(57)【要約】【課題】  補助容量を共通電極と別駆動する液晶パネルを備える液晶表示装置において、消費電力を低減し、また、補助容量駆動用の専用のドライバ回路等を必要としない液晶表示装置及び液晶表示装置の駆動方法を提供すること。【解決手段】  走査線Ｇ１に接続される表示画素の補助容量Ｃｓの他端が次段の走査線Ｇ２に接続される構成において、共通電極Ｖｃｏｍの電圧を一定レベルとし、時間ｔａ１において走査線Ｇ１の電位がＶｇｈに上がるとＴＦＴ９１がオン状態となって、信号Ｓ１の電圧が液晶容量Ｃｌｃと補助容量Ｃｓに印加され、時間ｔａ２において走査線Ｇ１がＶｇｈからＶｇｌ２となってＴＦＴ９１がオフ状態になった後、時間ｔａ３において、補助容量Ｃｓの他端に接続される走査線Ｇ２をＶｇｌ２からＶｇｌ１に上昇させて画素電極の電位Ｖｐｉｃ１を上昇させて、所望の液晶印加電圧を得る。【選択図】図２
2006078588.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに直交して配置された複数の走査線及び複数の信号線の各交点近傍にマトリクス状に配設され、スイッチング素子と該スイッチング素子の出力端に接続された画素電極と該画素電極に一端が接続された補助容量とを有する複数の表示画素と、前記各画素電極に対向して配設される共通電極と、を有する液晶パネルを備える液晶表示装置において、
前記共通電極に一定電圧を印加する共通電圧印加手段と、
前記スイッチング素子がオン状態からオフ状態になった後に、前記補助容量の他端に所定の電圧を印加して、前記画素電極と前記共通電極との電位差の絶対値を増加させる電圧印加手段と、
を備えることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
前記各走査線は前段の前記補助容量の他端に接続され、
前記電圧印加手段は、前記複数の走査線を順次走査するための走査信号を出力するとともに、前段の前記補助容量の他端に前記所定の電圧を印加することを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項３】
前記各走査線に接続される前記表示画素の画素電極の前記共通電極に対する電位差の極性は、前記各走査線毎に逆極性に設定され、
前記電圧印加手段は、
前記電位差の極性が正極性に設定される走査線に接続される前記表示画素の、前記補助容量の他端の電位を上昇させ、
前記電位差の極性が負極性に設定される走査線に接続される前記表示画素の、前記補助容量の他端の電位を低下させることを特徴とする請求項１または２に記載の液晶表示装置。
【請求項４】
前記電圧印加手段による前記補助容量の他端への所定の電圧の印加は、当該走査線に接続される前記表示画素の前記スイッチング素子がオフ状態になった後、次段の走査線に接続される前記表示画素の前記スイッチング素子がオン状態となるまでの間に行われることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項５】
前記電圧印加手段による前記補助容量の他端への所定の電圧の印加は、次段の走査線に接続される前記表示画素の前記スイッチング素子がオン状態となるタイミングで行われることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項６】
前記各走査線に接続される前記表示画素の画素電極の前記共通電極に対する電位差の極性は、前記各走査線毎に逆極性に設定され、
前記電圧印加手段は、次段の走査線に接続される前記表示画素の前記スイッチング素子がオン状態となるタイミングにおいて、前記電位差の極性が正極性に設定される前記走査線に接続される前記表示画素の、前記補助容量の他端の電位を第１の電位に設定し、前記電位差の極性が負極性に設定される走査線に接続される前記表示画素の、前記補助容量の他端の電位を、前記第１の電位より低い第２の電位に設定することを特徴とする請求項５に記載の液晶表示装置。
【請求項７】
前記電圧印加手段は、前記各走査線間に設けられ、出力端子が当該走査線に接続される前記表示画素の前記補助容量の他端に共通接続され、制御端子が当該走査線に接続され入力端子の電位を前記第１の電位及び前記第２の電位の一方に設定される第１のスイッチング素子と、制御端子が次段の走査線に接続され入力端子の電位を前記第１の電位及び前記第２の電位の他方に設定される第２のスイッチング素子と、を有し、前記電位差の極性が正極性に設定される走査線に接続される前記表示画素において、当該走査線に接続される前記表示画素の前記スイッチング素子がオン状態となるタイミングで、前記第１のスイッチング素子を介して当該表示画素の補助容量の他端の電位を前記第２の電位に設定し、次段の走査線に接続される前記表示画素の前記スイッチング素子がオン状態となるタイミングで、前記第２のスイッチング素子を介して当該表示画素の補助容量の他端の電位を前記第１の電位に設定し、
