(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の走査信号線と、走査信号線に互いに交差した複数のデータ信号線と、対応する走査信号線の走査信号が導通を指示した場合に、対応するデータ信号線と画素電極とを接続するスイッチング素子を含み、上記各走査信号線と各データ信号線との組み合わせに対応して設けられた画素と、液晶層を介して、上記各画素電極に対向する位置に配され、共通電極信号が印加される共通電極と、上記各画素の表示データに基づいて、上記各データ信号線への出力信号を生成するデータ信号線駆動手段とを有するアクティブマトリクス型の液晶表示装置において、
上記データ信号線への出力に基づいて、当該出力の総和に応じたカップリング信号を生成するカップリング部と、
上記共通電極信号を生成するための基準となる駆動信号と上記カップリング信号とに基づき、上記各データ信号線の出力の切り換え周期における、当該出力の総和と共通電極信号との電位差が小さくなるに従って上記共通電極信号を鈍らせるように、上記共通電極信号を生成する共通電極駆動手段とを備えていることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
上記カップリング部は、上記各データ信号線に交差して配された検出用バスラインを備えていることを特徴とする請求項１記載の液晶表示装置。
【請求項３】
上記カップリング部は、上記検出用バスラインにて検出された信号をバッファリングするバッファ手段を備えていることを特徴とする請求項２記載の液晶表示装置。
【請求項４】
複数の走査信号線と、走査信号線に互いに交差した複数のデータ信号線と、対応する走査信号線の走査信号が導通を指示した場合に、対応するデータ信号線と画素電極とを接続するスイッチング素子を含み、上記各走査信号線と各データ信号線との組み合わせに対応して設けられた画素と、液晶層を介して、上記各画素電極に対向する位置に配され、共通電極信号が印加される共通電極と、上記各画素の表示データに基づいて、上記各データ信号線への出力信号を生成するデータ信号線駆動手段とを有するアクティブマトリクス型の液晶表示装置において、
上記データ信号線への出力を生成するための表示データに基づいて、上記各データ信号線の出力の切り換え周期における当該出力の総和に応じたカップリング信号を生成し、当該カップリング信号を、上記共通電極信号に逆相にカップリングするカップリング部と、
上記共通電極信号を生成するための基準となる駆動信号と上記カップリング信号とに基づき、上記共通電極信号を生成する共通電極駆動手段とを備えていることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項５】
上記カップリング部は、上記出力信号の切り換え周期における平均出力データを算出する演算手段と、
上記カップリング信号として、上記平均出力データに応じた電圧の信号を生成する電圧生成手段とを備えていることを特徴とする請求項４記載の液晶表示装置。
【請求項６】
上記カップリング部は、上記駆動信号へ、上記カップリング信号をカップリングするカップリング手段を備え、
上記共通電極駆動手段は、当該カップリング信号をカップリングした駆動信号を増幅して、上記共通電極信号を生成することを特徴とする請求項１または４記載の液晶表示装置。
【請求項７】
上記カップリング手段は、結合コンデンサであることを特徴とする請求項６記載の液晶表示装置。
【請求項８】
上記駆動信号は、抵抗を介して、上記共通電極駆動手段へ印加されていると共に、
上記結合コンデンサと抵抗との時定数は、上記カップリング信号と駆動信号とのカップリング量が、所定の値となるように設定されていることを特徴とする請求項７記載の液晶表示装置。
【請求項９】
上記抵抗の抵抗値および上記結合コンデンサの容量値の少なくとも一方を調整する調整手段を備えていることを特徴とする請求項８記載の液晶表示装置。
【請求項１０】
上記駆動信号は、共通電極信号を交流駆動するための信号であり、
上記時定数は、上記カップリング信号の大きさに応じて、上記駆動信号に対する上記共通電極信号の波形鈍りの程度が変化するように設定されていることを特徴とする請求項８記載の液晶表示装置。
【請求項１１】
複数の走査信号線と、走査信号線に互いに交差した複数のデータ信号線と、対応する走査信号線の走査信号が導通を指示した場合に、対応するデータ信号線と画素電極とを接続するスイッチング素子を含み、上記各走査信号線と各データ信号線との組み合わせに対応して設けられた画素と、液晶層を介して、上記各画素電極に対向する位置に配され、共通電極信号が印加される共通電極とを有する液晶表示装置で使用され、上記各画素の表示データに基づいて、上記各データ信号線に対応する出力信号線を介して、各データ信号線への出力信号を出力するデータ信号線駆動回路において、
上記各出力信号線に交差して配されたバスラインであって、当該バスラインによって出力された波形を共通電極信号に逆相にカップリングする手段に接続可能な検出用バスラインを備えていることを特徴とするデータ信号線駆動回路。
【請求項１２】
上記検出用バスラインの出力をバッファリングするバッファ手段を備えていることを特徴とする請求項１１記載のデータ信号線駆動回路。
【請求項１３】
複数の走査信号線と、走査信号線に互いに交差した複数のデータ信号線と、対応する走査信号線の走査信号が導通を指示した場合に、対応するデータ信号線と画素電極とを接続するスイッチング素子を含み、上記各走査信号線と各データ信号線との組み合わせに対応して設けられた画素と、液晶層を介して、上記各画素電極に対向する位置に配され、共通電極信号で交流駆動される共通電極とを有するアクティブマトリクス型の液晶表示装置の駆動方法において、
上記各データ信号線の出力の切り換え周期における、当該出力の総和と共通電極信号との電位差が小さくなるに従って、上記共通電極信号を鈍らせることを特徴とするアクティブマトリクス型の液晶表示装置の駆動方法。
【請求項１４】
複数の走査信号線と、走査信号線に互いに交差した複数のデータ信号線と、対応する走査信号線の走査信号が導通を指示した場合に、対応するデータ信号線と画素電極とを接続するスイッチング素子を含み、上記各走査信号線と各データ信号線との組み合わせに対応して設けられた画素と、液晶層を介して、上記各画素電極に対向する位置に配され、共通電極信号が印加される共通電極と、上記各画素の表示データに基づいて、上記各データ信号線への出力信号を生成するデータ信号線駆動手段とを有するアクティブマトリクス型の液晶表示装置において、
上記各データ信号線に交差して配された検出用バスラインと、
上記共通電極信号を生成するための基準となる駆動信号が第１端部に入力される抵抗と、
上記抵抗の第２端部の信号を増幅して、上記共通電極信号を生成する増幅回路と、
上記検出用バスラインと上記抵抗の第２端部との間に配され、上記共通電極へ印加される際に、上記データ信号線への出力に起因する上記共通電極の電位変動とは逆極性となる極性で、上記検出用バスラインにて検出された信号を、上記第２端部へカップリングする結合コンデンサとを備えている液晶表示装置。
【請求項１５】
複数の走査信号線と、走査信号線に互いに交差した複数のデータ信号線と、対応する走査信号線の走査信号が導通を指示した場合に、対応するデータ信号線と画素電極とを接続するスイッチング素子を含み、上記各走査信号線と各データ信号線との組み合わせに対応して設けられた画素と、液晶層を介して、上記各画素電極に対向する位置に配され、共通電極信号が印加される共通電極と、上記各画素の表示データに基づいて、上記各データ信号線への出力信号を生成するデータ信号線駆動手段とを有するアクティブマトリクス型の液晶表示装置において、
上記出力信号の切り換え周期における平均出力データを算出する演算手段と、
上記平均出力データに応じた電圧の信号を生成する電圧生成手段と、
上記共通電極信号を生成するための基準となる駆動信号が第１端部に入力される抵抗と、
上記抵抗の第２端部の信号を増幅して、上記共通電極信号を生成する増幅回路と、
上記電圧生成手段と上記抵抗の第２端部との間に配され、上記共通電極へ印加される際に、上記データ信号線への出力に起因する上記共通電極の電位変動とは逆極性となる極性で、上記電圧生成手段にて検出された信号を、上記第２端部へカップリングする結合コンデンサとを備えている液晶表示装置。
【請求項１６】
上記電圧生成手段は、上記演算手段が出力するデジタル値をアナログ値に変換するＤ／Ａコンバータであることを特徴とする、請求項５または１５記載の液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、ＴＦＴ（  Ｔｈｉｎ−Ｆｉｌｍ−Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ  ）型の液晶表示装置など、アクティブマトリクス型の液晶表示装置およびデータ信号線駆動回路、並びに、液晶表示装置の駆動方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、液晶表示装置は、ＣＲＴ（  Ｃａｔｈｏｄｅ−Ｒａｙ−Ｔｕｂｅ  ）に比べて、消費電力が少なく、小型化がしやすいため、急速に普及しつつある。これらの液晶表示装置の中でも、応答速度が速く、多階調表示が容易なアクティブマトリクス型の液晶表示装置が広く使用されている。
【０００３】
上記従来のアクティブマトリクス型の液晶表示装置１０１では、例えば、図１３に示すように、走査信号線駆動回路１０４が、ある走査信号線ＧＬｊ  を選択すると、当該走査信号線ＧＬｊ  に接続された画素ＰＩＸにおいて、図２に示す電界効果トランジスタＳＷが導通して、各画素ＰＩＸ（ｉ，ｊ）  と、それぞれに対応するデータ信号線ＳＬｉ  とを接続する。一方、データ信号線駆動回路１０３は、映像信号ＤＡＴに基づいて、上記各画素ＰＩＸへの表示データＤをデータ信号線ＳＬ１  〜ＳＬｎ  に出力し、各画素ＰＩＸの画素容量ＣＰ  には、データ信号線ＳＬ１  〜ＳＬｎ  の出力と共通電極電位Ｖｃｏｍとの電位差に応じた電荷が蓄積される。また、選択されていない走査信号線ＧＬ…に接続された画素ＰＩＸでは、スイッチング素子ＳＷが遮断されており、画素容量ＣＰ  の電荷を保持する。ここで、液晶素子は、印加電圧に応じて透過率が変化する。したがって、各走査信号線ＧＬ１  〜ＧＬｍ  を順次選択しながら、各走査信号線ＧＬｊ  の選択期間中に、各画素ＰＩＸ（ｉ，ｊ）  に表示データＤを書き込むことで、液晶表示装置１０１は、上記映像信号ＤＡＴに応じた画像を液晶パネル１０２に表示できる。
【０００４】
