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JPH10124010A - 液晶パネルおよび液晶表示装置 - Google Patents

液晶パネルおよび液晶表示装置

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Publication number
JPH10124010A
JPH10124010A JP8279234A JP27923496A JPH10124010A JP H10124010 A JPH10124010 A JP H10124010A JP 8279234 A JP8279234 A JP 8279234A JP 27923496 A JP27923496 A JP 27923496A JP H10124010 A JPH10124010 A JP H10124010A
Authority
JP
Japan
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liquid crystal
voltage
thin film
electrode
crystal panel
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP8279234A
Other languages
English (en)
Inventor
Tsutomu Furuhashi
勉 古橋
Hiroyuki Nitta
博幸 新田
Sumihisa Oishi
純久 大石
Toshio Futami
利男 二見
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP8279234A priority Critical patent/JPH10124010A/ja
Priority to KR1019970053727A priority patent/KR100322822B1/ko
Priority to TW086115454A priority patent/TW363179B/zh
Priority to EP97118248A priority patent/EP0838801A1/en
Priority to CN97126289A priority patent/CN1184261A/zh
Publication of JPH10124010A publication Critical patent/JPH10124010A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 フリッカを増大させることなしに、共通電極
に印加する基準電圧の周波数を低減させ、共通電極への
電流の集中をなくし画質の劣化を低減させる。 【解決手段】 薄膜トランジスタを有する画素部１０４
の形成された液晶パネル１０１において、画素部１０４
を構成する液晶１０７および付加容量１０８の画素電極
１０６に対向する対向電極１１２を画素部毎に共通化
し、ゲート線１０２と画素部１０４の接続、もしくは、
各画素部の対応電極１１２と対向電極線１０９，１１０
との接続を、各駆動時に対向電極線１０９，１１０の一
方に電流が集中しないように行う。また、その接続を、
画面全体に正極性の電圧と負極性の電圧が均等に印加さ
れるように行うことで、フリッカの発生防止のために対
向電極線１０９，１１０に印加する交流電圧の周期をフ
レーム周期まで低減できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、アクティブマトリ
クス駆動方式の液晶パネルを有する液晶表示装置に係
り、特に、その液晶パネルの構成および駆動方法に関す
るものである。
【０００２】
【従来の技術】液晶表示装置の液晶パネルには、液晶の
封入された透明基板に、ＴＦＴ(ThinFilm Transiste
r)、画素電極などにより形成した画素部をマトリックス
状に配列したアクティブマトリクス駆動方式の液晶パネ
ル（ＴＦＴ液晶パネル）がある。特開昭６３−２３７０
９５号公報には、表示データに対応した階調電圧をＴＦ
Ｔ液晶パネルに印加してカラー表示を行う液晶表示装置
が示されている。
【０００３】ＴＦＴ液晶パネルを利用した従来の液晶表
示装置について、以下で説明する。
【０００４】図１５に、ＴＦＴ液晶パネルの等価回路図
を示す。図１５において、ＴＦＴ液晶パネル２０１は、
水平、垂直方向にそれぞれ４本引かれたゲート線２０
２、ドレイン線２０３と、マトリクス状に配置され配置
位置に対応した各１つのドレイン線２０３およびゲート
線２０２に接続された画素部２０４と、全ての画素部２
０４に共通に設けられた共通電極（Ｃｏｍ）２０９、共
通電極（Ｓｔｒｇ）２１０とを有する。各画素部２０４
は、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）２０５、画素電極２０
６、液晶２０８、付加容量２０７により構成される。こ
こで、液晶２０８は画素電極２０６と共通電極（Ｃｏ
ｍ）２０９とに挟まれ、付加容量２０７は画素電極２０
６と共通電極（Ｓｔｒｇ）２１０とに挟まれた構成とな
っている。また、同じ行の各画素部２０４は同じ１つの
ゲート線２０２の電圧で駆動され、同じ列の各画素部２
０４も同じ１つのドレイン線２０３の電圧で駆動される
構成となっている。
【０００５】図１６に、液晶表示装置の全体構成図を示
す。図１６において、液晶表示装置は、画素部をｍ行ｎ
列に配置した上述の液晶パネル２０１と、表示データと
