形波を用いる場合の利点或いは問題点を考慮して適宜（例えば波形のなまった矩形波（ローパス・フィルターを透過した矩形波）或いは正弦波等）設定すればよい。

なお、上記の説明では、画素電極に所定の階調電圧をそのまま印加する例を説明したが、これに限られず、例えば、液晶層の応答速度を改善するために、階調電圧とともにオーバーシュート用の電圧を印加する場合においても本発明の効果を得ることができる。

本発明によると、表示むらの発生が低減され高品位な表示が可能な液晶表示装置が提供される。また、電気光学特性における閾値電圧を低下させることができるので、低電圧駆動の液晶表示装置を提供することができる。

従来の典型的な液晶表示装置１０の構成および駆動方法を模式的に示す図である。 本発明による実施形態の液晶表示装置２０の構成および駆動方法の一例を模式的に示す図である。 本発明による他の実施形態の液晶表示装置３０の構成および駆動方法の一例を模式的に示す図である。 本発明による実施形態の液晶表示装置において、液晶層に印加される電圧と階調電圧との関係を示すグラフである。 Ｖａｄｄｒｍｓの値をパラメータとして、液晶表示装置の輝度（Ｙ）の階調電圧依存性（Ｖ−Ｙ特性）を示すグラフであり、（ａ）はＮＢモードの液晶表示装置の特性を示し、（ｂ）はＴＮモードなどのＮＷモードの液晶表示装置の特性を示す。 （ａ）から（ｃ）は、階調電圧の変化量に対する輝度Ｙの変化量の比率（ΔＹ／Δ（１／２）Ｖ＿ｓｉｇｐｐ）を小さくすることによって、表示むらが低減されることを説明するための図であり、（ａ）はＶ−Ｙ特性を示すグラフであり、（ｂ）は表示階調Ｎと表示輝度Ｙとの関係を示すグラフであり、（ｃ）は表示階調Ｎと階調電圧（１／２）Ｖ＿ｓｉｇｐｐとの関係を示すグラフである。 本発明による実施形態の液晶表示装置において、階調電圧の変化量に対する輝度Ｙの変化量ΔＹと表示輝度Ｙとの比率（ΔＹ／Ｙ）が小さくなることを説明するための図である。 本発明による実施形態のアクティブマトリクス型液晶表示装置４０の電気的な等価回路を模式的に示す図である。 本発明による実施形態のアクティブマトリクス型液晶表示装置の駆動方法を説明するための図であり、種々の信号の波形を模式的に示す図である。 ＶＣＳＢＬの振動状態と液晶容量ＣＬＣに印加される電圧ＶＣＬＣとの関係を説明するための図であり、ゲートバスラインの電圧波形、ＣＳバスラインの電圧（ｔｙｐｅＡ）および液晶容量ＣＬＣの電圧波形を複数の行にわたって説明する図である。 ＶＣＳＢＬの振動状態と液晶容量ＣＬＣに印加される電圧ＶＣＬＣとの関係を説明するための図であり、ゲートバスラインの電圧波形、ＣＳバスラインの電圧（ｔｙｐｅＢ１およびＢ２）および液晶容量ＣＬＣの電圧波形を複数の行にわたって説明する図である。 ＶＣＳＢＬの振動状態と液晶容量ＣＬＣに印加される電圧ＶＣＬＣとの関係を説明するための図であり、ゲートバスラインの電圧波形、ＣＳバスラインの電圧（ｔｙｐｅＣ）および液晶容量ＣＬＣの電圧波形を複数の行にわたって説明する図である。 ＶＣＳＢＬの振動状態と液晶容量ＣＬＣに印加される電圧ＶＣＬＣとの関係を説明するための図であり、ゲートバスラインの電圧波形、ＣＳバスラインの電圧（ｔｙｐｅＡＮ）および液晶容量ＣＬＣの電圧波形を複数の行にわたって説明する図である。 ＶＣＳＢＬの振動状態と液晶容量ＣＬＣに印加される電圧ＶＣＬＣとの関係を説明するための図であり、ゲートバスラインの電圧波形、ＣＳバスラインの電圧（ｔｙｐｅＢＮ１およびＢＮ２）および液晶容量ＣＬＣの電圧波形を複数の行にわたって説明する図である。 ＶＣＳＢＬの振動状態と液晶容量ＣＬＣに印加される電圧ＶＣＬＣとの関係を説明するための図であり、ゲートバスラインの電圧波形、ＣＳバスラインの電圧（ｔｙｐｅＣＮ）および液晶容量ＣＬＣの電圧波形を複数の行にわたって説明する図である。