上記アクティブマトリクス型の液晶表示装置１０１では、走査信号線ＧＬｊ  が選択されていない間、データ信号線ＳＬｉ  と画素容量ＣＰ  とが切り離されており、液晶素子には、選択時に画素容量ＣＰ  に書き込まれた表示データＤに応じた電圧が印加され続ける。したがって、単純マトリクス型の液晶表示装置に比べて、比較的容易に多階調表示を実現できる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の構成では、特に、より広い表示画面で、より高精細なアクティブマトリクス型の液晶表示装置を実現しようとすると、横シャドーが発生しやすくなり、画質が低下するという問題を生ずる。
【０００６】
具体的には、１水平走査期間毎にデータ信号線ＳＬ１  〜ＳＬｎ  の出力を極性反転させる場合を例にすると、１水平走査期間毎に、電界効果トランジスタＳＷのソースと共通電極Ｔｃｏｍ  との間の容量を充放電する電流が流れる。なお、当該容量としては、上記画素容量ＣＰ  に加えて、データ信号線ＳＬ１  〜ＳＬｎ  と共通電極Ｔｃｏｍ  との間の容量、データ信号線ＳＬ１  〜ＳＬｎ  とＣＳ  バスラインとのクロス容量、および、データ信号線ＳＬ１  〜ＳＬｎ  と走査信号線ＧＬ１  〜ＧＬｍ  とのクロス容量などが挙げられる。
【０００７】
ここで、上記容量の充放電電流は、データ信号線ＳＬ１  〜ＳＬｎ  の出力振幅によって異なるため、共通電極Ｔｃｏｍ  に接続された共通電極線ＣＯＭや、各画素容量ＣＰ  の補助容量ＣＳ  に接続されたＣＳ  バスラインにおいて、Ｃｓ間の抵抗やコモン転移抵抗、あるいは、共通電極駆動回路１０５の出力インピーダンスなどによって、抵抗成分が存在すると、当該抵抗成分による電圧降下量が、データ信号線ＳＬ１  〜ＳＬｎ  の出力振幅に応じて変化する。この結果、１水平走査期間毎の表示パターンの相違によって、共通電極電位Ｖｃｏｍ波形の立ち上がり速度が変化してしまう。
【０００８】
例えば、図１４に示すように、１水平走査期間、全てのデータ信号線ＳＬ１  〜ＳＬｎ  が白レベルを出力している箇所Ａと、共通電極電位Ｖｃｏｍに対して、白よりも電位差が大きい黒レベル出力を含む箇所Ｂとを比較すると、箇所Ｂの方が、共通電極線ＣＯＭの根元およびＣＳ  バスラインの根元に流れる電流が大きい。したがって、上記抵抗成分によって、共通電極電位Ｖｃｏｍ波形の立ち上がりは、図１５中、破線で示すように、実線で示す箇所Ａの場合に比べて、箇所Ｂの方が大きく鈍ってしまう。
【０００９】
ここで、画素容量ＣＰ  への充電期間が十分確保されている場合には、両箇所Ａ・Ｂにおいて、画素容量ＣＰ  への充電電圧レベルが同一になる。ところが、例えば、電界効果トランジスタＳＷの駆動能力や動作速度が不足して、上記充電期間中に画素容量ＣＰ  への充電が終了しなければ、各画素容量ＣＰ  には、表示データＤが示す値よりも少ない電荷が書き込まれ、非選択期間中も保持される。この場合は、箇所Ａよりも箇所Ｂの方が全体的に充電が不十分になってしまう。この結果、箇所Ｂの白部の方が箇所Ａの白部よりも明るくなり、白横シャドーが発生する。なお、ここでは、ノーマリーホワイト方式の液晶表示装置を用いて説明しているが、ノーマリブラック方式の液晶表示装置の場合にも同様になる。
【００１０】
上記横シャドーの発生は、ＣＳ  バスラインや共通電極線ＣＯＭの抵抗成分を削減し、画素容量ＣＰ  への充電時間を十分確保すれば防止できる。ところが、抵抗成分の削減や電界効果トランジスタＳＷの特性向上には、限界がある一方で、高精細で広い表示画面の液晶表示装置が求められている。ここで、表示画面を拡大すると、ＣＳ  バスラインや共通電極線ＣＯＭの長さが長くなるので、抵抗成分を下げにくくなる。また、高精細な液晶表示装置では、データ信号線ＳＬ１  〜ＳＬｎ  や走査信号線ＧＬ１  〜ＧＬｍ  の数が増加するため、充電時間の確保が困難になる。したがって、特に、これらの液晶表示装置では、横シャドーが発生しやすく、横シャドーの根本的な除去が望まれている。
【００１１】
なお、特許第２９６０２６８号公報には、データ信号線ＳＬ１  〜ＳＬｎ  に絶縁膜を介して交差し、かつ、容量結合したセンシング電極と、当該センシング電極に生じる電位変動に応じ、かつ、当該電位変動を極性反転した電圧を共通電極に印加するインバータとを設ける構成によって、各データ信号線ＳＬ１  〜ＳＬｎ  へ印加される電圧により共通電極に生じる電位変動を打ち消し、横シャドーの発生を防止するアクティブマトリクス液晶パネルが開示されている。ところが、当該構成において、共通電極を駆動するために、上記インバータの出力信号を共通電極に印加すると、交流駆動できないだけではなく、液晶表示装置全体の消費電力が非常に大きくなってしまう。一方、上述したように、液晶表示装置は、消費電力の低減が要求される用途で使用されることが多いので、横シャドーを除去する際の消費電力は小さい方が望ましい。
【００１２】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、低消費電力で横シャドーを防止可能なアクティブマトリクス型の液晶表示装置を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るアクティブマトリクス型の液晶表示装置は、複数の走査信号線と、走査信号線に互いに交差した複数のデータ信号線と、対応する走査信号線の走査信号が導通を指示した場合に、対応するデータ信号線と画素電極とを接続するスイッチング素子を含み、上記各走査信号線と各データ信号線との組み合わせに対応して設けられた画素と、液晶層を介して、上記各画素電極に対向する位置に配され、共通電極信号が印加される共通電極と、上記各画素の表示データに基づいて、上記各データ信号線への出力信号を生成するデータ信号線駆動手段とを有するアクティブマトリクス型の液晶表示装置において、上記課題を解決するために、上記データ信号線への出力に基づいて、当該出力の総和に応じたカップリング信号を生成するカップリング部と、上記共通電極信号を生成するための基準となる駆動信号と上記カップリング信号とに基づき、上記各データ信号線の出力の切り換え周期における、当該出力の総和と共通電極信号との電位差が小さくなるに従って上記共通電極信号を鈍らせるように、上記共通電極信号を生成する共通電極駆動手段とを備えていることを特徴としている。
【００１４】
上記構成では、選択された走査信号線に対応する画素において、スイッチング素子が導通する。これにより、当該スイッチング素子を介して、各画素に対応するデータ信号線の出力信号が画素電極へ印加され、共通電極と画素電極との間の液晶層などからなる画素容量には、両電極間の電位差に応じた電荷が蓄積される。また、当該走査信号線の選択が終了すると、各スイッチング素子が遮断され、画素容量は、非選択期間中、書き込まれた電荷を保持し続け、両電極間の液晶層の透過率は、両電極の電位差に応じた値に保たれる。
【００１５】
ここで、アクティブマトリクス型の液晶表示装置では、各画素の透過率が、選択期間中に書き込まれた電荷によって決まる。したがって、画素容量の充放電に十分な長さの選択期間が確保されていれば、蓄積される電荷量は、表示パターンに拘わらず、データ信号線への出力に応じた値になる。ところが、表示パターンによって、各画素容量への充放電電流が変化する。この結果、仮に共通電極信号として互いに同一のパルス状の電圧を印加したとしても、上記共通電極に印加される電圧波形は、表示パターンに応じて変化する。したがって、選択期間が短い場合には、データ信号線への出力が同じであっても、表示パターンに応じて、電荷量が変動する。この結果、画素の透過率が変化して、横シャドーが発生してしまう。
【００１６】
これに対して、本発明に係る液晶表示装置では、例えば、黒表示時など、共通電極信号とは逆相で振幅の大きな信号がデータ信号線に出力された場合、共通電極信号の波形鈍りを小さくする。一方、例えば、白表示時など、共通電極信号と同相で振幅の大きな信号がデータ信号線に出力された場合は、共通電極信号の波形鈍りを大きくする。したがって、上述の液晶表示装置と同様に、共通電極信号によって、データ信号線の出力に起因する共通電極の電位変動に応じ、かつ、当該変動とは逆方向の影響が与えられる。この結果、各画素の共通電極には、表示パターンに拘わらず、同様に鈍った電圧波形が印加される。これにより、例えば、表示画面を大きくしたり、高精細にするなどのために、画素容量の充電時間を十分に確保できない場合であっても、横シャドーの発生を防止できる。さらに、上記構成では、データ信号線への出力に応じて波形を鈍らしているので、共通電極信号をアンダーシュートあるいはオーバーシュートさせて、共通電極へ印加される電圧波形を矩形状の基準電圧波形に一致させる構成に比べて、共通電極信号の振幅を低く抑えることができる。この結果、液晶表示装置の消費電力を低減できる。
【００１７】
また、共通電極駆動手段がカップリング信号と駆動信号とに基づいて共通電極信号を生成するので、カップリング信号を共通電極に直接印加する場合に比べて、カップリング部の駆動能力や出力レンジ幅を抑制でき、液晶表示装置の消費電力を削減できる。
【００１８】
さらに、共通電極信号は、直流であってもよいが、交流駆動される場合、上記カップリングによって、共通電極信号の波形は、データ信号線への出力に応じて鈍っていく。したがって、共通電極信号をアンダーシュートあるいはオーバーシュートさせて、共通電極へ印加される電圧波形を矩形状の基準電圧波形に一致させる構成に比べて、共通電極信号の振幅を低く抑えることができる。この結果、液晶表示装置の消費電力を低減できる。
【００１９】
なお、上記データ信号線は、カップリング部により参照される出力を伝送するデータ信号線であれば、液晶表示装置の全データ信号線であってもよいし、全データ信号線の一部であってもよい。いずれの場合であっても、カップリング部により参照されるデータ信号線への出力によって発生する横シャドーを防止できる。ただし、一部分の場合は、残余によって、共通電極の電圧波形に表示パターンに応じた変動が発生するので、一部分の場合であっても、液晶表示装置の略全てのデータ信号線、具体的には、当該波形の変動が横シャドーとして目視されない程度のデータ信号線に設定する方が望ましい。
【００２０】
さらに、上記構成の液晶表示装置において、上記カップリング部は、上記各データ信号線に交差して配された検出用バスラインを備えている方が望ましい。なお、検出用バスラインは、データ信号線に交差するものを１本設けてもよいし、データ信号線を複数のグループに分割し、各グループ毎に、当該グループ内のデータ信号線に交差する検出用バスラインを設け、それらを結合してもよい。
【００２１】
当該構成によれば、データ信号線は、検出用バスラインと容量結合しているため、検出用バスラインの出力波形は、各データ信号線の出力の総和に応じた波形となる。したがって、各データ信号線に交差する検出用バスラインを設けただけの簡単な構成であるにも拘わらず、総和に応じた波形を検出できる。この結果、簡単な構成で、横シャドーを防止可能な液晶表示装置を実現できる。