前記電位差の極性が負極性に設定される走査線に接続される前記表示画素において、当該走査線に接続される前記表示画素の前記スイッチング素子がオン状態となるタイミングで、前記第１のスイッチング素子を介して当該表示画素の補助容量の他端の電位を前記第１の電位に設定し、次段の走査線に接続される前記表示画素の前記スイッチング素子がオン状態となるタイミングで、前記第２のスイッチング素子を介して当該表示画素の補助容量の他端の電位を前記第２の電位に設定することを特徴とする請求項６に記載の液晶表示装置。
【請求項８】
互いに直交して配置された複数の走査線及び複数の信号線の各交点近傍にマトリクス状に配設され、スイッチング素子と該スイッチング素子の出力端に接続された画素電極と該画素電極に一端が接続された補助容量とを有する複数の表示画素と、前記各画素電極に対向して配設される共通電極と、を有する液晶パネルを備える液晶表示装置を駆動する駆動方法であって、
前記共通電極に一定電圧を印加する動作と、
前記走査線を選択して、選択された走査線に接続される前記表示画素の前記スイッチング素子をオン状態として前記画素電極を表示信号に基づく電位とする動作と、
前記走査線を非選択として、前記スイッチング素子をオン状態からオフ状態にした後、前記補助容量の他端に所定の電圧を印加して、前記画素電極と前記共通電極との電位差の絶対値を増加させる動作と、
を含むことを特徴とする液晶表示装置の駆動方法。
【請求項９】
前記各走査線に接続される前記表示画素の画素電極の前記共通電極に対する電位差の極性は、前記各走査線毎に逆極性に設定され、
前記補助容量の他端に前記所定の電圧を印加する動作は、前記電位差の極性が正極性に設定される走査線に接続される前記表示画素の、前記補助容量の他端の電位を上昇させ、前記電位差の極性が負極性に設定される走査線に接続される前記表示画素の、前記補助容量の他端の電位を低下させる動作を含むことを特徴とする請求項８に記載の液晶表示装置の駆動方法。
【請求項１０】
前記補助容量の他端に前記所定の電圧を印加する動作は、当該走査線が非選択とされた後、次段の走査線が選択されるまでの間のタイミングで行われることを特徴とする請求項８に記載の液晶表示装置の駆動方法。
【請求項１１】
前記補助容量の他端に前記所定の電圧を印加する動作は、次段の走査線が選択されるタイミングで行われることを特徴とする請求項８に記載の液晶表示装置の駆動方法。
【請求項１２】
前記各走査線に接続される前記表示画素の画素電極の前記共通電極に対する電位差の極性は、前記各走査線毎に逆極性に設定され、
前記補助容量の他端に前記所定の電圧を印加する動作は、前記電位差の極性が正極性に設定される走査線に接続される前記表示画素の、前記補助容量の他端を第１の電位に設定し、前記電位差の極性が負極性に設定される走査線に接続される前記表示画素の、前記補助容量の他端を、前記第１の電位より低い第２の電位に設定する動作を含むことを特徴とする請求項１１に記載の液晶表示装置の駆動方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はアクティブマトリクス型ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）を用いた液晶表示装置、及び当該液晶表示装置の駆動方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶を駆動させて画像表示する液晶表示装置が知られている。このような液晶表示装置には、表示パネル上に複数の走査線と複数の信号線とをそれぞれ直交に配置し、各交差点近傍に表示画素を配置するアクティブマトリクス方式のものがある。このアクティブマトリクス型液晶表示装置においては、スイッチング素子（例えばＴＦＴ（Thin Film Transistor：薄膜トランジスタ））を介して信号線に接続される画素電極と、当該画素電極に対向して配置される共通電極との間に液晶が充填されて液晶容量Ｃｌｃが形成され、２つの電極間にて電界が形成されることにより液晶が駆動されるとともに、液晶容量Ｃｌｃの印加電圧を保持する補助容量Ｃｓが液晶容量Ｃｌｃと並列接続されて構成される。
【０００３】
アクティブマトリクス型液晶表示装置は、液晶パネルの構造と駆動方法からＣｓ／Ｖcom一括駆動型、Ｃｓオンゲート型及びＣｓライン別駆動型の３種類に分類される。以下、それぞれの液晶パネルの構造と駆動方法を説明する。
【０００４】
（１）Ｃｓ／Ｖcom一括駆動型