各種同期信号を出力する液晶コントローラ３０２と、表
示データに応じたデータ電圧をドレイン線２０３に印加
するドレインドライバ３０６と、ゲート線２０２に走査
電圧を印加するゲートドライバ３０７と、各画素部２０
４に印加される電圧を交流化するための交流電圧生成回
路３０９，３１０，３１３、分割抵抗３１１とを有す
る。
【０００６】液晶コントローラ３０２は、図１７に示す
回路により、表示データをデータ同期信号４０２に従い
順次ラッチしてドレインドライバ３０６へ転送する。ま
た、図１８に示す回路により、垂直同期信号５０１と水
平同期信号５０２から基準電圧の極性を指定する交流化
信号３０４を生成して交流電圧生成回路３０９，３１
０，３１３へ出力する。この交流化信号３０４は、各画
素部２０４に印加される電圧の極性を、水平同期信号の
各周期毎に反転させるように変化する。
【０００７】ゲートドライバ３０７では、図１９に示す
構成において、第１ラインの選択を有効にする同期信号
６０１をシフトレジスタ６０３が水平同期信号と同じ周
波数の同期信号６０２に従い内部でシフトさせ、その出
力６０４の論理レベルに応じてレベルシフタ６０５と電
圧選択回路６０７が液晶駆動用のゲート電圧Ｇ(１)，Ｇ
(２)，Ｇ(３)・・・を生成してゲート線２０２に印加す
る。これにより、ゲート線２０２には、Ｇ(１)，Ｇ
(２)，Ｇ(３)・・・の順で、ＴＦＴ２０５をオンとする
選択電圧が印加される。
【０００８】ドレインドライバ３０６では、図２０に示
す構成において、シフトレジスタ７０５で生成したサン
プリングクロック７０６に従いラッチ回路７０７が表示
データを順次取り込み１ライン分記憶する。記憶された
１ライン分の表示データは、水平同期信号と同じ周波数
の同期信号７０４によりラッチ回路７０９に一斉に取り
込まれ、階調電圧生成回路７１１で基準電圧３１２に応
じたドレイン電圧Ｖｄに変換されて、ドレイン線２０３
に印加される。
【０００９】なお、液晶パネル２０１の各画素部２０４
の液晶２０８に印加される電圧の極性が１フレーム期間
で同一であると画面のちらつき（フリッカ）が発生す
る。このフリッカを低減するため、本液晶表示装置で
は、交流電圧生成回路３０９，３１０，３１３等によ
り、各画素部２０４に印加する電圧の極性を１ライン期
間毎に反転させている。
【００１０】次に、上述の液晶表示装置の動作を、図２
１を用いて説明する。
【００１１】ゲートドライバ３０７が第２水平ライン
（２行目）のゲート線２０２の電圧ＶＧ(２)を選択電圧
Ｖｇｏｎとするのと並行して、ドレインドライバ３０６
は、２行目の表示データおよび交流化信号に基づく階調
電圧Ｖｄを各ドレイン線２０３に印加する。これによ
り、２行目の各画素部２０４では、ＴＦＴ２０５がオン
となり、画素電極２０６に階調電圧Ｖｄが印加され、共
通電極（Ｃｏｍ，Ｓｔｒｇ）２０９，２１０にも交流化
信号に従った基準電圧が印加される。これら階調電圧と
基準電圧の電位差は、液晶２０８の透過率を制御し、電
圧ＶＧ(２)が非選択電圧ＶｇｏｆｆとなりＴＦＴ２０５
がオフとなった以降も液晶２０８と付加容量２０７で保
持される。
【００１２】ゲートドライバ３０５が電圧ＶＧ(２)を非
選択電圧Ｖｇｏｆｆとして、３行目のゲート線２０２の
電圧ＶＧ(３)を選択電圧Ｖｇｏｎとすると、ドレインド
ライバ３０６は、３行目の表示データおよび極性信号に
基づく階調電圧Ｖｄを出力する。これにより、上記と同
様の駆動が３行目の各画素部２０４に対して行われる。
【００１３】以上の動作において、共通電極（Ｃｏｍ、
Ｓｔｒｇ）２０９，２１０に印加される基準電圧のレベ
ルが正極性レベルＶｃｏｍPの時、駆動対象行の画素部
２０４の画素電極２０６には負極性の階調電圧Ｖｄが印
加されるため、液晶２０８および付加容量２０７での電
位差は、基準電圧を基準とした場合負極性となる。逆
に、共通電極（Ｃｏｍ、Ｓｔｒｇ）２０９、２１０が負
極性レベルのＶｃｏｍNの時には、液晶２０８および付
加容量２０７での電位差は正極性となる。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の技術では、
全ての画素部２０４の付加容量２０７を共通電極Ｓｔｒ
ｇ２１０に共通に接続する。また、各画素部２０４の付
加容量２０７は、液晶２０８に比べ大きな容量を有し、
同じ行に対応するものは同じ極性の電位差を保持する。
このため、画素部２０４の駆動時に付加容量２０７に極
性の異なる電圧が印加されると、同時に駆動される画素
部２０４の付加容量２０７と共通電極ｓｔｒｇ２１０間
で集中的に電流が流れ、共通電極の配線の抵抗や負荷容
量の影響によって共通電極の電圧には歪が発生する。こ
の歪みにより従来の技術では、液晶２０８に印可される
電圧のレベルが変化して画質の劣化が生じるという問題
があった。
【００１５】また、上記従来の技術では、フリッカの発
生を防止するために、共通電極に印加する基準電圧を交
流化してその極性を１行の駆動毎に反転させている。す
なわち、共通電極に印加する電圧を３０ｋＨｚ〜６０ｋ
Ｈｚ程度の高い周波数で変化させる必要があり、これに
より消費電力が増大するという問題もあった。
【００１６】そこで、本発明は、フリッカを増大させる
ことなしに、共通電極に印加する電圧の周波数を低減さ
せることを目的とする。さらに、共通電極における電流
の集中をなくし画質の劣化を低減させることを目的とす
る。
【００１７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の液晶パネルは、向かいあって配置された２