【００２２】
加えて、上記構成の液晶表示装置では、上記カップリング部が上記検出用バスラインにて検出された信号をバッファリングするバッファ手段を備えている方が望ましい。当該構成では、検出用バスラインがバッファリングされるので、バッファ手段の出力に混入する外部ノイズの影響を削減できる。この結果、より的確にデータ信号線の出力の総和を検出でき、さらに確実に横シャドーを防止できる。
【００２３】
また、本発明に係る液晶表示装置は、上記液晶表示装置と同様の複数の走査信号線、複数のデータ信号線、画素、共通電極およびデータ信号線駆動手段を有するアクティブマトリクス型の液晶表示装置において、上記課題を解決するために、上記データ信号線への出力を生成するための表示データに基づいて、上記各データ信号線の出力の切り換え周期における当該出力の総和に応じたカップリング信号を生成し、当該カップリング信号を、上記共通電極信号に逆相にカップリングするカップリング部と、上記共通電極信号を生成するための基準となる駆動信号と上記カップリング信号とに基づき、上記共通電極信号を生成する共通電極駆動手段とを備えていることを特徴としている。なお、上述の構成と同様に、上記データ信号線が液晶表示装置の全データ信号線であってもよいし、全データ信号線の一部であってもよい。
【００２４】
当該構成において、カップリング部は、データ信号線への出力を生成するための表示データに基づいて、当該出力の総和となるカップリング信号を生成し、共通電極駆動手段がカップリング信号と駆動信号とに基づいて共通電極信号を生成する。この結果、データ信号線の出力に基づく場合と同様に、共通電極信号によって、データ信号線の出力に起因する共通電極の電位変動に応じ、かつ、当該変動とは逆方向の影響を、上記カップリング信号を共通電極に直接印加するよりも低い消費電力で与えることができる。したがって、画素容量の充電時間を十分に確保できない場合であっても、横シャドーの発生を防止可能で、消費電力の少ない液晶表示装置を実現できる。
【００２５】
さらに、データ信号線の出力ではなく、表示データに基づいて、出力の総和を把握するので、データ信号線駆動手段から、画素を有する液晶パネルまでの間に、例えば、検出用バスラインなど、出力を検出するための部材を設ける必要がない。したがって、データ信号線駆動手段および液晶パネルを変更することなく、横シャドーを防止できる。
【００２６】
また、上記構成の液晶表示装置において、上記カップリング部は、上記出力信号の切り換え周期における平均出力データを算出する演算手段と、上記カップリング信号として、上記平均出力データに応じた電圧の信号を生成する電圧生成手段とを備えていてもよい。
【００２７】
当該構成では、演算手段が平均出力データを算出し、電圧生成手段が平均出力データに基づいてカップリング信号を生成する。したがって、外部ノイズの影響を受けにくく、安定したカップリング信号を生成できる。
【００２８】
また、上記各液晶表示装置において、上記カップリング部は、上記駆動信号へ、上記カップリング信号をカップリングするカップリング手段を備え、上記共通電極駆動手段は、当該カップリング信号をカップリングした駆動信号を増幅して、上記共通電極信号を生成する方が望ましい。
【００２９】
当該構成では、駆動信号は、カップリング手段によってカップリング信号がカップリングされた後、共通電極駆動手段によって増幅され、共通電極信号となる。この結果、駆動信号を増幅して共通電極信号を生成する構成に、カップリング手段を設けるだけの比較的簡単な構成であるにも拘らず、駆動信号を基準に生成される共通電極信号を、カップリング信号に応じて制御できる。
【００３０】
さらに、上記カップリング手段を有する液晶表示装置において、カップリング手段は、結合コンデンサである方が望ましい。当該構成では、カップリング信号が受動素子である結合コンデンサによってカップリングされるので、能動素子によりカップリングする場合に比べて、液晶表示装置の消費電力を削減できる。
【００３１】
また、上記構成に加えて、上記駆動信号は、抵抗を介して、上記共通電極駆動手段へ印加されていると共に、上記結合コンデンサと抵抗との時定数は、上記カップリング信号と駆動信号とのカップリング量が、所定の値となるように設定されていてもよい。
【００３２】
当該構成では、結合コンデンサと抵抗との時定数でカップリング量を設定しているので、高性能な演算増幅素子を使用しない簡易な構成であるにも拘らず、共通電極信号をカップリング信号に応じて制御できる。
【００３３】
ここで、製造条件のバラツキなどの生産バラツキによって、走査信号線やデータ信号線の抵抗値や容量などは、完全に同一の値にならず、バラツキが発生する。したがって、シャドーの発生の程度は、各液晶表示装置毎に異なっていることが多い。また、例えば、検出用バスラインの抵抗値のバラツキや、検出用バスラインとデータ信号線との容量バラツキなど、カップリング部の回路定数のバラツキによって、カップリング部の感度にもバラツキが発生する。これらの結果、各液晶表示装置間でカップリング量を同一に設定すると、バラツキが大きい場合にシャドーの発生を防止できなくなる虞れがある。
【００３４】
したがって、バラツキが大きく、カップリング量を同一に設定するとシャドーが発生する虞れがある場合には、上記構成に加えて、上記抵抗の抵抗値および上記結合コンデンサの容量値の少なくとも一方を調整する調整手段を備えている方が望ましい。
【００３５】
当該構成において、調整手段は、抵抗の抵抗値および結合コンデンサの容量値の少なくとも一方を調整して、結合コンデンサと抵抗との時定数を調整する。これにより、各液晶表示装置は、それぞれで発生するシャドーの程度に応じて、当該シャドーの発生を防止可能な値にカップリング量を調整できる。この結果、バラツキが大きい場合でも、シャドーの発生を確実に防止可能な液晶表示装置を実現できる。
【００３６】
なお、上記抵抗や結合コンデンサは、抵抗値や容量値を手動で調整可能なものであってもよいが、例えば、電子ボリュームなど、外部から与える信号で抵抗値や容量値を調整可能な部材を用いれば、組み立てが完成した状態でシャドーの影響を目で見ながらカップリング量を微調整できる。したがって、調整時の手間を削減し、生産効率を向上できるだけではなく、より確実にシャドーの発生を防止できる。
【００３７】
また、結合コンデンサと抵抗とを有する上記液晶表示装置において、上記駆動信号は、共通電極信号を交流駆動するための信号であり、上記時定数は、上記カップリング信号の大きさに応じて、上記駆動信号に対する上記共通電極信号の波形鈍りの程度が変化するように設定されていてもよい。
【００３８】
当該構成では、カップリング信号の大きさに応じて、共通電極信号の波形鈍りの程度が変化する。したがって、共通電極信号をアンダーシュートあるいはオーバーシュートさせて、共通電極へ印加される電圧波形を矩形状の基準電圧波形に一致させる構成に比べて、共通電極信号の振幅を低く抑えることができる。また、オーバーシュートやアンダーシュートさせる構成よりも、カップリング部や共通電極駆動手段の応答速度を遅く設定できる。この結果、当該構成よりも少ない消費電力で、横シャドーの発生を防止できる。また、応答速度が比較的遅くてもよいので、抵抗と結合コンデンサとを含む簡易な構成であるにも拘らず、より広い表示画面で、より高精細なアクティブマトリクス型の液晶表示装置における横シャドーの発生を防止できる。
【００３９】
一方、本発明に係るデータ信号線駆動回路は、上記と同様の複数の走査信号線、複数のデータ信号線、画素および共通電極を有する液晶表示装置で使用され、上記各画素の表示データに基づいて、上記各データ信号線に対応する出力信号線を介して、各データ信号線への出力信号を出力するデータ信号線駆動回路において、上記各出力信号線に交差して配されたバスラインであって、当該バスラインによって出力された波形を共通電極信号に逆相にカップリングする手段に接続可能な検出用バスラインを備えていることを特徴としている。なお、上述の構成と同様に、上記データ信号線は液晶表示装置の全データ信号線であってもよいし、全データ信号線の一部であってもよい。
【００４０】
当該構成のデータ信号線駆動回路では、検出用バスラインから、各データ信号線への出力の総和に応じた波形を出力できる。また、当該検出用バスラインは、データ信号線駆動回路内に設けられているので、外部ノイズの影響を受けにくく、より精度の高い波形を出力できる。この結果、当該波形を共通電極信号に逆相でカップリングするだけで、横シャドーを的確に防止できるので、横シャドーの防止に適したデータ信号線駆動回路を実現できる。
【００４１】
また、上記構成のデータ信号線駆動回路は、上記検出用バスラインの出力をバッファリングするバッファ手段を備えている方が望ましい。当該構成では、バッファ手段が設けられているので、バッファ手段の出力に混入する外部ノイズの影響を削減できる。この結果、横シャドーの防止に適したデータ信号線駆動回路を実現できる。
【００４２】
一方、本発明に係るアクティブマトリクス型の液晶表示装置の駆動方法は、複数の走査信号線と、走査信号線に互いに交差した複数のデータ信号線と、対応する走査信号線の走査信号が導通を指示した場合に、対応するデータ信号線と画素電極とを接続するスイッチング素子を含み、上記各走査信号線と各データ信号線との組み合わせに対応して設けられた画素と、液晶層を介して、上記各画素電極に対向する位置に配され、共通電極信号で交流駆動される共通電極とを有するアクティブマトリクス型の液晶表示装置の駆動方法において、上記各データ信号線の出力の切り換え周期における、当該出力の総和と共通電極信号との電位差が小さくなるに従って、上記共通電極信号を鈍らせることを特徴としている。なお、上述の構成と同様に、電圧波形を鈍らせる際に考慮するデータ信号線は、液晶表示装置の全データ信号線であってもよいし、全データ信号線の一部であってもよい。
【００４３】
上記構成によれば、例えば、黒表示時など、共通電極信号とは逆相で振幅の大きな信号がデータ信号線に出力された場合、共通電極信号の波形鈍りを小さくする。一方、例えば、白表示時など、共通電極信号と同相で振幅の大きな信号がデータ信号線に出力された場合は、共通電極信号の波形鈍りを大きくする。したがって、上述の液晶表示装置と同様に、共通電極信号によって、データ信号線の出力に起因する共通電極の電位変動に応じ、かつ、当該変動とは逆方向の影響が与えられる。この結果、各画素の共通電極には、表示パターンに拘わらず、同様に鈍った電圧波形が印加される。これにより、例えば、表示画面を大きくしたり、高精細にするなどのために、画素容量の充電時間を十分に確保できない場合であっても、横シャドーの発生を防止できる。