図８（ａ）はＣｓ／Ｖcom一括駆動型の液晶パネルの等価回路を示した図である。Ｃｓ／Ｖcom一括駆動型の液晶パネルは、補助容量の他端が共通電極に接続されて、補助容量が共通電極と同電位に駆動されるものである。図８（ａ）に示すように、行方向に延伸された走査線Ｇ１と列方向に延伸された信号線Ｓ１の交差部にＴＦＴ９１が配置される。ＴＦＴ９１のゲート電極は走査線Ｇ１に接続され、ドレイン電極は信号線Ｓ１に接続される。液晶容量Ｃｌｃの一端はＴＦＴ９１のソース電極に接続され、他端は共通電極Ｖcomに接続される。また補助容量Ｃｓの一端はＴＦＴ９１のソース電極に接続され、他端は走査線Ｇ１と平行して配設されたＣＳ線（補助容量線）９２に接続されて共通電極Ｖcomに接続され、補助容量Ｃｓと共通電極Ｖcomとが一括して駆動される。また、ＴＦＴ９１のゲート−ソース間には寄生容量Ｃｇｓが存在する。
【０００５】
図９はＣｓ／Ｖcom一括駆動型の液晶パネルを備える液晶表示装置の従来の駆動方法における主な信号波形である。ＯＥは階調信号の各信号線への出力を許可するための信号波形、ＧＯＥは走査信号の各走査線への出力を許可するための信号波形である。Ｇ１は走査線Ｇ１の電位、Ｇ２は走査線Ｇ２の電位を示した波形である。走査線Ｇ１の電位は、走査線Ｇ１の選択時はＶgh（ハイレベル）となり、非選択時はＶgl（ロウレベル）となる。走査線Ｇ２も同様である。Ｓ１は信号線Ｓ１の電位を示した波形である。信号線Ｓ１の最高電位はＶshである。
【０００６】
Ｖcomは共通電極Ｖcomの電位を示した波形であり、Ｖpic3はＴＦＴ９１のソース電極の電位を示した波形である。ここで、液晶に直流的な電圧を印加しつづけると液晶素子が劣化するため、液晶印加電圧の極性を水平走査毎に反転させるライン反転駆動を行うが、信号線に印加する電圧の振幅を低く抑えるため、水平走査毎に各信号線と共通電極Ｖcomの極性を反転させる反転駆動を行う。共通電極Ｖcomのハイレベルの電圧値をＶcoh、ロウレベルの電圧値をＶcolとする。
【０００７】
時間ｔx1において走査線Ｇ１の電位がＶglからＶghに上がると、ＴＦＴ９１がオン状態となり、信号Ｓ１の電位がＴＦＴ９１を介して液晶容量Ｃｌｃと補助容量Ｃｓに印加される。この時のＶpic3の電圧値をＶsigxとすると、液晶印加電圧Ｖlcdx1は
Ｖlcdx1＝Ｖsigx−Ｖcol
となる。
【０００８】
そして時間ｔx2において走査線Ｇ１の電位がＶghからＶglに下がると、ＴＦＴ９１はオフ状態となる。この時の液晶印加電圧Ｖlcdx2は、寄生容量Ｃｇｓの影響でΔＶx1低下する。
Ｖlcdx2＝Ｖlcdx1−ΔＶx1
但し、ΔＶx1＝（Ｖgh−Ｖgl）×Ｃｇｓ／（Ｃｇｓ＋Ｃｌｃ＋Ｃｓ）
【０００９】
更に、時間ｔx3において共通電極Ｖcomの電位がＶcolからＶcohに上がると、この時の液晶印加電圧Ｖlcdx3は
Ｖlcdx3＝Ｖlcdx2＋ΔＶx2
但し、ΔＶx2＝（Ｖcoh−Ｖcol）×Ｃｓ／（Ｃｇｓ＋Ｃｌｃ＋Ｃｓ）
となり、以下、液晶容量Ｃｌｃには共通電極Ｖcomがロウレベルの時にＶlcdx2、ハイレベルの時にＶlcdx3の電圧が印加され続け、次の水平走査時まで表示状態が保持される。
【００１０】
（２）Ｃｓオンゲート型
図８（ｂ）はＣｓオンゲート型の液晶パネルの等価回路を示した図である。以下、（１）Ｃｓ／Ｖcom一括駆動型において説明した構成要素及び信号と同一のものについては、同一の符号を付して説明を省略する。Ｃｓオンゲート型の液晶パネルは、補助容量の他端が次段の走査線に接続されて、補助容量が次段の走査線により駆動されて、共通電極とは別に駆動されるように構成されるものであり、図８（ｂ）に示すように、走査線Ｇ１に接続される表示画素の補助容量Ｃｓの他端が次段の走査線Ｇ２に接続されて、補助容量が次段の走査線Ｇ２により駆動される。これにより、Ｃｓオンゲート型においては、液晶パネル上にＣＳ線（補助容量線）が無いため、液晶パネルの開口率を向上させることができる利点を有する。例えば特許文献１には、Ｃｓオンゲート型の液晶パネルにおけるフリッカを低減するための発明が開示されている。
【００１１】
図１０はＣｓオンゲート型の液晶パネルを備える液晶表示装置の従来の駆動方法における主な信号波形である。この場合においても、ライン反転駆動を行う際に、信号線に印加する電圧の振幅を低く抑えるため、水平走査毎に各信号線と共通電極Ｖcomの極性を反転させる反転駆動を行う。走査線Ｇ１の電位は走査線Ｇ１の選択時はＶghとなり、非選択時はＶgyとＶglの２電圧間で周期的に変化する。電圧Ｖgl及びＶgyはＴＦＴ９１をオフ状態とする電圧である。
【００１２】
時間ｔy1において走査線Ｇ１の電位がＶglからＶghに上がると、ＴＦＴ９１がオン状態となり、信号Ｓ１の電圧がＴＦＴ９１を介して液晶容量Ｃｌｃと補助容量Ｃｓに印加される。この時のＶpic3の電圧値をＶsigyとすると、液晶印加電圧Ｖlcdy1は
Ｖlcdy1＝Ｖsigy−Ｖcol
となる。
【００１３】
そして時間ｔy2において走査線Ｇ１の電位がＶghからＶglに下がると、ＴＦＴ９１はオフ状態となる。この時の液晶印加電圧Ｖlcdy2は、寄生容量Ｃｇｓの影響でΔＶy1低下する。