つの基板と、前記２つの基板の間に充填された液晶とを
有する液晶パネルであって、前記基板上に形成された、
Ｍ行Ｎ列の画素に対応するＭ×Ｎ個の画素部と、複数の
ドレイン線と、複数のゲート線と、２つの対向電極線と
を有し、前記各画素部は、いずれか１つの前記ゲート線
に接続されたゲート電極といずれか１つの前記ドレイン
線に接続されたドレイン電極とソース電極とを備えたの
薄膜トランジスタと、前記薄膜トランジスタのソース電
極に接続された画素電極と、前記画素電極と対になって
前記液晶に電界を与え、対応する画素についての前記液
晶の透過率を変化させる対向電極とを有し、前記対向電
極は２つの群に分割され、群毎に前記２つの対向電極線
に各々接続されていることを特徴とする。この液晶パネ
ルでは、２つの対向電極線を介して対向電極の２つの群
に、極性の異なる基準電圧を印加することができる。ま
た、極性の異なる基準電圧を印加した場合、液晶パネル
の画素毎の液晶は、正極性の基準電圧が印可されるもの
と、負極性の基準電圧が印加されるものに分かれるた
め、基準電圧の極性を変化させない場合にも交流化の効
果が生じ、従来の技術よりも低い周波数で基準電圧の極
性を変化させた場合にも十分にフリッカを抑制すること
ができる。
【００１８】さらに、本発明の液晶パネルは、前記発明
の液晶パネルにおいて、前記対向電極は、前記画素電極
と対になって、前記電界を維持するコンデンサを形成
し、前記各１つのゲート線に接続された薄膜トランジス
タの内、同じ対向電極線に接続された対向電極と対の画
素電極に接続された薄膜トランジスタの数は、略Ｎ／２
個となることを特徴とする。この液晶パネルでは、例え
ば同時にＮ個の薄膜トランジスタが駆動された場合、液
晶とコンデンサより流れ出す電流が２つの対向電極線に
略等しく分配されるため、片方の対向電極線に電流が集
中することがなく、対向電極線の電流に起因する画質の
劣化は従来の技術に対し低減される。
【００１９】
【発明の実施の形態】以下で、本発明の実施の形態を図
面を用いて説明する。
【００２０】図１は、本発明の第１の実施形態に係る液
晶パネルの等価回路図である。ここでは、画素部を水
平、垂直方向にそれぞれ４個配列した例を説明する。
【００２１】図１に示す液晶パネル１０１は、水平方向
に引かれた５つのゲート線１０２と、垂直方向に引かれ
た４つのドレイン線１０３と、４行４列に配置され各１
つのドレイン線２０３およびゲート線２０２に接続され
た画素部１０４と、奇数行（１,３行）の画素部１０４
に共通に設けられた共通電極（Ｓｔｒｇ０）１０９と、
偶数行（２，４行）の画素部１０４に共通に設けられた
共通電極（Ｓｔｒｇ１）１１０とを有する。なお、画素
部１０４をｍ行ｎ列に配置する場合には、ゲート線１０
２を（ｍ＋１）本引き、ドレイン線１０３をｎ本引けば
よい。また、カラー表示を行う場合には、各行において
隣接する３つの画素部１０４で、それぞれＲ(赤)，Ｇ
(緑)，Ｂ(青)の画素表示を行わせる。
【００２２】各画素部１０４は、薄膜トランジスタ（Ｔ
ＦＴ）１０５と、画素電極１０６と、液晶１０７，１１
１と、付加容量１０８と、対向電極１１２と、配置位置
に対応する色のカラーフィルタ（図示略）により構成さ
れる。液晶１０７，１１１と付加容量１０７は、画素電
極２０６と対向電極１１２とに挟まれている。奇数行の
対向電極１１２は共通電極（Ｓｔｒｇ０）１０９に接続
され、偶数行の共通電極（Ｓｔｒｇ１）１１０に接続さ
れている。なお、液晶１１１は液晶１０７の補助用の液
晶で、必ずしも設ける必要はない。１行目で奇数列目
（１，３列）の画素部１０４はゲート線１０２の電圧Ｇ
(１)により駆動され、１行目で偶数列目（２，４列）お
よび２行目で奇数列目の画素部１０４は電圧Ｇ(２)によ
り駆動される。そして、最終行である４行目で偶数列目
の画素部１０４は電圧Ｇ(５)により駆動される。同じ列
の各画素部２０４も同じ１つのドレイン線２０３の電圧
で駆動される。すなわち、画素部１０４をｍ行ｎ列に配
置した場合、（ａ−１）行目で偶数列目の画素部１０４
と、ａ行目で奇数列目の画素部１０４は、電圧Ｇ(ａ)に
より駆動される（ただし、１＜ａ＜ｍ）。また、ｂ列目
の画素部１０４は、電圧Ｄ(ｂ)により駆動される。
【００２３】図２は、本発明の第１の実施形態に係る液
晶表示装置の構成図である。
【００２４】図２の液晶表示装置は、画素部１０４をｍ
行ｎ列に配置した上述の液晶パネル１０１と、表示デー
タと各種同期信号を生成し出力する液晶コントローラ９
０２と、表示データに応じたデータ電圧をドレイン線１
０３に印加するドレインドライバ９０７と、ゲート線１
０２に走査電圧を印加するゲートドライバ９０８と、共
通電極を介して各画素部１０４の対向電極１１２に基準
電圧を印加する交流電圧生成回路９１０，９１１と、各
画素部１０４の画素電極に階調電圧を印可する分割抵抗
９１２，９１３とを有する。
【００２５】図３は、液晶コントローラ３０２で表示デ
ータの生成を行う回路部の構成図、図４は、液晶コント
ローラ３０２で交流化信号９０４，９０５の生成を行う
回路部の構成図である。
【００２６】表示データの生成を行う回路部は、図３に
示すように、データ遅延回路１００３と選択回路１００
５により構成される。データ遅延回路１００３には、シ
ステム（図示せず）から供給されるバス信号９０１に含
まれる表示データ１００１と表示データの送信タイミン
グを表す同期信号１００２とが供給される。供給された
表示データ１００１は、データ遅延回路１００３におい
て、同期信号１００２の所定周期だけ遅延され、表示デ
ータ１００４として出力される。選択回路１００５は、