【００４４】
さらに、上記駆動方法では、データ信号線への出力に応じて波形を鈍らしているので、共通電極信号をアンダーシュートあるいはオーバーシュートさせて、共通電極へ印加される電圧波形を矩形状の基準電圧波形に一致させる構成に比べて、共通電極信号の振幅を低く抑えることができる。この結果、液晶表示装置の消費電力を低減できる。
また、本発明に係る液晶表示装置は、上記課題を解決するために、複数の走査信号線と、走査信号線に互いに交差した複数のデータ信号線と、対応する走査信号線の走査信号が導通を指示した場合に、対応するデータ信号線と画素電極とを接続するスイッチング素子を含み、上記各走査信号線と各データ信号線との組み合わせに対応して設けられた画素と、液晶層を介して、上記各画素電極に対向する位置に配され、共通電極信号が印加される共通電極と、上記各画素の表示データに基づいて、上記各データ信号線への出力信号を生成するデータ信号線駆動手段とを有するアクティブマトリクス型の液晶表示装置において、上記各データ信号線に交差して配された検出用バスラインと、上記共通電極信号を生成するための基準となる駆動信号が第１端部に入力される抵抗と、上記抵抗の第２端部の信号を増幅して、上記共通電極信号を生成する増幅回路と、上記検出用バスラインと上記抵抗の第２端部との間に配され、上記共通電極へ印加される際に、上記データ信号線への出力に起因する上記共通電極の電位変動とは逆極性となる極性で、上記検出用バスラインにて検出された信号を、上記第２端部へカップリングする結合コンデンサとを備えていることを特徴としている。
さらに、本発明に係る液晶表示装置は、複数の走査信号線と、走査信号線に互いに交差した複数のデータ信号線と、対応する走査信号線の走査信号が導通を指示した場合に、対応するデータ信号線と画素電極とを接続するスイッチング素子を含み、上記各走査信号線と各データ信号線との組み合わせに対応して設けられた画素と、液晶層を介して、上記各画素電極に対向する位置に配され、共通電極信号が印加される共通電極と、上記各画素の表示データに基づいて、上記各データ信号線への出力信号を生成するデータ信号線駆動手段とを有するアクティブマトリクス型の液晶表示装置において、上記出力信号の切り換え周期における平均出力データを算出する演算手段と、上記平均出力データに応じた電圧の信号を生成する電圧生成手段と、上記共通電極信号を生成するための基準となる駆動信号が第１端部に入力される抵抗と、上記抵抗の第２端部の信号を増幅して、上記共通電極信号を生成する増幅回路と、上記電圧生成手段と上記抵抗の第２端部との間に配され、上記共通電極へ印加される際に、上記データ信号線への出力に起因する上記共通電極の電位変動とは逆極性となる極性で、上記電圧生成手段にて検出された信号を、上記第２端部へカップリングする結合コンデンサとを備えていることを特徴としている。
また、上記電圧生成手段は、上記演算手段が出力するデジタル値をアナログ値に変換するＤ／Ａコンバータであってもよい。
これらの構成でも、各画素の共通電極には、共通電極信号によって、データ信号線の出力に起因する共通電極の電位変動に応じ、かつ、当該変動とは逆方向の影響が与えられる。この結果、各画素の共通電極には、表示パターンに拘わらず、互いに同一の電圧波形が印加される。したがって、例えば、表示画面を大きくしたり、高精細にするなどのために、画素容量の充電時間を十分に確保できない場合であっても、横シャドーの発生を防止できる。
【００４５】
【発明の実施の形態】
〔第１の実施形態〕
本発明の一実施形態について図１ないし図１１および図１６に基づいて説明すると以下の通りである。すなわち、図１に示すように、本実施形態に係る液晶表示装置１は、マトリクス状に配された画素ＰＩＸ…を有する液晶パネル２と、各画素ＰＩＸ…を駆動するデータ信号線駆動回路（データ信号線駆動手段）３および走査信号線駆動回路４とを備えており、各画素ＰＩＸの表示状態を示す映像信号ＤＡＴに応じて、画像を表示することができる。
【００４６】
上記液晶パネル２は、ｎ本のデータ信号線ＳＬ１  〜ＳＬｎ  と、各データ信号線ＳＬ１  〜ＳＬｎ  にそれぞれ交差するｍ本の走査信号線ＧＬ１  〜ＧＬｍ  とを備えている。また、ｎ以下の任意の正整数をｉ、ｍ以下の任意の正整数をｊとすると、データ信号線ＳＬｉ  と走査信号線ＧＬｊ  との組み合わせ毎に、画素ＰＩＸ（ｉ，ｊ）  が設けられており、各画素ＰＩＸ（ｉ，ｊ）  は、隣接する２本のデータ信号線ＳＬｉ  ・ＳＬｉ＋１  、および、隣接する２本の走査信号線ＧＬｊ  ・ＧＬｊ＋１  で包囲された部分に配される。
【００４７】
ここで、上記画素ＰＩＸ（ｉ，ｊ）  は、例えば、図２に示すように、ゲートが走査信号線ＧＬｊ  へ、ソースがデータ信号線ＳＬｉ  に接続された電界効果トランジスタ（スイッチング素子）ＳＷと、当該電界効果トランジスタＳＷのドレインに、一方電極（画素電極Ｔｓ  ）が接続された画素容量ＣＰ  とを備えている。また、画素容量ＣＰ  の他方電極は、全画素ＰＩＸに共通の共通電極Ｔｃｏｍ  であり、共通電極駆動回路（共通電極駆動手段）５により駆動される。上記画素容量ＣＰ  は、液晶容量ＣＬ  と、必要に応じて付加される補助容量ＣＳ  とから構成されている。なお、補助容量ＣＳ  が存在し、各補助容量ＣＳ  の電極のうち、電界効果トランジスタＳＷと接続されていない電極への信号線（ＣＳ  バスライン）が液晶パネル２外に引き出されている場合には、共通電極駆動回路５は、当該ＣＳ  バスラインにも共通電極Ｔｃｏｍ  と同様の電位Ｖｃｏｍを印加する。
【００４８】
上記画素ＰＩＸ（ｉ，ｊ）  において、走査信号線ＧＬｊ  が選択されると、電界効果トランジスタＳＷが導通し、データ信号線ＳＬｉ  の印加電位と共通電極Ｔｃｏｍ  への印加電位Ｖｃｏｍとの差（電圧）に応じた電荷が、画素容量ＣＰ  に蓄積される。一方、当該走査信号線ＧＬｊ  の選択期間が終了して、電界効果トランジスタＳＷが遮断されている間、画素容量ＣＰ  は、遮断時の電圧を保持し続ける。ここで、液晶の透過率あるいは反射率は、液晶容量ＣＬ  に印加される電圧によって変化する。したがって、走査信号線ＧＬｊ  を選択し、データ信号線ＳＬｉ  へ表示データＤに応じた電圧を印加すれば、当該画素ＰＩＸ（ｉ，ｊ）  の表示状態を、表示データＤに合わせて変化させることができる。
【００４９】
ここで、本実施形態に係る液晶表示装置１は、一例として、１水平走査周期毎に共通電極電位Ｖｃｏｍの極性を反転させる１Ｈ反転駆動を採用している。したがって、図１に示す共通電極駆動回路５は、１水平走査周期毎に極性を反転させながら、基本的には、「Ｈ」または「Ｌ」レベルの電位を共通電極線ＣＯＭへ印加する。これにより、共通電極電位Ｖｃｏｍが一定で、正極性の場合の電位と負極性の電位との双方をデータ信号線駆動回路３が出力する場合に比べて、液晶を交流駆動する際のデータ信号線駆動回路３の出力レンジを狭めることができ、液晶表示装置１の消費電力を削減できる。
【００５０】
例えば、本実施形態に係る共通電極駆動回路５は、交流駆動の基準となる信号（駆動信号）ＲＥＶｉを反転増幅して共通電極電位Ｖｃｏｍを生成しており、信号ＲＥＶｉは、抵抗Ｒ１を介して、オペアンプＡ１からなるボルテージフォロワ回路５１に入力される。さらに、反転増幅部（増幅手段）５２において、ボルテージフォロワ回路５１の出力は、抵抗Ｒ１１を介して、オペアンプＡ１１の反転入力端子に印加される。オペアンプＡ１１の出力は、ｐｎｐ型のトランジスタＱ１１およびｎｐｎ型のトランジスタＱ１２からなるプッシュプル増幅回路で電力増幅され、共通電極線ＣＯＭに印加される。また、上記反転入力端子と共通電極線ＣＯＭとの間には、抵抗Ｒ１２が設けられており、オペアンプＡ１１の非反転入力端子には、ＤＣバイアス電圧が印加される。なお、ＤＣバイアス電圧は、電源電圧ＶＣＣを抵抗Ｒ１３で分圧して生成されている。
【００５１】
ここで、図１に示す液晶表示装置１では、走査信号線駆動回路４が走査信号線ＧＬｊ  を選択し、選択中の走査信号線ＧＬｊ  とデータ信号線ＳＬｉ  との組み合わせに対応する画素ＰＩＸ（ｉ，ｊ）  への表示データＤが、データ信号線駆動回路３によって、それぞれのデータ信号線ＳＬ１  〜ＳＬｎ  へ出力される。一方、共通電極駆動回路５は、上記信号ＲＥＶｉと、後述するカップリング信号Ｓ０とに基づいて、共通電極線ＣＯＭを駆動する。これにより、当該走査信号線ＧＬｊ  に接続された画素ＰＩＸ（１，ｊ）  〜ＰＩＸ（ｎ，ｊ）  へ、それぞれの表示データＤが書き込まれる。さらに、走査信号線駆動回路４が走査信号線ＧＬを順次選択し、データ信号線駆動回路３が各データ信号線ＳＬ１  〜ＳＬｎ  へ表示データＤを出力する。この結果、液晶パネル２の全画素ＰＩＸ…に、それぞれの表示データＤが書き込まれ、液晶パネル２に画像が表示される。
【００５２】
上記構成に加えて、本実施形態に係る液晶表示装置１には、カップリング部１１が設けられており、当該カップリング部１１において、全データ信号線ＳＬ１  〜ＳＬｎ  の出力の総和に応じた波形のカップリング信号Ｓ０は、検出用バスライン１２によって検出され、バイアス回路１３、バッファ回路（バッファ手段）１４、および、例えば、２０００ｐＦ程度の結合コンデンサ（カップリング手段）１５を介して、上記ボルテージフォロワ回路５１のオペアンプＡ１の非反転入力端子へ印加される。これにより、カップリング信号Ｓ０が共通電極電位Ｖｃｏｍに逆相でカップリングされ、共通電極線ＣＯＭおよびＣＳ  バスラインには、データ信号線ＳＬ１  〜ＳＬｎ  から共通電極Ｔｃｏｍ  が受ける影響と等価で、逆の影響が与えられる。この結果、図２に示す各画素ＰＩＸ（ｉ，ｊ）  の共通電極Ｔｃｏｍ  には、表示パターンに拘わらず、同様に鈍った電圧波形が印加される。これにより、充電期間が十分でない場合であっても、各画素容量ＣＰ  に蓄積される電荷量への影響は、表示パターンに拘わらず、同一になり、横シャドーの発生を防止できる。
【００５３】
具体的には、本実施形態に係る液晶パネル２には、全データ信号線ＳＬ１  〜ＳＬｎ  と交差するように、検出用バスライン１２が設けられている。この状態では、検出用バスライン１２は、全データ信号線ＳＬ１  〜ＳＬｎ  と容量結合しているので、検出用バスライン１２の電位（カップリング信号Ｓ０）は、全データ信号線ＳＬ１  〜ＳＬｎ  の出力の総和に応じて変化する。一方、検出用バスライン１２の一端は、バイアス回路１３において、抵抗１３ａを介して、電源電圧ＶＣＣに接続され、抵抗１３ｂを介して接地される。当該両抵抗１３ａ・１３ｂは、例えば、１ＭΩ程度と、抵抗値が高く設定されており、これにより、検出用バスライン１２の一端の電位は、電源電圧ＶＣＣの半分（電源センター）にＤＣバイアスされる。さらに、バイアス回路１３の出力は、上記バッファ回路１４にてバッファリングされた後、結合コンデンサ１５を介して、信号ＲＥＶｉに重畳され、ボルテージフォロワ回路５１のオペアンプＡ１に信号ＲＥＶｏとして入力される。ここで、本実施形態では、共通電極駆動回路５のボルテージフォロワ回路５１および反転増幅部５２は、信号ＲＥＶｉを反転増幅している。したがって、上記カップリング信号Ｓ０は、共通電極線ＣＯＭに印加された時点において、当該カップリング信号Ｓ０と逆相となる極性で、共通電極電位Ｖｃｏｍにカップリングされる。