Ｖlcdy2＝Ｖlcdy1−ΔＶy1
但し、ΔＶy1＝（Ｖgh−Ｖgl）×Ｃｇｓ／（Ｃｇｓ＋Ｃｌｃ＋Ｃｓ）
【００１４】
更に、時間ｔy3において共通電極ＶcomがＶcolからＶcohに上がり、走査線Ｇ２の電位がＶglからＶgyに上がると、補助容量Ｃｓの他端の電位が上がる。この時の液晶印加電圧Ｖlcdy3は
Ｖlcdy3＝Ｖlcdy2＋ΔＶy2
但し、ΔＶy2＝（Ｖcoh−Ｖcol）×Ｃｓ／（Ｃｇｓ＋Ｃｌｃ＋Ｃｓ）であり、Ｖgy−Ｖgl＝Ｖcoh−Ｖcolとする。
【００１５】
続いて、時間ｔy4において走査線Ｇ２の電位がＶgyからＶghに上がると、この時の液晶印加電圧Ｖlcdy4は
Ｖlcdy4＝Ｖlcdy3＋ΔＶy3
但し、ΔＶy3＝（Ｖgh−Ｖgy）×Ｃｓ／（Ｃｇｓ＋Ｃｌｃ＋Ｃｓ）
となる。以下、液晶印加電圧は共通電極Ｖcomがロウレベルの時はＶlcdy2、ハイレベルの時はＶlcdy3となり、次の水平走査時まで表示状態が保持される。
【００１６】
（３）Ｃｓライン別駆動型
図８（ｃ）はＣｓライン別駆動型の液晶パネルの等価回路を示した図である。Ｃｓライン別駆動型の液晶パネルは、補助容量の他端が共通電極に接続されず、補助容量が共通電極とは別に駆動されるものであり、図８（ｃ）に示すように、補助容量Ｃｓの他端が走査線Ｇ１と平行して配設されたＣＳ線（補助容量線）９３に接続され、ＣＳ線９３には専用のＣＳドライバ回路（不図示）によって信号電圧が印加される。例えば特許文献２には、Ｃｓライン別駆動型の液晶パネルにおいて消費電力を削減するために、走査信号が出力された直後、補助容量Ｃｓに印加する信号電圧を変化させる発明が開示されている。
【００１７】
図１１はＣｓライン別駆動型の液晶パネルを備える液晶表示装置の従来の駆動方法における主な信号波形である。この場合においては、ライン反転駆動を行う際に、水平走査毎に各信号線の極性を反転させる反転駆動を行うが、共通電極Ｖcomの電圧は一定レベルに設定される。ＣＳ１は、ＣＳ線９３の電位を示す波形である。ＣＳ線９３のハイレベル時の電圧はＶch、ロウレベル時の電圧はＶclとする。ＴＦＴ９１がオン状態からオフ状態に切り替わるタイミングに同期して、液晶容量Ｃｌｃに正極性電圧が印加された時はＣＳ線９３の電位がＶclからＶchに上がり、負極性電圧が印加された時はＶchからＶclに下がるように、専用のＣＳドライバ回路（不図示）からＣＳ線９３に電圧が出力される。
【００１８】
時間ｔz1において走査線Ｇ１の電位がＶglからＶghに上がると、ＴＦＴ９１がオン状態となり、信号Ｓ１の電位がＴＦＴ９１を介して液晶容量Ｃｌｃと補助容量Ｃｓに印加される。この時の電圧Ｖpic3の電圧値をＶsigzとすると、液晶印加電圧Ｖlcdz1は
Ｖlcdz1＝Ｖsigz−Ｖcom
となる。
【００１９】
そして時間ｔz2において走査線Ｇ１の電位がＶghからＶglに下がると、ＴＦＴ９１はオフ状態となる。この時の液晶印加電圧Ｖlcdz2は、寄生容量Ｃｇｓの影響でΔＶz1低下する。
Ｖlcdz2＝Ｖlcdz1−ΔＶz1
但し、ΔＶz1＝（Ｖgh−Ｖgl）×Ｃｇｓ／（Ｃｇｓ＋Ｃｌｃ＋Ｃｓ）
【００２０】
更に、時間ｔz3においてＣＳ線９３の電位がＶclからＶchに上がると、この時の液晶印加電圧Ｖlcdz3は
Ｖlcdz3＝Ｖlcdz2＋ΔＶz2
但し、ΔＶz2＝（Ｖch−Ｖcl）×Ｃｓ／（Ｃｇｓ＋Ｃｌｃ＋Ｃｓ）
となる。以下、液晶容量ＣｌｃにはＶlcdz3の電圧が印加され続け、次の水平走査時まで表示状態が保持される。
【特許文献１】特開２００３−１７７７２５号公報
【特許文献２】特開２００１−２５５８５１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２１】
ところで、上記で説明した従来の各液晶パネルを備えた液晶表示装置には、それぞれ以下のような問題点があった。まず、Ｃｓ／Ｖcom一括駆動型の液晶パネルを備えた液晶表示装置では、共通電極Ｖcomと補助容量Ｃｓにかかる電圧の極性を反転駆動する必要があるため、液晶表示装置の消費電力を低減させることが困難であった。
【００２２】
Ｃｓオンゲート型の液晶パネルを備えた液晶表示装置の場合も、共通電極Ｖcomの電圧の極性を反転駆動する必要があり、更に図９に示すように、信号Ｇ２の電圧が周期的に変化して、補助容量Ｃｓにかかる電圧も周期的に変化して、補助容量Ｃｓの充放電に係る無駄な電流が流れるため、液晶パネルの消費電力が増加する問題があった。
【００２３】
また、Ｃｓライン別駆動型の液晶パネルを備えた液晶表示装置の場合には、共通電極Ｖcomを反転駆動する必要がないが、ＣＳ線９３を駆動するための専用のドライバ回路が必要となる。このため、例えばＬＴＰＳ（Low Temperature Poly-Si；低温ポリシリコン）やＣＧＳ（Continuous Grain silicon；ＣＧシリコン結晶）等の液晶パネル上にドライバを構成することのできる製造プロセスであれば実現できる可能性はあるが製造が困難であり、また、アモルファスＴＦＴを用いた液晶パネルを用いる場合は、液晶パネルの外部にＣＳ線とドライバ回路を構成する必要があり、製造コストが増加して、実現が困難であった。