符号の説明

１０、２０、３０、４０ 液晶表示装置
１０ａ 液晶容量
１１ 液晶層
１２ 画素電極
１４ 対向電極
１６ 階調電圧
１７ 振動電圧
１８ 対向電圧

Claims (10)

1. それぞれが、液晶容量と補助容量とを有する複数の画素を備え、
   表示動作を行っている状態において、前記複数の画素の内の任意の画素の前記液晶容量に、１垂直走査時間内に複数回振動する振動電圧と、所定の階調電圧とが印加される、液晶表示装置であって、
   前記液晶容量は、前記複数の画素ごとに設けられた画素電極と、前記複数の画素に共通の対向電極とを有し、
   前記補助容量は前記画素電極に電気的に接続された第１電極と、絶縁層と、前記絶縁層を介して前記第１電極に対向する第２電極とを有し、
   前記複数の画素は、複数の行および複数の列を形成するように配列されており、
   任意の行に属する画素の前記第２電極は、互いに電気的に接続されており、
   前記振動電圧は、前記第２電極に印加され、任意の行に属する画素の前記第２電極に印加される前記振動電圧は実質的に等しく、
   前記振動電圧は、第１振動電圧と、前記第１振動電圧と異なる第２振動電圧を含み、
   前記第１振動電圧および前記第２振動電圧は、位相が互いに１８０°異なり、
   任意の垂直走査時間において、互いに隣接する２行の内の一方の行に属する画素の前記第２電極に前記第１振動電圧が印加され、他方の行に属する画素の前記第２電極に前記第２振動電圧が印加される、液晶表示装置。
2. 前記第１振動電圧および前記第２振動電圧の周期はいずれも２水平走査時間である、請求項１に記載の液晶表示装置。
3. 任意の垂直走査時間において、前記複数の画素のそれぞれの第２電極に印加される前記振動電圧は、連続するｍ行毎に異なる、請求項１に記載の液晶表示装置。
4. 前記連続するｍ行毎に異なる周期はいずれも１水平走査時間のｍ倍であり、振幅は互いに等しい、請求項３に記載の液晶表示装置。
5. 前記複数の画素毎に設けられたＴＦＴと、それぞれのＴＦＴに接続されたゲートバスラインと、ソースバスラインとを更に有し、
   任意の行の画素に属する前記第２電極は、それぞれ対応する行のゲートバスラインに接続されている、請求項１から４のいずれかに記載の液晶表示装置。
6. 前記複数の画素は、複数の行および複数の列を形成するように配列されており、
   前記複数の画素毎に設けられたＴＦＴと、それぞれのＴＦＴに接続されたゲートバスラインと、ソースバスラインと、
   それぞれが、各行の画素に属する前記第２電極を互いに接続する複数のＣＳバスラインとを有し、
   前記複数のＣＳバスラインの内で電気的に独立なＣＳバスラインの数が偶数である、請求項１から４のいずれかに記載の液晶表示装置。
7. 前記複数のＣＳバスラインは、第１ＣＳバスラインと第２ＣＳバスラインとを含み、
   任意の垂直走査時間において、互いに隣接する２行の内の一方の行に属する画素の前記第２電極に前記第１振動電圧が前記第１ＣＳバスラインを介して印加され、他方の行に属する画素の前記第２電極に前記第２振動電圧が前記第２ＣＳバスラインを介して印加され、前記第１振動電圧と前記第２振動電圧は同時に印加され、前記第１および第２ＣＳバスラインは前記ゲートバスラインに平行である、請求項６に記載の液晶表示装置。
8. 前記振動電圧の電圧波形は、最大振幅を規定する２つの電位と、平均電位と一致する１つの電位を含む、少なくとも３つの電位を有している、請求項１から７のいずれかに記載の液晶表示装置。
9. 前記補助容量をＣＣＳ、前記液晶容量の最小値をＣＬＣ＿ｍｉｎ、前記液晶層の電気光学特性の閾値電圧をＶｔｈとするとき、前記振動電圧の実効値は、Ｖｔｈ・｛（ＣＣＳ＋ＣＬＣ＿ｍｉｎ）／ＣＣＳ｝の１／１０以上１倍以下である、請求項１から８のいずれかに記載の液晶表示装置。
10. ノーマリー・ブラックモードで表示を行う請求項１から９のいずれかに記載の液晶表示装置。

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