図５のタイミングチャートに示す方法で、表示データ１
００１と遅延された表示データ１００４から新たな表示
データ１００６を生成しドレインドライバ９０７へ出力
する。例えば、１行目の表示データ（Ｒ１−０，Ｇ１−
０，Ｂ１−０），（Ｒ１−１，Ｇ１−１，Ｂ１−１），
・・・，２行目の表示データ（Ｒ２−０，Ｇ２−０，Ｂ
２−０），（Ｒ２−１，Ｇ２−１，Ｂ２−１）・・・の
順で入力される表示データを、上記回路部は（Ｒ２−
０，Ｇ１−０，Ｂ２−０），（Ｒ１−１，Ｇ２−１，Ｂ
１−１）・・・の順に並び替える。なお、これと並行し
て、ドレインドライバ９０７とゲートドライバ９０８に
は、表示データ１００６の表示を可能とする同期信号が
出力される。
【００２７】交流化信号の生成を行う回路部は、図４に
示すように、ＦＦ（フリップフロップ）回路１１０３，
１１０５，１１１１，１１１２、排他的論理和回路１１
０７、反転回路１１０９により構成される。バス信号９
０１に含まれる垂直同期信号１１０１は、ＦＦ回路１１
０３で２分周され、信号１１０４となってＦＦ回路１１
１１に供給される。ＦＦ回路１１１１は、供給された信
号１１０４をバス信号９０１の水平同期信号１１０２を
反転して得た信号１１１０により取り込み、交流化信号
９０５として交流電圧生成回路９１０，９１１へ出力す
る。この交流化信号９０５は１フレーム期間毎に極性が
反転する信号となる。一方、バス信号９０１に含まれる
水平同期信号１１０２は、ＦＦ回路１１０５で２分周さ
れた後、演算回路１１０７で上記信号１１０４との排他
的論理和を演算される。その演算結果は、ＦＦ回路１１
１２で上記信号１１１０により取り込まれ、交流化信号
９０４としてドレインドライバ９０７へ出力される。こ
の交流化信号９０５は１ライン期間毎に極性が反転する
信号となる。
【００２８】図６は、ゲートドライバ９０８のブロック
図である。
【００２９】図６において、ゲートドライバ９０８は、
ｍ＋１段のシフトレジスタ１３０３、レベルシフタ１３
０５、電圧選択回路１３０７により構成される。液晶コ
ントローラ３０２からゲートドライバ９０８に供給され
る同期信号９０６には、第１ラインの選択を有効にする
同期信号１３０１と、選択するラインの切り替えを指示
する同期信号１３０２が含まれる。シフトレジスタ１３
０３は、同期信号１３０１が入力されると出力信号１３
０４の先頭の信号をハイとし、同期信号１３０２に従
い、ハイとする出力信号１３０４を順次シフトさせる。
レベルシフタ１３０５と電圧選択回路１３０７は、ハイ
の出力信号１３０４に対応するゲート線１０２にＴＦＴ
２０５をオンとする選択電圧を印加し、他のゲート線１
０２にはＴＦＴ２０５をオフとする非選択電圧を印加す
る。これにより、選択電圧の印可されるゲート線１０２
は、電圧Ｇ(１)，Ｇ(２)，・・・，Ｇ(ｍ＋１)の順で変
化していく。
【００３０】図７は、ドレインドライバ９０７のブロッ
ク図である。
【００３１】図７において、ドレインドライバ９０７
は、表示データ取り込みタイミングを生成するシフトレ
ジスタ１４０５と、１ライン分の表示データを取り込み
保持するラインラッチ回路１４０７，１４０９と、表示
データに応じた正極性階調電圧を生成する正極性階調電
圧生成回路１４１１と、表示データに応じた負極性階調
電圧を生成する負極性階調電圧生成回路１４１３と、正
極性階調電圧と負極性階調電圧の一方を選択して出力す
る電圧セレクタ１４１５とを有する。
【００３２】シフトレジスタ１４０５は、液晶コントロ
ーラ９０２から供給されたバス信号９０３に含まれる同
期信号１４０２，１４０３を基に、バス信号９０３に含
まれる表示データ１４０１がラッチ回路１４０７に順次
に１水平ライン分取り込まれるようにするためのタイミ
ング信号１４０６を生成しラッチ回路１４０７に出力す
る。ラッチ回路１４０７に取り込まれ保持された１水平
ライン分の表示データは、バス信号９０３の同期信号１
４０４によりラッチ回路１４０９に一斉に取り込まれ、
データバス１４１０を介して正極性階調電圧生成回路１
４１１、負極性階調電圧生成回路１４１２に供給され
る。各階調電圧生成回路１４１１、１４１２はそれぞ
れ、供給された１水平ライン分の表示データに応じた正
極性のドレイン電圧Ｖｄ＋１４１２と、負極性のドレイ
ン電圧Ｖｄ−１４１４を生成し、電圧選択回路１４１５
に出力する。電圧選択回路１４１５は、供給されたドレ
イン電圧Ｖｄ＋１４１２とドレイン電圧Ｖｄ−１４１４
の一方を、液晶コントローラ９０２から供給された交流
化信号９０４に従い選択しドレイン線１０３に印加す
る。この時、奇数列目のドレイン線１０３と、偶数列目
のドレイン線１０３とでは、印可されるドレイン電圧Ｖ
ｄの極性が異なる。また、各ドレイン線１０３には、１
ライン期間毎に、正極性のドレイン電圧と負極性のドレ
イン電圧が交互に印可される。
【００３３】次に、本実施形態の液晶表示装置の動作
を、図８を用いて説明する。
【００３４】液晶コントローラ９０２は、図５の並び替
えにより得た表示データ（Ｒ２−０，Ｇ１−０，Ｂ２−
０），（Ｒ１−１，Ｇ２−１，Ｂ１−１）・・・をドレ
インドライバ９０７へ出力する。ゲートドライバ９０８
によりゲート線１０２の電圧Ｇ(２)が選択電圧Ｖｇｏｎ
となると、１行目の偶数列目および２行目の奇数列目の
各画素部１０４のＴＦＴ１０５がオン状態となる。これ
と並行して、ドレインドライバ９０７からは、１行目の
偶数列目および２行目の奇数列目の各画素の表示データ
（上記の Ｒ２−０，Ｇ１−０，Ｂ２−０，Ｒ１−１，
Ｇ２−１，Ｂ２−１・・・）と基準電圧９０４に基づく