【００２４】
本発明は以上の点を考慮してなされたものであり、その目的とするところは、補助容量を共通電極と別駆動する液晶パネルを備える液晶表示装置において、消費電力を低減し、また、補助容量駆動用の専用のドライバ回路等を必要としない液晶表示装置及び液晶表示装置の駆動方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００２５】
以上の課題を解決するために、請求項１に記載の発明の液晶表示装置は、互いに直交して配置された複数の走査線及び複数の信号線の各交点近傍にマトリクス状に配設され、スイッチング素子と該スイッチング素子の出力端に接続された画素電極と該画素電極に一端が接続された補助容量とを有する複数の表示画素と、前記各画素電極に対向して配設される共通電極と、を有する液晶パネルを備える液晶表示装置において、前記共通電極に一定電圧を印加する共通電圧印加手段と、前記スイッチング素子がオン状態からオフ状態になった後に、前記補助容量の他端に所定の電圧を印加して、前記画素電極と前記共通電極との電位差の絶対値を増加させる電圧印加手段と、を備えることを特徴とする。
【００２６】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の液晶表示装置において、前記各走査線は前段の前記補助容量の他端に接続され、前記電圧印加手段は、前記複数の走査線を順次走査するための走査信号を出力するとともに、前段の前記補助容量の他端に前記所定の電圧を印加することを特徴とする。
【００２７】
請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の液晶表示装置において、前記各走査線に接続される前記表示画素の画素電極の前記共通電極に対する電位差の極性は、前記各走査線毎に逆極性に設定され、前記電圧印加手段は、前記電位差の極性が正極性に設定される走査線に接続される前記表示画素の、前記補助容量の他端の電位を上昇させ、前記電位差の極性が負極性に設定される走査線に接続される前記表示画素の、前記補助容量の他端の電位を低下させることを特徴とする。
【００２８】
請求項４に記載の発明は、請求項１に記載の液晶表示装置において、前記電圧印加手段による前記補助容量の他端への所定の電圧の印加は、当該走査線に接続される前記表示画素の前記スイッチング素子がオフ状態になった後、次段の走査線に接続される前記表示画素の前記スイッチング素子がオン状態となるまでの間に行われることを特徴とする。
【００２９】
請求項５に記載の発明は、請求項１に記載の液晶表示装置において、前記電圧印加手段による前記補助容量の他端への所定の電圧の印加は、次段の走査線に接続される前記表示画素の前記スイッチング素子がオン状態となるタイミングで行われることを特徴とする。
【００３０】
請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の液晶表示装置において、前記各走査線に接続される前記表示画素の画素電極の前記共通電極に対する電位差の極性は、前記各走査線毎に逆極性に設定され、前記電圧印加手段は、次段の走査線に接続される前記表示画素の前記スイッチング素子がオン状態となるタイミングにおいて、前記電位差の極性が正極性に設定される前記走査線に接続される前記表示画素の、前記補助容量の他端の電位を第１の電位に設定し、前記電位差の極性が負極性に設定される走査線に接続される前記表示画素の、前記補助容量の他端の電位を、前記第１の電位より低い第２の電位に設定することを特徴とする。
【００３１】
請求項７に記載の発明は、請求項６に記載の液晶表示装置において、前記電圧印加手段は、前記各走査線間に設けられ、出力端子が当該走査線に接続される前記表示画素の前記補助容量の他端に共通接続され、制御端子が当該走査線に接続され入力端子の電位が前記第１の電位及び前記第２の電位の一方に接続される第１のスイッチング素子と、制御端子が次段の走査線に接続され入力端子の電位が前記第１の電位及び前記第２の電位の他方に接続される第２のスイッチング素子と、を有し、前記電位差の極性が正極性に設定される走査線に接続される前記表示画素において、当該走査線に接続される前記表示画素の前記スイッチング素子がオン状態となるタイミングで、前記第１のスイッチング素子を介して当該表示画素の補助容量の他端の電位を前記第２の電位に設定し、次段の走査線に接続される前記表示画素の前記スイッチング素子がオン状態となるタイミングで、前記第２のスイッチング素子を介して当該表示画素の補助容量の他端の電位を前記第１の電位に設定し、前記電位差の極性が負極性に設定される走査線に接続される前記表示画素において、当該走査線に接続される前記表示画素の前記スイッチング素子がオン状態となるタイミングで、前記第１のスイッチング素子を介して当該表示画素の補助容量の他端の電位を前記第１の電位に設定し、次段の走査線に接続される前記表示画素の前記スイッチング素子がオン状態となるタイミングで、前記第２のスイッチング素子を介して当該表示画素の補助容量の他端の電位を前記第２の電位に設定することを特徴とする。