【００５４】
また、上記抵抗Ｒ１の抵抗値と結合コンデンサ１５の容量値は、信号ＲＥＶｉに対する信号ＲＥＶｏの鈍りの程度が、カップリング信号Ｓ０に応じて変化し、しかも、各共通電極Ｔｃｏｍ  には、表示パターンに拘わらず、同様に鈍った電圧波形が印加されるように設定されている。ここで、演算増幅素子を用いて、共通電極電位Ｖｃｏｍの立ち上がり速度や立ち下がり速度を調整して、波形の鈍りを調整しようとすると、高速で駆動能力の大きな演算増幅素子を組み合わせる必要があるので、液晶表示装置１の消費電力が大きくなり、回路構成が複雑になる虞れがある。ところが、本実施形態では、上記抵抗値および容量値で規定される時定数によって、上記カップリング信号Ｓ０（バッファ回路１４の出力信号）と上記信号ＲＥＶｉとのカップリング量を所望の値に設定している。したがって、消費電力が低く簡易な構成であるにも拘らず、共通電極電位Ｖｃｏｍの波形をカップリング信号Ｓ０に応じて鈍らせることができる。
【００５５】
上記構成によれば、黒表示、すなわち、共通電極電位Ｖｃｏｍとは逆相出力のデータ信号線ＳＬ１  〜ＳＬｎ  が多い場合、図３に示すように、カップリング信号Ｓ０は、共通電極電位Ｖｃｏｍと逆相の波形（その振幅は、データ信号線ＳＬ１  〜ＳＬｎ  の総和に応じて決まる）となるので、共通電極電位Ｖｃｏｍの元となる信号ＲＥＶｏの立ち上がりの鈍りが小さくなり、共通電極電位Ｖｃｏｍの立ち下がりの鈍りも小さくなる。同様に、信号ＲＥＶｏの立ち下がり、および、共通電極電位Ｖｃｏｍの立ち上がりにおいても、黒表示の場合は、鈍りが小さくなる。
【００５６】
これとは逆に、白表示、すなわち、共通電極電位Ｖｃｏｍと同相出力のデータ信号線ＳＬ１  〜ＳＬｎ  が多い場合は、図４に示すように、カップリング信号Ｓ０は、共通電極電位Ｖｃｏｍと同相の波形（その振幅は、データ信号線ＳＬ１  〜ＳＬｎ  の総和に応じて決まる）となるので、信号ＲＥＶｏの立ち上がりが大きく鈍り、共通電極電位Ｖｃｏｍも大きく鈍って立ち下がる。同様に、信号ＲＥＶｏの立ち下がり、および、共通電極電位Ｖｃｏｍの立ち上がりにおいても、白表示の場合は、黒表示の場合に比べて、鈍りが大きくなる。なお、説明の便宜上、図３および図４では、結合コンデンサ１５のバッファ回路１４側電極の電位として、カップリング信号Ｓ０を図示している。
【００５７】
ここで、仮に、カップリング信号Ｓ０を重畳しなければ、上述したように、液晶パネル２内部では、黒表示を示すデータ信号線ＳＬ１  〜ＳＬｎ  が多くなる程、図１５に示すように、共通電極Ｔｃｏｍ  における共通電極電位Ｖｃｏｍが大きく鈍りがちである。
【００５８】
ところが、本実施形態では、共通電極電位Ｖｃｏｍにカップリング信号Ｓ０が重畳されているので、共通電極Ｔｃｏｍ  には、データ信号線ＳＬ１  〜ＳＬｎ  から受ける影響と等価で、逆の影響が与えられる。この結果、データ信号線ＳＬ１  〜ＳＬｎ  の出力に起因する共通電極Ｔｃｏｍ  の電圧波形変動が打ち消され、横シャドーの発生を防止できる。
【００５９】
これにより、例えば、液晶パネル２が大型で共通電極抵抗の抵抗値を十分に下げることが難しい場合、あるいは、液晶パネル２が高精細で、画素容量ＣＰ  への充電時間が十分確保できない場合などであっても、何ら支障なく、横シャドーの発生を防止でき、大型で高精細であるにも拘わらず、高画質の液晶表示装置１を実現できる。
【００６０】
また、上記検出用バスライン１２は、例えば、走査信号線ＧＬ１  〜ＧＬｍ  やＣＳ  バスライン、あるいは、予備配線を作成する際のライン・ゲートレイヤーに作成できる。したがって、特に、検出用バスライン１２を製造するための製造工程を加えることなく、当該レイヤーのパターンを変更するだけで製造できる。
【００６１】
なお、検出用バスライン１２は、各データ信号線ＳＬ１  〜ＳＬｎ  と交差していれば、どこに配置することもできるが、例えば、バックライト、および、その駆動回路のようにノイズの発生量が大きな回路とは、離れた位置に配する方が望ましい。また、例えば、ＩＴＯ（  Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ  ）電極などを用いて、これらの回路から検出用バスライン１２をシールドする方がよい。これらによって、検出用バスライン１２に混入するノイズを削減できるので、さらに、正確なカップリング信号Ｓ０を検出でき、より的確に横シャドーを防止できる。
【００６２】
ここで、比較例として、オペアンプ出力のフィードバックラインに小抵抗を挿入し、小抵抗の前後で、共通電極電位Ｖｃｏｍの駆動波形と補助容量ＣＳ  の駆動波形とをそれぞれ取り出し、負荷に応じて、共通電極電位Ｖｃｏｍもしくは補助容量ＣＳ  の駆動波形の一方において、信号の変化箇所をオーバーシュートまたはアンダーシュートする構成と比較する。当該構成では、例えば、図５に示すように、黒表示時において、共通電極Ｔｃｏｍ  の駆動波形Ｖｃｏｍや補助容量ＣＳ  の駆動用波形Ｖｃｓをオーバーシュートあるいはアンダーシュートさせて、共通電極Ｔｃｏｍ  の電位変動を打ち消して横シャドーを防止する。
【００６３】
具体的には、図６に示すように、各画素ＰＩＸ（ｉ，ｊ）  において、画素容量ＣＰ  の非ドレイン側電極（Ｔｃｏｍ  ）と補助容量ＣＳ  の非ドレイン電極には、互いに異なる駆動信号Ｖｃｏｍ・Ｖｃｓが印加されている。当該駆動信号Ｖｃｓは、例えば、図７に示す液晶表示装置７１のように、共通電極駆動回路７５が基準となる信号ＲＥＶを反転増幅して駆動信号Ｖｃｏｍを生成する際、オペアンプＡ７１の出力のフィードバックライン上に抵抗Ｒ７１に加えて小抵抗Ｒ７２を挿入し、小抵抗Ｒ７２と抵抗Ｒ７１との接続点の電位として取り出される。
【００６４】
ところが、当該構成では、上記両駆動波形Ｖｃｏｍ・Ｖｃｓの一方で、強制的に横シャドーをキャンセルするため、表示パターンによっては、横シャドーが残留する虞れがある。また、オーバー（アンダー）シュート分だけ、例えば、オペアンプなど、駆動用回路の電源電圧範囲を広げる必要があると共に、オーバー（アンダー）シュート量を増加させる程、消費電流が増大する。これらの結果、横シャドーを防止しない場合に比べて、液晶表示装置７１の消費電力が大幅に増大してしまう。加えて、共通電極Ｔｃｏｍ  の駆動信号Ｖｃｏｍと補助容量ＣＳ  の駆動信号Ｖｃｓが分離された液晶パネル７２にしか適用できない。
【００６５】
これに対して、本実施形態に係る液晶表示装置１では、全データ信号線ＳＬ１  〜ＳＬｎ  の出力の総和となる波形を逆相で共通電極電位Ｖｃｏｍにカップリングして、白表示時における共通電極電位Ｖｃｏｍを、黒表示の場合よりも大きく鈍らせることで、データ信号線ＳＬ１  〜ＳＬｎ  による共通電極Ｔｃｏｍ  の電位変動を打ち消している。したがって、上記比較例に比べて共通電極駆動回路５の出力レンジを狭く設定でき、消費電力を削減できる。
【００６６】
加えて、オーバーシュートやアンダーシュートさせる場合は、オーバーシュート量（アンダーシュート量）を増加させると、縦シャドーが発生する虞れがあるが、本実施形態では、共通電極電位Ｖｃｏｍを鈍らせているので、横シャドーを防止できるにも拘わらず、縦シャドーが発生しない。
【００６７】
ここで、他の比較例として、検出された共通電極電位Ｖｃｏｍの変動を打ち消すように、共通電極駆動回路５が共通電極電位Ｖｃｏｍを駆動する構成、すなわち、共通電極電位Ｖｃｏｍをフィードバック制御する構成では、実電圧を補正するため、実電圧の増減を打ち消す方向に、共通電極電位Ｖｃｏｍの振幅を素早く増減する必要がある。したがって、共通電極駆動回路５は、電源電圧範囲を実電圧よりも広く設定し、かつ、フィードバック回路の応答速度を十分速くする必要があるので、消費電力が増大しがちである。また、フィードバック回路が発振しないように、ゲインや位相などを設定する必要がある。
【００６８】
これに対して、本実施形態では、データ信号線ＳＬ１  〜ＳＬｎ  の出力に基づいて、共通電極電位Ｖｃｏｍを鈍らせている。したがって、電圧振幅が増減するように共通電極電位Ｖｃｏｍを駆動する必要がなく、バイアス回路１３やバッファ回路１４の応答速度を、上記フィードバック回路よりも遅く設定しても横シャドーを防止できる。この結果、液晶表示装置１の消費電力を低減できると共に、上記発振対策が不要になる。
【００６９】
さらに、本実施形態では、カップリング信号Ｓ０は、反転増幅部５２およびボルテージフォロワ回路５１の入力側において、共通電極電位Ｖｃｏｍよりも振幅の小さな信号ＲＥＶｉにカップリングされている。このように、増幅前にカップリングされるので、共通電極電位Ｖｃｏｍに直接カップリングする場合に比べて、バッファ回路１４の出力の振幅を小さく設定でき、さらに、消費電力を削減できる。
【００７０】
加えて、上記カップリング信号Ｓ０は、受動素子である結合コンデンサ１５によってカップリングされているので、例えば、オペアンプなどの能動素子でカップリングする場合に比べて、回路構成を簡略化できると共に、消費電力を削減できる。また、能動素子でカップリングする構成では、高速動作するために、より大きな駆動能力が必要となり、消費電力が増大する。ところが、受動素子でカップリングする回路では、高精細な液晶表示装置１のように、データ信号線ＳＬ１  〜ＳＬｎ  の出力を切り換える周期が短い場合であっても、消費電力の増大を防止できる。
【００７１】
また、本実施形態では、カップリング信号Ｓ０と駆動用の信号ＲＥＶｉとのカップリング量は、上記結合コンデンサ１５の容量値と、信号ＲＥＶｉが通過する抵抗Ｒ１の抵抗値とによって、両者で決まる時定数が上述の適切な値になるように設定されているため、比較的容易にカップリング量を所望の値に設定できる。
【００７２】
より詳細には、比較例として、上記共通電極駆動回路５の出力側に上記カップリング信号Ｓ０を結合コンデンサを介してカップリングする構成において、共通電極駆動回路５の出力線に抵抗を挿入することでカップリング量を調整しようとすると、当該抵抗が共通電極Ｔｃｏｍ  への入力インピーダンスを増加させるので、横シャドーの発生がより顕著になってしまう。なお、インピーダンスの増大を抑えるために、結合コンデンサの容量値のみで調整しようとすると、より容量値の大きな結合コンデンサを使用する必要があり、所望の値に設定することが難しくなってしまう。