階調電圧がドレイン線１３０に出力される。この階調電
圧は、オン状態の各画素部１０４の画素電極１０６に印
可される。対向電極には共通電極（Ｓｔｒｇ０，Ｓｔｒ
ｇ１）１０９または１１０を介して交流の基準電圧が印
可されており、液晶１０７と付加容量１０８に印可され
る電圧の電位差により、液晶１０７の透過率が制御され
階調表示が行なわれる。そして、この電位差は、ゲート
線１０２の電圧Ｇ(２)が非選択電圧Ｖｇｏｆｆとなった
以降も液晶１０７と付加容量１０８で保持される。
【００３５】１ライン期間後、電圧Ｇ(２)が非選択電圧
Ｖｇｏｆｆとなり、電圧Ｇ(３)が選択電圧Ｖｇｏｎとな
ると、２行目の偶数列目および３行目の奇数列目の各画
素部１０４のＴＦＴ１０５がオン状態となり、これと並
行して、ドレイン線１３０には２行目の偶数列目および
３行目の奇数列目の各画素の表示データと交流の基準電
圧９０４に基づく階調電圧が出力される。こうして、１
ライン期間毎に同様の動作が繰り返され、１フレーム期
間で全ての画素部１０４が駆動される。
【００３６】例えば、電圧Ｇ(２)が選択電圧Ｖｇｏｎと
なる期間では、図８に示すように、１行目で偶数列目の
画素部１０４では、共通電極（Ｓｔｒｇ０）１０９の基
準電圧Ｖｓｔｒｇ０が負極性のＶｓｔｒｇＮとなること
で、正極性の電位差が生じる。この時、２行目で奇数列
目の画素部１０４では、共通電極（Ｓｔｒｇ１）１１０
の基準電圧Ｖｓｔｒｇ１が正極性の電圧ＶｓｔｒｇＰと
なることで、負極性の電位差が生じる。つまり、各画素
部１０４で生じる電位差は、行毎に極性が交互に反転す
ることになる。
【００３７】以上で説明したように、本実施形態の液晶
表示装置では、同時に駆動されるｎ個の画素部１０４で
基準電圧の変化により生じる電流は、共通電極（Ｓｔｒ
ｇ０，Ｓｔｒｇ１）１０９，１１０に２分割されて流入
する。片方の共通電極に電流が集中的に流れ込むことが
ないため、共通電極の印加電圧の変動をによる画質の劣
化は従来例に対し低減されきる。
【００３８】また、本実施形態の液晶表示装置では、各
共通電極（Ｓｔｒｇ０、Ｓｔｒｇ１）１０９、１１０に
印可する電圧の極性を１フレーム期間において固定とし
た場合にも、液晶パネルの画素毎の液晶に正極性の電圧
と負極性の電圧を均等に印加するため、フリッカの防止
効果が得られる。このため、フリッカの防止効果を保ち
つつ共通電極（Ｓｔｒｇ０、Ｓｔｒｇ１）１０９、１１
０に印可する基準電圧の周波数を小さくでき、これによ
り消費電力は低減される。
【００３９】次に、本発明の第２の実施形態を、図９〜
１１を用いて説明する。
【００４０】図９は、本発明の第２の実施形態に係る液
晶パネルの等価回路図である。
【００４１】図９に示す液晶パネル１６０１は、４つの
ゲート線１６０２と、４つのドレイン線１６０３と、４
行４列に配列された画素部１６０４と、共通電極（Ｓｔ
ｒｇ０）１６０９と、共通電極（Ｓｔｒｇ１）１６１０
とを有する。各画素部１６０４は、図１の液晶パネル１
０１と同様に、ＴＦＴ１６０５、液晶１６０７，１６１
１、付加容量１６０８、画素電極１６０６、対向電極１
６１２により構成される。この液晶パネル１６０１で各
画素部１６０４は、配置された行に対応するゲート線１
６０２と、配置された列に対応するドレイン線１６０３
に接続される。つまり、ａ行目でｂ列目の画素部１６０
４は、電圧Ｇ(ａ)、Ｄ(ｂ)により駆動されることにな
る。また、奇数行目の画素部１６０４では、奇数列目の
対向電極１６１２が共通電極（Ｓｔｒｇ１）１６１０に
共通に接続され、偶数列目の対向電極１６１２が共通電
極（Ｓｔｒｇ０）１６０９に共通に接続されている。偶
数行目の画素部１６０４では、逆に、奇数列目の対向電
極１６１２が共通電極（Ｓｔｒｇ０）１６０９、偶数列
目の対向電極１６１２が共通電極（Ｓｔｒｇ１）１６１
０にそれぞれ接続されている。対向電極１６１２間の配
線は、画素部１６０４を構成するエリアにおいて斜め方
向に複数引かれ、斜め方向の画素部１６０４を接続す
る。
【００４２】図１０は、本実施形態に係る液晶表示装置
の構成図である。
【００４３】図１０の液晶表示装置は、画素部がｍ行ｎ
列に配列された上述の液晶パネル１６０１、液晶コント
ローラ１７０１、ドレインドライバ９０７、ゲートドラ
イバ３０７、交流電圧生成回路９１０，９１１、分割抵
抗９１２，９１３を有する。液晶パネル１６０１では、
画素部１６０４が行毎に駆動されるため、液晶コントロ
ーラ１７０１は、従来の図１７の回路により表示データ
をドレインドライバ９０７に転送する。また、ゲートド
ライバ３０７にも従来の図１９の回路を使用することが
できる。交流化動作は図２の液晶表示装置と同じであ
り、図２の交流電圧生成回路９１０，９１１、分割抵抗
９１２，９１３を使用し、ドレインドライバ９０７に
は、図７と同様の回路を使用する。また、液晶コントロ
ーラ１７０１で交流化信号を生成する回路も、図４と同
様のものを使用する。
【００４４】次に、本実施形態の液晶表示装置の動作
を、図１１を用いて説明する。
【００４５】ゲートドライバ３０７がゲート線１６０２
の電圧Ｇ(２)を選択電圧（Ｖｇｏｎ）とするのと並行し
て、ドレインドライバ９０７は、２行目の表示データ
（ Ｒ２−０，Ｇ２−０，Ｂ２−０，Ｒ２−１，Ｇ２−
１，Ｂ２−１・・・）と交流化信号９０４とを基に選択
したドレイン電圧Ｖｄ＋、Ｖｄ−をドレイン線１６０３
に出力する。これにより、２行目の各画素部１６０４で
は、ドレイン電圧Ｖｄ＋またはＶｄ−と基準電圧が印可
される。液晶１６０７と付加容量１６０８に印可される
電圧の電位差により、液晶１６０７の透過率が制御され