【００３２】
請求項８に記載の発明の液晶表示装置の駆動方法は、互いに直交して配置された複数の走査線及び複数の信号線の各交点近傍にマトリクス状に配設され、スイッチング素子と該スイッチング素子の出力端に接続された画素電極と該画素電極に一端が接続された補助容量とを有する複数の表示画素と、前記各画素電極に対向して配設される共通電極と、を有する液晶パネルを備える液晶表示装置を駆動する駆動方法であって、前記共通電極に一定電圧を印加する動作と、前記走査線を選択して、選択された走査線に接続される前記表示画素の前記スイッチング素子をオン状態として前記画素電極を表示信号に基づく電位とする動作と、前記走査線を非選択として、前記スイッチング素子をオン状態からオフ状態にした後、前記補助容量の他端に所定の電圧を印加して、前記画素電極と前記共通電極との電位差の絶対値を増加させる動作と、を含むことを特徴とする。
【００３３】
請求項９に記載の発明は、請求項８に記載の液晶表示装置の駆動方法において、前記各走査線に接続される前記表示画素の画素電極の前記共通電極に対する電位差の極性は、前記各走査線毎に逆極性に設定され、前記補助容量の他端に前記所定の電圧を印加する動作は、前記電位差の極性が正極性に設定される走査線に接続される前記表示画素の、前記補助容量の他端の電位を上昇させ、前記電位差の極性が負極性に設定される走査線に接続される前記表示画素の、前記補助容量の他端の電位を低下させる動作を含むことを特徴とする。
【００３４】
請求項１０に記載の発明は、請求項８に記載の液晶表示装置の駆動方法において、前記補助容量の他端に前記所定の電圧を印加する動作は、当該走査線が非選択とされた後、次段の走査線が選択されるまでの間のタイミングで行われることを特徴とする。
【００３５】
請求項１１に記載の発明は、請求項８に記載の液晶表示装置の駆動方法において、前記補助容量の他端に前記所定の電圧を印加する動作は、次段の走査線が選択されるタイミングで行われることを特徴とする。
【００３６】
請求項１２に記載の発明は、請求項１１に記載の液晶表示装置の駆動方法において、前記各走査線に接続される前記表示画素の画素電極の前記共通電極に対する電位差の極性は、前記各走査線毎に逆極性に設定され、前記補助容量の他端に前記所定の電圧を印加する動作は、前記電位差の極性が正極性に設定される走査線に接続される前記表示画素の、前記補助容量の他端を第１の電位に設定し、前記電位差の極性が負極性に設定される走査線に接続される前記表示画素の、前記補助容量の他端を、前記第１の電位より低い第２の電位に設定する動作を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００３７】
本発明によれば、補助容量を共通電極と別駆動する液晶パネルを備える液晶表示装置において、表示画素のスイッチング素子がオフ状態とされた後、補助容量の他端に所定の電圧が印加されることにより、液晶印加電圧を増加させて、所望の液晶印加電圧を得ることができるため、共通電極の電圧を一定レベルとして、共通電極の反転駆動を行う必要がなく、且つ信号線の信号の電圧振幅を大きくする必要もない。これにより、液晶表示装置の消費電力を削減することができる。また、補助容量駆動用の専用のドライバ回路を必要としないため、アモルファスＴＦＴを用いた液晶パネルにおいても実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３８】
〔第１の実施の形態〕
以下、本発明の第１の実施の形態を図示例と共に説明する。本第１の実施の形態は、Ｃｓオンゲート型の液晶パネルに対して、共通電極Ｖcomの反転駆動を行わず、共通電極Ｖcomの電圧は一定レベルとし、走査線を３つの電圧レベル（Ｖgh、Ｖgl1、Ｖgl2）によって駆動することを特徴とする。
【００３９】
図１は、第１の実施の形態における液晶表示装置１の回路構成の一例を示す図である。液晶表示装置１は、液晶パネル１１、ソースドライバ回路１２、反転ＲＧＢ発生回路１３、ゲートドライバ回路１４、Ｖｃｏｍ発生回路１５、ＴＧ部ドライバ制御回路１６及び電圧発生回路１７等によって構成される。
【００４０】