【００７３】
これに対して、本実施形態の構成では、共通電極駆動回路５の前段（反転増幅部５２およびボルテージフォロワ回路５１の入力側）における駆動信号ＲＥＶｉの段階でカップリング信号Ｓ０がカップリングされている。したがって、駆動信号ＲＥＶｉに挿入された抵抗Ｒ１によってインピーダンスが増大しても、反転増幅部５２およびボルテージフォロワ回路５１などのアンプを通すことで、波形を変化させずに、共通電極Ｔｃｏｍ  への入力インピーダンスを非常に小さな値に保つことができる。この結果、入力インピーダンスの増加によって横シャドーを増大させることなく、抵抗値と容量値との双方でカップリング量を調整できる。
【００７４】
ところで、図１の構成では、検出用バスライン１２が液晶パネル２に設けられている場合を例にして説明したが、図８に示す液晶表示装置１ａのように、データ信号線駆動回路３を含むドライバＩＣ回路Ｄ１と一体に設けられていてもよい。当該構成では、液晶パネル２に設ける場合に比べて、データ信号線駆動回路３に近い箇所で、全データ信号線ＳＬ１  〜ＳＬｎ  の出力の総和となるカップリング信号Ｓ０を検出できる。したがって、外部ノイズの影響を受けにくくなるので、より正確にカップリング信号Ｓ０を検出でき、横シャドーの発生を的確に防止できる。
【００７５】
加えて、検出用バスライン１２を持たない液晶パネル２と、ドライバＩＣ回路Ｄ１とを組み合わせて、液晶表示装置１を構成できる。したがって、液晶表示装置１を設計する際、検出用バスライン１２を持つ液晶パネル２のみから選択する場合に比べて、液晶パネル２を選択する際の幅を広げることができる。
【００７６】
さらに、図９に示す液晶表示装置１ｂのように、ドライバＩＣ回路Ｄ２は、検出用バスライン１２だけでなく、バイアス回路１３およびバッファ回路１４を備えていてもよい。この構成では、ドライバＩＣ回路Ｄ２の外部にバッファ回路を設ける必要がなくなるので、液晶表示装置１の製造工程を簡略化できる。さらに、バッファ回路１４がカップリング信号Ｓ０を電力増幅するため、バッファ回路１４の後段では、ノイズの影響を受けにくくなる。この結果、より正確なカップリング信号Ｓ０を共通電極電位Ｖｃｏｍへカップリングでき、横シャドーの発生を防止できる。
【００７７】
なお、図９では、ドライバＩＣ回路Ｄ２が検出用バスライン１２を備えている場合を例にして説明したが、図１０に示す液晶表示装置１ｃのように、検出用バスライン１２を液晶パネル２に配し、バイアス回路１３およびバッファ回路１４をドライバＩＣ回路Ｄ３に配してもよい。この場合であっても、図９と同様に、バッファ回路１４などを外部に設ける場合に比べて、製造工程を簡略化できると共に、より正確なカップリング信号Ｓ０を共通電極電位Ｖｃｏｍへカップリングできる。なお、この場合は、検出用バスライン１２をドライバＩＣ回路Ｄ３内のバイアス回路１３に接続する必要があるが、ドライバＩＣ回路Ｄ３は、データ信号線ＳＬ１  〜ＳＬｎ  で液晶パネル２と接続され、液晶パネル２の近傍に配されている。したがって、検出用バスライン１２を接続しても、製造時の手間の増加は少なく、カップリング信号Ｓ０への混入するノイズも低く抑えられている。
【００７８】
さらに、検出用バスライン１２がバッファリングされているので、バッファ回路１４の出力側から入力側に外部ノイズが混入しない。したがって、データ信号線ＳＬ１  〜ＳＬｎ  へ混入する外部ノイズも削減でき、映像信号ＤＡＴに忠実な画像を表示できる。
【００７９】
なお、上記図１、図８〜図１０の各構成では、検出用バスライン１２が１本の場合を例にして説明したが、これに限るものではない。例えば、図１１に示す液晶表示装置１ｄのように、検出用バスライン１２を複数に分割し、各検出用バスライン１２…で検出した波形の総和を逆相で共通電極電位Ｖｃｏｍにカップリングしてもよい。当該構成では、検出用バスライン１２の出力端と、当該出力端から最も遠いデータ信号線ＳＬとの距離を短縮できるので、検出用バスライン１２の抵抗成分の影響を抑えることができ、さらに精度よく、カップリング信号Ｓ０を検出できる。なお、総和がカップリングされれば、バイアス回路１３やバッファ回路１４は、全検出用バスライン１２…で共通に設けてもよいし、複数設けてもよい。
【００８０】
また、上記図１、図８〜図１１では、データ信号線ＳＬ１  〜ＳＬｎ  全てに検出用バスライン１２の少なくとも１つが交差している場合を例にして説明したが、略全てのデータ信号線ＳＬ１  〜ＳＬｎ  と交差していれば、全てと交差している場合と略同じ大きさのカップリング信号Ｓ０を検出できるので、略同様の効果を得ることができる。この場合は、検出用バスライン１２と交差しているデータ信号線ＳＬ…が特許請求の範囲に記載のデータ信号線に対応する。ただし、検出用バスライン１２のいずれとも交差せず、カップリング信号Ｓ０に影響しないデータ信号線ＳＬの数が増加するに従って、当該検出用バスライン１２で検出されたカップリング信号Ｓ０の波形と、全データ信号線ＳＬ１  〜ＳＬｎ  の出力の総和の波形との誤差が増加して、横シャドーを防止しきれなくなる虞れがある。したがって、検出用バスライン１２は、全データ信号線ＳＬ１  〜ＳＬｎ  と交差する方が好ましく、仮に、交差しないデータ信号線ＳＬが存在する場合であっても、その線数は、横シャドーが目視されない程度の線数に抑える方が望ましい。この線数は、実験によって求めてもよいし、例えば、横シャドーの目視に必要な共通電極電位Ｖｃｏｍの変動幅とカップリング信号Ｓ０の振幅となどから類推してもよい。
【００８１】
なお、上記の説明では、各データ信号線ＳＬ1 〜ＳＬn と容量結合する検出用バスライン１２によって、データ信号線ＳＬ1 〜ＳＬn の出力の総和となる波形を検出する場合を例にして説明したが、同様の波形を検出できれば、例えば、データ信号線駆動回路３の出力バッファに流れる電流を検出することもできる。ただし、検出用バスライン１２で検出する場合は、上述したように、液晶表示装置１の他の製造工程で検出用バスライン１２を製造できるので、製造工程と回路構成とを簡略化できる。また、以上のように、本実施形態に係るアクティブマトリクス型の液晶表示装置は、複数の走査信号線と、走査信号線に互いに交差した複数のデータ信号線と、対応する走査信号線の走査信号が導通を指示した場合に、対応するデータ信号線と画素電極とを接続するスイッチング素子を含み、上記各走査信号線と各データ信号線との組み合わせに対応して設けられた画素と、液晶層を介して、上記各画素電極に対向する位置に配され、共通電極信号が印加される共通電極と、上記各画素の表示データに基づいて、上記各データ信号線への出力信号を生成するデータ信号線駆動手段とを有するアクティブマトリクス型の液晶表示装置において、上記課題を解決するために、上記データ信号線への出力に基づいて、当該出力の総和に応じたカップリング信号を生成するカップリング部と、上記共通電極信号を生成するための基準となる駆動信号と上記カップリング信号とに基づき、上記駆動信号のみから生成した共通電極信号と比較して、上記データ信号線への出力に起因する電位変動を抑える方向の影響が与えられた共通電極信号を生成する共通電極駆動手段とを備えていることを特徴としている。当該構成では、データ信号線への出力に基づいて、当該出力の総和に応じたカップリング信号が生成され、共通電極駆動手段は、当該カップリング信号と駆動信号とに基づいて、共通電極信号を生成する。ここで、カップリング信号は、データ信号線への出力の総和に応じて変化しているので、共通電極駆動手段は、両信号に基づいて共通電極信号を生成する際、上記駆動信号のみから生成した共通電極信号と比較して、上記データ信号線への出力に起因する電位変動を抑える方向の影響が与えられた共通電極信号を生成できる。これにより、各画素の共通電極には、共通電極信号によって、データ信号線の出力に起因する共通電極の電位変動に応じ、かつ、当該変動とは逆方向の影響が与えられる。この結果、各画素の共通電極には、表示パターンに拘わらず、互いに同一の電圧波形が印加される。したがって、例えば、表示画面を大きくしたり、高精細にするなどのために、画素容量の充電時間を十分に確保できない場合であっても、横シャドーの発生を防止できる。
【００８２】
〔第２の実施形態〕
ところで、上記第１の実施形態では、データ信号線ＳＬ１  〜ＳＬｎ  と交差する検出用バスライン１２によって、データ信号線ＳＬ１  〜ＳＬｎ  の出力の総和を示すカップリング信号Ｓ０を検出し、共通電極電位Ｖｃｏｍに逆相でカップリングする場合を例にして説明した。これに対して、本実施形態では、カップリング信号の他の生成方法として、データ信号線駆動回路３への入力信号に基づいて、データ信号線ＳＬ１  〜ＳＬｎ  の出力の総和となる波形を算出する場合について説明する。
【００８３】
具体的には、図１２に示すように、本実施形態に係る液晶表示装置１ｅのカップリング部１１ｅでは、図１に示す検出用バスライン１２、バイアス回路１３およびバッファ回路１４の代わりに、演算処理部（演算手段）２１とＤ／Ａコンバータ（電圧生成手段）２２とが設けられている。
【００８４】
上記演算処理部２１は、クロック信号ＣＫＳやスタート信号ＳＰＳなどを参照しながら、映像信号ＤＡＴから、各画素への表示データＤを抽出し、データ信号線駆動回路３がデータ信号線ＳＬ１  〜ＳＬｎ  への出力を変更する周期毎に、出力の総和を算出する。
【００８５】
本実施形態では、一例として、１Ｈ反転駆動、すなわち、１水平走査期間毎に共通電極電位Ｖｃｏｍを反転しているので、データ信号線駆動回路３は、１水平周期毎にデータ信号線ＳＬ１  〜ＳＬｎ  の出力を切り換える。したがって、本実施形態に係る演算処理部２１は、１水平走査周期間における表示データＤを平均して、１水平走査周期の平均出力データを算出する。
【００８６】
一方、Ｄ／Ａコンバータ２２は、当該平均出力データをアナログ値に変換する。これにより、図１に示すカップリング信号Ｓ０と略同じ波形、すなわち、全データ信号線ＳＬ１  〜ＳＬｎ  の出力の総和に等しい波形のカップリング信号Ｓ１が結合コンデンサ１５へ印加され、共通電極電位Ｖｃｏｍに逆相でカップリングされる。
【００８７】
この結果、第１の実施形態と同様に、共通電極Ｔｃｏｍ  へ、データ信号線ＳＬ１  〜ＳＬｎ  から受ける影響と等価で、逆の影響を与えることができる。したがって、共通電極電位Ｖｃｏｍをアンダーシュートやオーバーシュートさせる構成に比べて、低消費電力で、横シャドーイングの発生を防止できる。さらに、第１の実施形態と同様に、カップリング信号Ｓ１は、受動素子である結合コンデンサ１５を介して信号ＲＥＶｉにカップリングされているので、能動素子でカップリングする場合や共通電極電位Ｖｃｏｍにカップリングする場合に比べて消費電力を削減できる。
【００８８】