階調表示が行なわれる。そして、この電位差は、ゲート
線１６０２の電圧Ｇ(２)が非選択電圧Ｖｇｏｆｆとなっ
た以降も液晶１６０７と付加容量１６０８で保持され
る。
【００４６】１ライン期間後、電圧Ｇ(２)が非選択電圧
Ｖｇｏｆｆとなり、電圧Ｇ(３)が選択電圧Ｖｇｏｎとな
ると、３行目の各画素部１０４のＴＦＴ１６０５がオン
状態となり、これと並行して、ドレイン線１６０３には
３行目の表示データと基準電圧９０４に基づく階調電圧
が出力される。こうして、１ライン期間毎に同様の動作
が繰り返され、１フレーム期間で全ての画素部１０４が
駆動される。
【００４７】例えば電圧Ｇ(２)が選択電圧Ｖｇｏｎとな
る期間において、２行目で奇数列目の画素部１６０４で
は、図１１に示すように、共通電極（Ｓｔｒｇ０）１６
０９の基準電圧Ｖｓｔｒｇ０が負極性のＶｓｔｒｇＮと
なることで、正極性の電位差が生じる。この時、２行目
で偶数列目の画素部１６０４では、共通電極（Ｓｔｒｇ
１）１１０の基準電圧Ｖｓｔｒｇ１が正極性の電圧Ｖｓ
ｔｒｇＰとなることで、負極性の電位差が生じる。つま
り、各行の画素部１０４で生じる電位差は、列毎に極性
が反転することになる。また、各共通電極（Ｓｔｒｇ
０、Ｓｔｒｇ１）１６０９、１６１０に流れ込む電流
は、画素部１６０４を構成するエリアで１画素分の電流
毎に個別の配線で流れ、画素部１６０４を構成するエリ
ア以外の配線領域でｎ／２画素分の電流となる。画素部
１６０４を構成するエリア以外の配線領域では配線を太
くくして低抵抗化を図ることが可能であるのに対し、画
素部１６０４を構成するエリアでは低抵抗化が困難であ
る。このため、画素部１６０４を構成するエリアの各配
線で１画素分の電流しか流れないことは、液晶印加電圧
の低歪化に大きく寄与する。
【００４８】以上のように、本実施形態の液晶表示装置
でも、同時に駆動される各行のｎ個の画素部１６０４で
電圧の変化により生じる電流は、共通電極（Ｓｔｒｇ
０，Ｓｔｒｇ１）１６０９，１６１０の片方に集中的に
流れ込むことがないため、共通電極の電圧の変動による
画質の劣化を従来例に対し低減できる。また、各共通電
極（Ｓｔｒｇ０、Ｓｔｒｇ１）１０９、１１０に印可す
る基準電圧の極性を１フレーム期間において固定とした
場合にも、液晶パネルの画素毎の液晶に正極性の電圧と
負極性の電圧を均等に印加するため、基準電圧の周波数
を小さくした場合にもフリッカの防止効果が得られ、従
来例に対し消費電力を低減させることができる。
【００４９】次に、本発明の第３の実施形態を、図１２
〜図１４を用いて説明する。
【００５０】図１２は、本発明の第３の実施形態に係る
液晶パネルの等価回路図である。図１２の液晶パネル１
９０１は、各画素部と共通電極の接続状態のみが図９の
液晶パネル１６０１と異なる。すなわち、本実施形態の
液晶パネル１９０１では、対向電極１６１２間の配線
は、画素部１６０４を構成するエリアにおいて垂直方向
に複数引かれ、垂直方向の画素部１６０４を１つおきに
接続する。これにより、奇数行目で奇数列目の画素部１
９０４と偶数行目で偶数列目の画素部１９０４とが共通
電極（Ｓｔｒｇ０）１９０９に接続され、他の全ての画
素部１９０４が共通電極（Ｓｔｒｇ１）１９１０に接続
されている。
【００５１】図１３は、本発明の第３の実施形態に係る
液晶表示装置の構成図である。図１３の液晶表示装置
は、液晶パネルとして上述の液晶パネル１９０１を用い
る点を除き、図１０の液晶表示装置と同じ構成を有す
る。
【００５２】本実施形態の液晶表示装置の動作を、図１
４を用いて説明する。
【００５３】本実施形態の液晶表示装置では、第２の実
施形態と同様に、ゲート線１９０２の電圧Ｇ(２)が選択
電圧（Ｖｇｏｎ）となるのと並行して、ドレイン線１９
０３には、２行目の画素の表示データと交流化信号９０
４とを基に選択したドレイン電圧Ｖｄ＋、Ｖｄ−が出力
される。これにより、２行目の各画素部１９０４ではド
レイン電圧Ｖｄ＋またはＶｄ−と基準電圧が印可され
る。１ライン期間後、電圧Ｇ(２)が非選択電圧Ｖｇｏｆ
ｆとなり、電圧Ｇ(３)が選択電圧Ｖｇｏｎとなると、３
行目の各画素部１９０４のＴＦＴ１０５がオン状態とな
り、これと並行して、ドレイン線１９０３には３行目の
各画素の表示データと基準電圧９０４に基づく階調電圧
が出力される。こうして、１ライン期間毎に同様の動作
が繰り返され、１フレーム期間で全ての画素部１９０４
が駆動される。
【００５４】例えば電圧Ｇ(２)が選択電圧Ｖｇｏｎとな
る期間において、２行目で奇数列目の画素部１９０４で
は、図１４に示すように、正極性の電位差が生じ、２行
目で偶数列目の画素部１９０４では、負極性の電位差が
生じる。つまり、各行の画素部１９０４で生じる電位差
は、列毎に極性が反転することになる。また、各共通電
極（Ｓｔｒｇ０、Ｓｔｒｇ１）１９０９、１９１０に流
れ込む電流は、画素部１９０４を構成するエリアで１画
素分の電流毎に個別の配線で流れ、画素部１９０４を構
成するエリア以外の配線領域でｎ／２画素分の電流とな
る。このため、第２の実施形態と同様に、液晶印加電圧
を安定させることができる。
【００５５】以上のことから、本実施形態の液晶表示装
置でも、共通電極の電圧の変動による画質の劣化を従来
例に対し低減でき、また、基準電圧の周波数を小さくし
た場合にもフリッカの防止効果が得られることから、従
来例に対し消費電力を低減させることができる。
【００５６】
【発明の効果】本発明によれば、フリッカを増大させる
ことなしに、共通電極に印加する電圧の周波数を低減さ
せることができる。さらに、共通電極における電流の集