液晶パネル１１は、Ｃｓオンゲート型であって、前述の図８（ｂ）に示した構成と同様の構成を有し、複数の走査線と複数の信号線とが直交に配置され、走査線と信号線の各交差部にそれぞれ表示画素が形成されている。尚、各走査線はゲートドライバ回路１４に接続され、各信号線はソースドライバ回路１２に接続される。
【００４１】
ソースドライバ回路１２は、反転ＲＧＢ発生回路１３から入力される階調信号を各信号線に対応付けて保持するためのデータラッチ回路（不図示）と、そのラッチされた階調信号に基づく信号電圧を生成して、各信号線に印加するドライバ回路（不図示）を有し、ＴＧ部ドライバ制御回路１６から入力される水平制御信号に基づいて各信号線に対して信号電圧を印加する。更にＴＧ部ドライバ制御回路１６から信号ＯＥが入力される。信号ＯＥは階調信号がソースドライバ回路１２から液晶パネル１１に対しての出力を許可するための信号である。
【００４２】
反転ＲＧＢ発生回路１３は、ＴＧ部ドライバ制御回路１６から入力される反転制御信号に応答して外部入力される映像信号に含まれるＲＧＢの各階調信号を反転させて反転ＲＧＢ信号（表示信号）を生成し、ソースドライバ回路１２に出力する。
【００４３】
ゲートドライバ回路１４は、ＴＧ部ドライバ制御回路１６から入力される垂直制御信号に基づいて走査電圧を生成し、液晶パネル１１の各走査線に順次走査電圧を印加する。更にＴＧ部ドライバ制御回路１６から信号ＧＯＥが入力される。信号ＧＯＥは走査信号がゲートドライバ回路１４から液晶パネル１１に対しての出力を許可するための信号である。
【００４４】
Ｖｃｏｍ発生回路１５は、ＴＧ部ドライバ制御回路から入力される電圧制御信号に応答して、共通電極Ｖcomに印加する電圧を生成する。本実施形態においては、共通電極Ｖcomに印加する電圧は一定レベルに設定される。
【００４５】
ＴＧ部ドライバ制御回路１６は、液晶表示装置１の全体を制御する。例えば外部入力される同期信号に基づいて、液晶パネル１１の各画素の液晶を駆動する水平制御信号及び垂直制御信号、信号ＯＥ及び信号ＧＯＥを生成し、ソースドライバ回路１２やゲートドライバ回路１４に出力する。また、同期信号に基づいて、ＲＧＢの各階調信号を反転させるための反転制御信号を生成して反転ＲＧＢ発生回路１３に出力する。更に電圧制御信号を生成してＶｃｏｍ発生回路１５に出力する。
【００４６】
電圧発生回路１７は、液晶表示装置１を備える装置の電源投入に応答して入力される電源入力信号に基づいて、液晶表示装置１を構成する各回路部に必要な電圧を生成して出力する。例えば、内部電源Ｖcc、信号線を駆動するための電圧Ｖsh、走査線を駆動するための電圧Ｖgh、Ｖgl1及びＶgl2等を生成して出力する。そしてソースドライバ回路１２にはＶcc及びＶshの電圧が入力され、ゲートドライバ回路１４にはＶcc、Ｖgh、Ｖgl1及びＶgl2の電圧が入力される。
【００４７】
次に、図２及び図３に示す信号波形を用いて、本実施の形態の液晶表示装置１の回路動作を（Ａ）正極性電圧印加時と（Ｂ）負極性電圧印加時のそれぞれについて説明する。尚、これはライン反転駆動を行う場合において、隣接する走査線での動作に対応する。
【００４８】
（Ａ）正極性電圧印加時
図２は液晶容量Ｃｌｃに対して正極性電圧が印加されるときの液晶表示装置１の本実施形態の駆動方法における主な信号波形である。背景技術において図９〜１１を用いて説明した信号波形と同一の内容の信号波形については説明を省略または簡略化する。ここで、走査線Ｇ１、Ｇ２は隣接する走査線である。走査線Ｇ１及びＧ２の電位はそれぞれの選択時はＶghとなり、非選択時にはＶgl1またはＶgl2となる。Ｖgl1及びＶgl2は、ＴＦＴ９１をオフ状態とする電圧である。また共通電極Ｖcomには一定レベルの電圧が印加され、Ｖpic1は走査線Ｇ１に接続される表示画素のＴＦＴ９１のソース電極の電位を示す。
【００４９】
時間ｔa1において走査線Ｇ１の電位がＶghに上がると、ＴＦＴ９１がオン状態となり、信号Ｓ１の電圧がＴＦＴ９１を介して液晶容量Ｃｌｃと補助容量Ｃｓに印加される。この時のＴＦＴ９１のソース電極の電圧Ｖpic1をＶsigaとすると、液晶印加電圧Ｖlcda1は
Ｖlcda1＝Ｖsiga−Ｖcom
となる。
【００５０】
そして時間ｔa2において走査線Ｇ１の電位がＶghからＶgl2に下がると、ＴＦＴ９１はオフ状態となる。この時の液晶印加電圧Ｖlcda2は、寄生容量Ｃｇｓの影響でΔＶa1低下する。
Ｖlcda2＝Ｖlcda1−ΔＶa1
但し、ΔＶa1＝（Ｖgh−Ｖgl2）×Ｃｇｓ／（Ｃｇｓ＋Ｃｌｃ＋Ｃｓ）
【００５１】
更に、時間ｔa3において走査線Ｇ２の電位がＶgl2からＶgl1に上がると、補助容量Ｃｓの他端の電位が上がり、Ｖpic1の電位も上がる。この時の液晶印加電圧Ｖlcda3は、
Ｖlcda3＝Ｖlcda2＋ΔＶa2
但し、ΔＶa2＝（Ｖgl1−Ｖgl2）×Ｃｓ／（Ｃｇｓ＋Ｃｌｃ＋Ｃｓ）
・・・（１）