なお、本実施形態でも、第１の実施形態と同様、例えば、表示データＤの幾つかを無視するなどして、略全てのデータ信号線ＳＬ１  〜ＳＬｎ  の総和となる波形を算出してもよい。この場合は、波形を算出する際に対象としたデータ信号線ＳＬ…が、特許請求の範囲に記載のデータ信号線に対応する。ただし、この場合でも、全てのデータ信号線ＳＬ１  〜ＳＬｎ  の総和との誤差が、横シャドーの発生しない範囲に納まるように演算する方が望ましい。
【００８９】
加えて、本実施形態では、第１の実施形態とは異なり、データ信号線駆動回路３の出力ではなく、入力に基づいてカップリング信号Ｓ１を算出している。したがって、検出用バスライン１２を持たない液晶パネル２およびデータ信号線駆動回路３と、カップリング部１１ｅとを組み合わせることで、横シャドーの発生を防止可能な液晶表示装置１ｅを実現できる。この結果、特別な液晶パネル２やデータ信号線駆動回路３を設ける場合に比べて、液晶表示装置を設計する際の選択幅が広くなる。
【００９０】
さらに、上記構成では、演算処理部２１が算出したデジタル値に応じてカップリング信号Ｓ１が生成される。したがって、図１に示す検出用バスライン１２でカップリング信号Ｓ０を検出する場合に比べて、外部ノイズの影響を受けにくく、より安定したカップリング信号Ｓ１を生成できる。
【００９１】
ここで、製造条件のバラツキなどの生産バラツキによって、走査信号線ＧＬ１  …やデータ信号線ＳＬ１  …の抵抗値や容量などは、完全に同一の値にならず、バラツキが発生する。したがって、共通電極電位Ｖｃｏｍを補正しない場合、すなわち、カップリング部１１・１１ｅが存在しない場合に、液晶パネル２に発生する横シャドーの程度は、液晶パネル２毎に異なっている。
【００９２】
さらに、第１の実施形態のように、検出用バスライン１２でカップリング信号Ｓ０を生成する場合には、検出用バスライン１２の抵抗値や、検出用バスライン１２と各データ信号線ＳＬ１  …との間の容量も液晶パネル２毎に異なるため、各データ信号線ＳＬ１  …への出力信号の波形が、各液晶パネル２で互いに同一であったとしても、カップリング信号Ｓ０の波形は、バラついてしまう。また、第１および第２のいずれの実施形態であっても、例えば、バッファ回路１４やＤ／Ａコンバータ２２のオフセット電圧のバラツキなど、カップリング部１１・１１ｅを構成する回路の特性バラツキも、液晶パネル２毎にカップリング信号Ｓ０・Ｓ１の波形バラツキの原因となる。
【００９３】
したがって、上記バラツキが大きい場合には、図１６に示す液晶表示装置１ｆのように、カップリング信号Ｓ０・Ｓ１のカップリング量を調整する調整回路１６を設ける方が好ましい。なお、調整回路１６は、第１および第２のいずれの実施形態の液晶表示装置１〜１ｅに設けることができるが、以下では、図１に示す液晶表示装置１に調整回路１６を設けた場合について説明する。
【００９４】
具体的には、上記液晶表示装置１ｆでは、カップリング信号Ｓ０（バッファ回路１４の出力信号）は、結合コンデンサ１５を介して、共通電極電位Ｖｃｏｍを交流駆動する際の基準となる信号ＲＥＶｉにカップリングされる。ここで、上記信号ＲＥＶｉは、抵抗Ｒ１を介して、入力されているので、結合コンデンサ１５の容量と抵抗Ｒ１の抵抗値とで規定される時定数によって、信号ＲＥＶｉとバッファ回路１４の出力信号との間のカップリング量が決定される。
【００９５】
一方、上記液晶表示装置１ｆの上記抵抗Ｒ１は、例えば、電子ボリュームなどであり、印加電圧によって抵抗値を調整できる。また、上記調整回路１６は、例えば、ユーザの指示などによって、抵抗Ｒ１へ印加する電圧を調整できる。これにより、信号ＲＥＶｉとバッファ回路１４の出力信号との間のカップリング量を調整できる。
【００９６】
この結果、液晶表示装置１ｆ間で、バラツキが大きく、カップリング量を互いに同一の値に設定しただけでは、横シャドーを防止しきれない場合であっても、調整回路１６は、それぞれの横シャドーの発生の程度に合わせてカップリング量を調整し、横シャドーが発生しないカップリング量に設定できる。これにより、バラツキが大きい場合であっても、それぞれの液晶表示装置１ｆにおいて、横シャドーの発生を確実に防止できる。
【００９７】
なお、上記構成では、調整回路１６からの信号によって、抵抗Ｒ１の抵抗値を調整しているが、例えば、抵抗Ｒ１を半固定抵抗で構成し、抵抗値を手動で調整してもよいし、例えば、複数の抵抗を並列あるいは直列に接続しておき、レーザ光などで、一部の抵抗を電気的に分離して抵抗値を調整してもよい。ただし、上記構成のように、信号で調整する場合は、上記手動調整の場合などと比較して、最終製品として組み立てが完成した状態でも調整できるように回路を構成しやすい。したがって、最終製品の段階で、シャドーの影響を目視しながら、カップリング量を調整可能な液晶表示装置１ｆを実現しやすい。この場合、ある程度、カップリング量を調整した後、製品を組み立て、さらに、製品段階でカップリング量を微調整できる。この結果、カップリング量を調整しやすくなり、生産効率を向上できる。
【００９８】
また、上記構成では、抵抗Ｒ１の抵抗値を調整しているが、抵抗値に代えてまたは加えて、結合コンデンサ１５の容量値を調整しても略同様の効果が得られる。ただし、結合コンデンサ１５は、バッファ回路１４の出力信号の直流成分をカットし、交流成分を抽出する機能も有しているため、容量値は、この機能を維持できる範囲に設定する必要があり、一定の値以下に設定できない。この結果、容量値のみで時定数を調整すると、時定数を選ぶ自由度の向上が難しい。また、一般に、容量値の調整の方が、抵抗値の調整よりも困難である。したがって、本実施形態のように、抵抗Ｒ１の抵抗値を調整する方が好ましい。
【００９９】
なお、上記第１および第２の各実施形態では、１Ｈ反転駆動を例にして説明したが、１ドット反転駆動にも適用でき、横シャドーの発生を防止できる。ただし、１Ｈ反転駆動は、１ドット反転駆動に比べて横シャドーが発生する表示パターンが多く、横シャドーが視認されやすい。したがって、上記各実施形態に示すように、１Ｈ反転駆動に適用する方が効果的である。
【０１００】
また、上記各実施形態では、共通電極電位Ｖｃｏｍを交流駆動する場合を例にして説明したが、直流、すなわち、共通電極電位Ｖｃｏｍを反転しない場合にも適用できる。この場合であっても、共通電極信号（Ｖｃｏｍ）によって、データ信号線ＳＬ１  〜ＳＬｎ  の出力に起因する共通電極Ｔｃｏｍ  の電位変動に応じ、かつ、当該変動とは逆方向の影響が与えられる。これにより、各画素ＰＩＸの共通電極Ｔｃｏｍ  には、表示パターンに拘わらず、互いに同一の電圧波形が印加される。この結果、画素容量ＣＰ  の充電時間を十分に確保できない場合であっても、交流駆動の場合と同様に、横シャドーの発生を防止できる。
【０１０１】
【発明の効果】
本発明に係るアクティブマトリクス型の液晶表示装置は、以上のように、データ信号線への出力に基づいて、当該出力の総和に応じたカップリング信号を生成するカップリング部と、上記共通電極信号を生成するための基準となる駆動信号と上記カップリング信号とに基づき、上記各データ信号線の出力の切り換え周期における、当該出力の総和と共通電極信号との電位差が小さくなるに従って上記共通電極信号を鈍らせるように、上記共通電極信号を生成する共通電極駆動手段とを備えている構成である。
【０１０２】
それゆえ、データ信号線の出力に起因する共通電極の電位変動に応じ、かつ、当該変動とは逆方向の影響が、共通電極信号によって与えられる。この結果、各画素の共通電極には、表示パターンに拘わらず、同様に鈍った電圧波形が印加される。この結果、画素容量の充電時間を十分に確保できない場合であっても、低消費電力で、横シャドーの発生を防止できるという効果を奏する。
【０１０３】
本発明に係る液晶表示装置は、以上のように、上記構成において、上記カップリング部は、上記各データ信号線に交差して配された検出用バスラインを備えている構成である。
【０１０４】
当該構成によれば、データ信号線は、検出用バスラインと容量結合しているので、各データ信号線に交差する検出用バスラインを設けただけの簡単な構成であるにも拘わらず、出力の総和に応じた波形を検出でき、簡単な構成で、横シャドーを防止可能な液晶表示装置を実現できるという効果を奏する。
【０１０５】
本発明に係る液晶表示装置は、以上のように、上記構成において、上記カップリング部が上記検出用バスラインにて検出された信号をバッファリングするバッファ手段を備えている構成である。それゆえ、外部ノイズの影響を抑制でき、より的確にデータ信号線の出力の総和を検出できるので、さらに確実に横シャドーを防止できるという効果を奏する。
【０１０６】
本発明に係るアクティブマトリクス型の液晶表示装置は、以上のように、データ信号線への出力を生成するための表示データに基づいて、上記各データ信号線の出力の切り換え周期における当該出力の総和に応じたカップリング信号を生成し、当該カップリング信号を、上記共通電極信号に逆相にカップリングするカップリング部と、上記共通電極信号を生成するための基準となる駆動信号と上記カップリング信号とに基づき、上記共通電極信号を生成する共通電極駆動手段とを備えている構成である。
【０１０７】
当該構成において、カップリング部は、データ信号線への出力を生成するための表示データに基づいて、当該出力の総和となるカップリング信号を生成し、共通電極駆動手段は、当該カップリング信号と駆動信号とに基づいて共通電極信号を生成する。それゆえ、データ信号線の出力に基づく場合と同様に、消費電力を低減すると共に、画素容量の充電時間を十分に確保できない場合であっても、横シャドーの発生を防止できるという効果を奏する。
【０１０８】
さらに、データ信号線の出力ではなく、表示データに基づいて、出力の総和を把握するので、データ信号線駆動手段および液晶パネルを変更することなく、横シャドーを防止できるという効果を併せて奏する。
【０１０９】
本発明に係る液晶表示装置は、以上のように、上記構成において、上記カップリング部が、上記出力信号の切り換え周期における平均出力データを算出する演算手段と、上記カップリング信号として、上記平均出力データに応じた電圧の信号を生成する電圧生成手段とを備えている構成である。
【０１１０】
当該構成では、電圧生成手段が平均出力データに応じた電圧のカップリング信号を生成するので、外部ノイズの影響を受けにくく、安定したカップリング信号を生成できるという効果を奏する。
【０１１１】
本発明に係る液晶表示装置は、以上のように、上記各構成において、上記カップリング部は、上記駆動信号へ、上記カップリング信号をカップリングするカップリング手段を備え、上記共通電極駆動手段は、当該カップリング信号をカップリングした駆動信号を増幅して、上記共通電極信号を生成する構成である。
【０１１２】