中をなくし画質の劣化を低減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１実施形態の液晶パネルの等価回
路図。
【図２】 第１実施形態の液晶表示装置の構成図。
【図３】 液晶コントローラのデータ処理部のブロック
図。
【図４】 液晶コントローラの交流化信号生成部のブロ
ック図。
【図５】 データ処理部の処理を表すタイミングチャー
ト図。
【図６】 ゲートドライバのブロック図。
【図７】 ドレインドライバのブロック図。
【図８】 第１実施形態の液晶表示装置の動作を表す波
形図。
【図９】 本発明の第２実施形態の液晶パネルの等価回
路図。
【図１０】 第２実施形態の液晶表示装置の構成図。
【図１１】 第２実施形態の液晶表示装置の動作を表す
波形図。
【図１２】 本発明の第３実施形態の液晶パネルの等価
回路図。
【図１３】 第３実施形態の液晶表示装置の構成図。
【図１４】 第３実施形態の液晶表示装置の動作を表す
波形図。
【図１５】 従来の液晶パネルの等価回路図。
【図１６】 従来の液晶表示装置の構成図。
【図１７】 従来の液晶コントローラのデータ処理部の
ブロック図。
【図１８】 従来の液晶コントローラの交流化信号生成
部のブロック図。
【図１９】 従来のゲートドライバブのロック図。
【図２０】 従来のドレインドライバのブロック図。
【図２１】 従来の液晶表示装置の動作を表す波形図。
【符号の説明】
［図１］ １０１：液晶パネル、１０２：ゲート線バ
ス、１０３：ドレイン線バス、１０４：画素部、１０
５：薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）、１０６：画素電極、
１０７，１１１：液晶、１０８：付加容量、１０９：共
通電極（Ｓｔｒｇ０）、１１０：共通電極（Ｓｔｒｇ
１）、１１２：対向電極。 ［図２］ ９０１：信号バス、９０２：液晶コントロー
ラ、９０３：信号バス、９０４，９０５：交流化信号、
９０６：信号バス、９０７：ドレインドライバ、９０
８：ゲートドライバ、９１０：交流電圧生成回路、９１
１：交流電圧生成回路、９１２：分割抵抗、９１３：分
割抵抗、９１４：階調電圧信号、９１５：階調電圧信
号。 ［図３］ １００１：表示データ、１００２：同期信
号、１００３：データ遅延回路、１００４：表示デー
タ、１００５：選択回路。 ［図４］ １１０１：垂直同期信号、１１０２：水平同
期信号、１１０３：フリップフロップ、１１０４：分周
信号、１１０５：フリップフロップ、１１０６：分周信
号、１１０７：排他的論理回路、１１０８：出力信号、
１１０９：反転回路、１１１０：出力信号、１１１１：
フリップフロップ、１１１２：フリップフロップ。 ［図６］ １３０１：第１ライン有効タイミング信号、
１３０２：同期信号、１３０３：シフトレジスタ、１３
０４：出力信号、１３０５：レベルシフタ、１３０６：
出力信号、１３０７：電圧選択回路。 ［図７］ １４０１：信号バス、１４０２：イネーブル
信号、１４０３：クロック、１４０４：クロック、１４
０５：シフトレジスタ、１４０６：サンプリングクロッ
ク、１４０７：ラインラッチ回路、１４０８：データバ
ス、１４０９：ラインラッチ回路、１４１０：データバ
ス、１４１１：正極性階調電圧生成回路、１４１２：電
圧バス、１４１３：負極性階調電圧生成回路、１４１
４：電圧バス、１４１５：電圧セレクタ。 ［図９］ １６０１：液晶パネル、１６０２：ゲート線
バス、１６０３：ドレイン線バス、１６０４：画素部、
１６０５：薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）、１６０６：画
素電極、１６０７，１６００：液晶、１６０８：付加容
量、１６０９：共通電極（Ｓｔｒｇ０）、１６１０：共
通電極（Ｓｔｒｇ１）。 ［図１０］ １７０１：液晶コントローラ。 ［図１２］ １９０１：液晶パネル、１９０２：ゲート
線、１９０３：ドレイン線、１９０４：画素部、１９０
５：薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）、１９０６：画素電
極、１９０７，１９１１：液晶、１９０８：付加容量、
１９０９：共通電極（Ｓｔｒｇ０）、１９１０：共通電
極（Ｓｔｒｇ１）、１９１２：対向電極。 ［図１５］ ２０１：液晶パネル、２０２：ゲート線、
２０３：ドレイン線、２０４：画素部、２０５：薄膜ト
ランジスタ（ＴＦＴ）、２０６：画素電極、２０８：液
晶、２０７：付加容量、２０９：共通電極（Ｃｏｍ）、
２１０：共通電極（Ｓｔｒｇ）。 ［図１６］ ３０１：信号バス、３０２：液晶コントロ
ーラ、３０３：信号バス、３０４：交流化信号、３０
５：信号バス、３０６：ドレインドライバ、３０７：ゲ
ートドライバ、３０９：交流電圧生成回路、３１０：交
流電圧生成回路、３１１：分割抵抗、３１２：階調電圧
信号、３１３：交流電圧生成回路。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 二見 利男 千葉県茂原市早野3300番地 株式会社日立 製作所電子デバイス事業部内

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】向かいあって配置された２つの基板と、前
    記２つの基板の間に充填された液晶とを有する液晶パネ
    ルであって、 前記基板上に形成された、Ｍ行Ｎ列の画素に対応するＭ
    ×Ｎ個の画素部と、複数のドレイン線と、複数のゲート
    線と、２つの対向電極線とを有し、 前記各画素部は、 いずれか１つの前記ゲート線に接続されたゲート電極
    と、いずれか１つの前記ドレイン線に接続されたドレイ
    ン電極と、ソース電極とを備えたの薄膜トランジスタ
    と、 前記薄膜トランジスタのソース電極に接続された画素電
    極と、 前記画素電極と対になって前記液晶に電界を与え、対応
    する画素についての前記液晶の透過率を変化させる対向
    電極とを有し、 前記対向電極は２つの群に分割され、群毎に前記２つの
    対向電極線に各々接続されていることを特徴とする液晶
    パネル。
  2. 【請求項２】請求項１記載の液晶パネルであって、 前記対向電極は、前記画素電極と対になって、前記電界
    を維持するコンデンサを形成し、 前記各１つのゲート線に接続された薄膜トランジスタの
    内、同じ対向電極線に接続された対向電極と対の画素電
    極に接続された薄膜トランジスタの数は、略Ｎ／２個と
    なることを特徴とする液晶パネル。
  3. 【請求項３】請求項１または２記載の液晶パネルであっ
    て、 前記各１つのドレイン線は、各１つの列に対応する薄膜
    トランジスタのドレイン電極に接続され、 前記２つの対向電極線の内の一方の対向電極線は、奇数
    番目の行の薄膜トランジスタに対応する対向電極に接続
    され、 他方の対向電極線は、偶数番目の行の薄膜トランジスタ
    に対応する対向電極に接続され、 前記各１つのゲート線は、各１つの行で偶数番目もしく
    は奇数番目の列の薄膜トランジスタに接続され、もしく
    は、当該薄膜トランジスタと共に前記各１つの行に隣接
    する１つの行で奇数番目もしくは偶数番目の列の薄膜ト
    ランジスタに接続されていることを特徴とする液晶パネ
    ル。
  4. 【請求項４】請求項１または２記載の液晶パネルであっ
    て、 前記各１つのドレイン線は、各１つの列に対応する薄膜
    トランジスタのドレイン電極に接続され、 前記各１つのゲート線は、各１つの行の薄膜トランジス
    タに接続され、 一方の対向電極線は、奇数番目の行で奇数番目もしくは
    偶数番目の列、および、偶数番目の行で偶数番目もしく
    は奇数番目の列の薄膜トランジスタに対応する対向電極
    に共通に接続され、 他方の対向電極線は、奇数番目の行で偶数番目もしくは
    奇数番目の列、および、偶数番目の行で奇数番目もしく
    は偶数番目の列の薄膜トランジスタに対応する対向電極
    に共通に接続されていることを特徴とする液晶パネル。
  5. 【請求項５】請求項３または４記載の液晶パネルであっ
    て、 前記２つの対向電極線は、前記基板上で垂直方向もしく
    は斜め方向に、並行して複数引かれた配線からなり、 前記各１つのゲート線に接続された薄膜トランジスタの
    内、同じ前記配線に接続された対向電極に対応する薄膜
    トランジスタの数は、１個となることを特徴とする液晶
    パネル。
  6. 【請求項６】請求項１記載の液晶パネルと、 表示データおよび同期信号を取り込み、取り込んだ表示
    データおよび同期信号を基に、前記表示データが表す画
    像を前記液晶パネルに表示可能とする液晶表示データお
    よび液晶同期信号を生成する液晶コントローラと、 前記液晶同期信号に従い、選択電圧もしくは非選択電圧
    を前記ゲート線に印可する走査電圧生成手段と、 前記液晶同期信号に従い、前記２つの対向電極線に、互
    いに極性の異なる所定のレベルの基準電圧をそれぞれ印
    可し、当該２つの基準電圧の極性を所定の周期で反転さ
    せる基準電圧生成手段と、 前記液晶同期信号に従い、前記液晶表示データおよび前
    記基準電圧に基づく階調電圧を生成し、当該階調電圧を
    前記ドレイン線に印可する階調電圧生成手段とを有する
    ことを特徴とする液晶表示装置。
  7. 【請求項７】請求項２記載の液晶パネルと、 表示データおよび同期信号を取り込み、取り込んだ表示
    データおよび同期信号を基に、前記表示データが表す画
    像を前記液晶パネルに表示可能とする液晶表示データお
    よび液晶同期信号を生成する液晶コントローラと、 前記液晶同期信号に従い、選択電圧もしくは非選択電圧
    を前記ゲート線に印可する走査電圧生成手段と、 前記液晶同期信号に従い、前記２つの対向電極線に基準
    電圧を印可する基準電圧生成手段と、 前記液晶同期信号に従い、前記液晶表示データおよび前
    記基準電圧に基づく階調電圧を生成し、当該階調電圧を
    前記ドレイン線に印可する階調電圧生成手段とを有する
    ことを特徴とする液晶表示装置。
  8. 【請求項８】請求項６記載の液晶表示装置であって、 前記基準電圧生成手段は、前記液晶表示データの１フレ
    ームの表示期間毎に、前記基準電圧の極性を反転させ、 前記階調電圧生成手段は、前記液晶表示データの１ライ
    ンの表示期間毎に、極性の異なる基準電圧に基づいて前
    記階調電圧を生成することを特徴とする液晶表示装置。
  9. 【請求項９】請求項６または７記載の液晶表示装置であ
    って、 前記液晶コントローラは、前記液晶パネルにおける前記
    薄膜トランジスタとゲート線とドレイン線との接続状態
    に応じて、前記取り込んだ表示データの並べ替えを行う
    ことにより前記液晶表示データの生成を行うことを特徴
    とする液晶表示装置。
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