当該構成では、駆動信号は、カップリング手段によってカップリング信号がカップリングされた後、共通電極駆動手段によって増幅され、共通電極信号となる。この結果、駆動信号を増幅して共通電極信号を生成する構成に、カップリング手段を設けるだけの比較的簡単な構成であるにも拘らず、駆動信号を基準に生成される共通電極信号を、カップリング信号に応じて制御できるという効果を奏する。
【０１１３】
本発明に係る液晶表示装置は、以上のように、上記構成において、上記カップリング手段は、結合コンデンサである構成である。当該構成では、カップリング信号が受動素子である結合コンデンサによりカップリングされるので、能動素子によりカップリングする場合に比べて、液晶表示装置の消費電力を削減できるという効果を奏する。
【０１１４】
本発明に係る液晶表示装置は、以上のように、上記構成において、上記駆動信号は、抵抗を介して、上記共通電極駆動手段へ印加されていると共に、上記結合コンデンサと抵抗との時定数は、上記カップリング信号と駆動信号とのカップリング量が、所定の値となるように設定されている構成である。
【０１１５】
当該構成では、結合コンデンサと抵抗との時定数でカップリング量を設定しているので、高性能な演算増幅素子を使用しない簡易な構成であるにも拘らず、共通電極信号をカップリング信号に応じて制御できるという効果を奏する。
【０１１６】
本発明に係る液晶表示装置は、以上のように、上記構成において、上記抵抗の抵抗値および上記結合コンデンサの容量値の少なくとも一方を調整する調整手段を備えている構成である。
【０１１７】
当該構成によれば、各液晶表示装置は、それぞれの調整手段によって、それぞれで発生するシャドーの程度に応じて、当該シャドーの発生を防止可能な値にカップリング量を調整できる。この結果、バラツキが大きい場合でも、シャドーの発生を確実に防止可能な液晶表示装置を実現できるという効果を奏する。
【０１１８】
本発明に係る液晶表示装置は、以上のように、上記結合コンデンサおよび抵抗を有する構成において、上記駆動信号は、共通電極信号を交流駆動するための信号であり、上記時定数は、上記カップリング信号の大きさに応じて、上記駆動信号に対する上記共通電極信号の波形鈍りの程度が変化するように設定されている構成である。
【０１１９】
当該構成では、カップリング信号の大きさに応じて、共通電極信号の波形鈍りの程度が変化する。したがって、共通電極信号をアンダーシュートあるいはオーバーシュートさせて、共通電極へ印加される電圧波形を矩形状の基準電圧波形に一致させる構成に比べて、共通電極信号の振幅や応答速度を抑制できる。この結果、当該構成よりも少ない消費電力で、横シャドーの発生を防止できるという効果を奏する。また、応答速度が比較的遅くてもよいので、抵抗と結合コンデンサとを含む簡易な構成であるにも拘らず、より広い表示画面で、より高精細なアクティブマトリクス型の液晶表示装置における横シャドーの発生を防止できるという効果を併せて奏する。
【０１２０】
本発明に係るデータ信号線駆動回路は、以上のように、アクティブマトリクス型の液晶表示装置で使用され、各出力信号線に交差して配されたバスラインであって、当該バスラインによって出力された波形を共通電極信号に逆相にカップリングする手段に接続可能な検出用バスラインを備えている構成である。
【０１２１】
当該構成では、該検出用バスラインは、データ信号線駆動回路内に設けられているので、データ信号線への出力の総和に応じた波形を、検出用バスラインから高精度に出力できる。それゆえ、当該波形を共通電極信号に逆相でカップリングするだけで、横シャドーを的確に防止でき、横シャドーの防止に適したデータ信号線駆動回路を実現できるという効果を奏する。
【０１２２】
本発明に係るデータ信号線駆動回路は、以上のように、上記構成において、上記検出用バスラインの出力をバッファリングするバッファ手段を備えている構成である。当該構成では、バッファ手段が設けられているので、バッファ手段の出力に混入する外部ノイズの影響を削減できる。それゆえ、さらに、横シャドーの防止に適したデータ信号線駆動回路を実現できるという効果を奏する。
【０１２３】
本発明に係るアクティブマトリクス型の液晶表示装置の駆動方法は、以上のように、上記各データ信号線の出力の切り換え周期における、当該出力の総和と共通電極信号との電位差が小さくなるに従って、交流駆動の共通電極信号を鈍らせる構成である。
【０１２４】
それゆえ、データ信号線の出力に起因する共通電極の電位変動に応じ、かつ、当該変動とは逆方向の影響が、共通電極信号によって与えられる。この結果、各画素の共通電極には、表示パターンに拘わらず、同様に鈍った電圧波形が印加される。この結果、画素容量の充電時間を十分に確保できない場合であっても、低消費電力で、横シャドーの発生を防止できるという効果を奏する。
また、本発明に係る液晶表示装置は、上記課題を解決するために、複数の走査信号線と、走査信号線に互いに交差した複数のデータ信号線と、対応する走査信号線の走査信号が導通を指示した場合に、対応するデータ信号線と画素電極とを接続するスイッチング素子を含み、上記各走査信号線と各データ信号線との組み合わせに対応して設けられた画素と、液晶層を介して、上記各画素電極に対向する位置に配され、共通電極信号が印加される共通電極と、上記各画素の表示データに基づいて、上記各データ信号線への出力信号を生成するデータ信号線駆動手段とを有するアクティブマトリクス型の液晶表示装置において、上記各データ信号線に交差して配された検出用バスラインと、上記共通電極信号を生成するための基準となる駆動信号が第１端部に入力される抵抗と、上記抵抗の第２端部の信号を増幅して、上記共通電極信号を生成する増幅回路と、上記検出用バスラインと上記抵抗の第２端部との間に配され、上記共通電極へ印加される際に、上記データ信号線への出力に起因する上記共通電極の電位変動とは逆極性となる極性で、上記検出用バスラインにて検出された信号を、上記第２端部へカップリングする結合コンデンサとを備えていることを特徴としている。
さらに、本発明に係る液晶表示装置は、複数の走査信号線と、走査信号線に互いに交差した複数のデータ信号線と、対応する走査信号線の走査信号が導通を指示した場合に、対応するデータ信号線と画素電極とを接続するスイッチング素子を含み、上記各走査信号線と各データ信号線との組み合わせに対応して設けられた画素と、液晶層を介して、上記各画素電極に対向する位置に配され、共通電極信号が印加される共通電極と、上記各画素の表示データに基づいて、上記各データ信号線への出力信号を生成するデータ信号線駆動手段とを有するアクティブマトリクス型の液晶表示装置において、上記出力信号の切り換え周期における平均出力データを算出する演算手段と、上記平均出力データに応じた電圧の信号を生成する電圧生成手段と、上記共通電極信号を生成するための基準となる駆動信号が第１端部に入力される抵抗と、上記抵抗の第２端部の信号を増幅して、上記共通電極信号を生成する増幅回路と、上記電圧生成手段と上記抵抗の第２端部との間に配され、上記共通電極へ印加される際に、上記データ信号線への出力に起因する上記共通電極の電位変動とは逆極性となる極性で、上記電圧生成手段にて検出された信号を、上記第２端部へカップリングする結合コンデンサとを備えていることを特徴としている。
また、上記電圧生成手段は、上記演算手段が出力するデジタル値をアナログ値に変換するＤ／Ａコンバータであってもよい。
これらの構成でも、各画素の共通電極には、共通電極信号によって、データ信号線の出力に起因する共通電極の電位変動に応じ、かつ、当該変動とは逆方向の影響が与えられる。この結果、各画素の共通電極には、表示パターンに拘わらず、互いに同一の電圧波形が印加される。したがって、例えば、表示画面を大きくしたり、高精細にするなどのために、画素容量の充電時間を十分に確保できない場合であっても、横シャドーの発生を防止できるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を示すものであり、液晶表示装置の要部構成を示す回路図である。
【図２】上記液晶表示装置において、画素の構成を示す回路図である。
【図３】上記液晶表示装置の動作を示すものであり、黒ベタ表示時の波形図である。
【図４】上記液晶表示装置の動作を示すものであり、白ベタ表示時の波形図である。
【図５】本発明の比較例を示すものであり、共通電極信号をオーバーシュートさせる場合を示す波形図である。
【図６】上記比較例における画素の構成を示す回路図である。
【図７】上記比較例に係る液晶表示装置の要部構成を示す回路図である。
【図８】上記実施形態の変形例を示すものであり、液晶表示装置の要部構成を示す回路図である。
【図９】上記実施形態の他の変形例を示すものであり、液晶表示装置の要部構成を示す回路図である。
【図１０】上記実施形態のさらに他の変形例を示すものであり、液晶表示装置の要部構成を示す回路図である。
【図１１】上記実施形態のまた別の変形例を示すものであり、液晶表示装置の要部構成を示す回路図である。
【図１２】本発明の他の実施形態を示すものであり、液晶表示装置の要部構成を示す回路図である。
【図１３】従来例を示すものであり、液晶表示装置の要部構成を示すブロック図である。
【図１４】上記液晶表示装置において、横シャドーが発生しやすい表示パターンの一例を示す説明図である。
【図１５】上記液晶表示装置の動作を示す波形図である。
【図１６】本発明の変形例を示すものであり、液晶表示装置の要部構成を示す回路図である。
【符号の説明】
１・１ａ〜１ｆ  液晶表示装置
３              データ信号線駆動回路（データ信号線駆動手段）
５              共通電極駆動回路（共通電極駆動手段）
１１・１１ｅ      カップリング部
１２              検出用バスライン
１４              バッファ回路（バッファ手段）
１５              結合コンデンサ（カップリング手段）
１６              調整回路（調整手段）
２１              演算処理部（演算手段）
２２              Ｄ／Ａコンバータ（電圧生成手段）
ＣＯＭ            共通電極線
ＧＬ１  〜ＧＬｍ      走査信号線
ＰＩＸ（ｉ，ｊ）        画素
Ｒ１              抵抗
ＲＥＶｉ          信号（駆動信号）
ＳＬ１  〜ＳＬｎ      データ信号線
ＳＷ              電界効果トランジスタ（スイッチング素子）
Ｔｃｏｍ              共通電極
Ｔｓ                画素電極
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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