となる。この状態では、走査線Ｇ２は非選択状態であり、走査線Ｇ２に接続されている次段のＴＦＴはオフ状態である。
【００５２】
次に時間ｔａ４において、走査線Ｇ２が選択されるべく走査線Ｇ２の電位がＶgl1からＶghに上がると、この時の液晶印加電圧Ｖlcda4は、
Ｖlcda4＝Ｖlcda3＋ΔＶa3
但し、ΔＶa3＝（Ｖgh−Ｖgl1）×Ｃｓ／（Ｃｇｓ＋Ｃｌｃ＋Ｃｓ）
となる。続いて、走査線Ｇ２が非選択となるべく走査線Ｇ２の電位がＶghからＶgl1に下がると、Ｖpic1の電位がΔＶa3低下して、液晶印加電圧はＶlcda3となる。以下、液晶容量ＣｌｃにはＶlcda3の電圧が印加され続け、次の水平走査時まで表示状態が保持される。
【００５３】
つまり、時間ｔa2においてＴＦＴ９１がオフ状態となった後、時間ｔa3において補助容量Ｃｓの他端が接続されている走査線Ｇ２の電位をＶgl2からＶgl1に上げることにより、走査線Ｇ２に接続されている次段のＴＦＴはオフ状態のまま、Ｖpic1の電位をΔＶa2だけ上げることができる。これにより、共通電極Ｖcomの反転駆動を行わず、その電圧を一定レベルに設定し、且つ、信号線に印加する電圧の振幅を、前述の図１０に示したような、従来の、共通電極Ｖcomの極性を反転駆動する場合の信号線の電圧振幅と同程度としたままで、液晶印加電圧を大きくして、所望の液晶印加電圧を得ることができる。ΔＶa2はＣｓ／（Ｃｇｓ＋Ｃｌｃ＋Ｃｓ）の比率によって決定される。
【００５４】
ここで各信号電圧の具体的な電圧値について一例を挙げて説明する。液晶印加電圧Ｖlcdaは、厳密には電圧Ｖpic1の各電圧値Ｖlcda1、Ｖlcda2、Ｖlcda3及びＶlcda4の平均値となるが、Ｖpic1の電圧はＶlcda3である時間が圧倒的に長く、液晶の応答性等の点から考慮して、実質的にＶlcda＝Ｖlcda3として考える。
【００５５】
例えば、液晶パネルにおいて良好な表示を得るために、最大液晶印加電圧Ｖlcda＝５［Ｖ］必要であって共通電極Ｖcomの電位に対して信号Ｓ１の振幅が最大±２Ｖである場合、液晶印加電圧Ｖlcdaを更に３［Ｖ］上げる必要がある。そこでＣｇｓ＜＜ＣｓとしてＶsiga＝２［Ｖ］、ΔＶa2＝３［Ｖ］とすると、Ｃｓ／（Ｃｇｓ＋Ｃｌｃ＋Ｃｓ）＝１／２とすれば、式（１）よりＶgl1−Ｖgl2＝６［Ｖ］となる。即ち、Ｖgh＝１２［Ｖ］、Ｖgl1＝−１２［Ｖ］とする場合、Ｖgl2＝−１８［Ｖ］と設定すればよい。
【００５６】
（Ｂ）負極性電圧印加時
図３は液晶容量Ｃｌｃに対して負極性電圧が印加されるときの液晶表示装置１の本実施形態の駆動方法における主な信号波形である。尚、前述の（Ａ）正極性電圧印加時において図２を用いて説明した信号波形と同一の部分については説明を省略または簡略化する。ここで、図３における走査線Ｇ２は図２に示した走査線Ｇ２に対応し、走査線Ｇ２、Ｇ３は隣接する走査線である。また、同図におけるＶpic1は、走査線Ｇ２に接続される表示画素のＴＦＴ９１のソース電極の電位を示す。
【００５７】
時間ｔb1において走査線Ｇ２の電位がＶghに上がると、ＴＦＴ９１がオン状態となり、信号Ｓ１の電圧がＴＦＴ９１を介して液晶容量Ｃｌｃと補助容量Ｃｓに印加される。この時のＶpic1の電圧をＶsigbとすると、液晶印加電圧Ｖlcdb1は
Ｖlcdb1＝Ｖsigb−Ｖcom
となる。
【００５８】
そして時間ｔb2において走査線Ｇ２の電位がＶghからＶgl1に下がると、ＴＦＴ９１はオフ状態となる。この時の液晶印加電圧Ｖlcdb2は、寄生容量Ｃｇｓの影響でΔＶb1低下する。
Ｖlcdb2＝Ｖlcdb1−ΔＶb1
但し、ΔＶb1＝（Ｖgh−Ｖgl1）×Ｃｇｓ／（Ｃｇｓ＋Ｃｌｃ＋Ｃｓ）
【００５９】
次いで、時間ｔb3において走査線Ｇ３の電位がＶgl1からＶgl2に下がると、補助容量Ｃｓを介してＶpic1の電位も下がる。この時の液晶印加電圧Ｖlcdb3は、
Ｖlcdb3＝Ｖlcdb2−ΔＶb2
但し、ΔＶb2＝（Ｖgl1−Ｖgl2）×Ｃｓ／（Ｃｇｓ＋Ｃｌｃ＋Ｃｓ）
となる。この状態では、走査線Ｇ２は非選択状態であり、走査線Ｇ２に接続されている次段のＴＦＴはオフ状態である。
【００６０】
次に時間ｔb4において、走査線Ｇ２が選択されるべく走査線Ｇ２の電位がＶgl2からＶghに上がると、この時の液晶印加電圧Ｖlcdb4は、
Ｖlcdb4＝Ｖlcdb3＋ΔＶb3
但し、ΔＶb3＝（Ｖgh−Ｖgl2）×Ｃｓ／（Ｃｇｓ＋Ｃｌｃ＋Ｃｓ）
となる。続いて、時間ｔb5において走査線Ｇ２が非選択となるべく走査線Ｇ２の電位がＶghからＶgl2に下がると、Ｖpic1の電位はΔＶb3低下して、液晶印加電圧はＶlcdb3となる。以下、液晶容量ＣｌｃにはＶlcdb3の電圧が印加され続け、次の水平走査時まで表示状態が保持される。
【００６１】
つまり、液晶容量Ｃｌｃに対して負極性電圧が印加される場合においても、前述の（Ａ）正極性電圧印加の場合と同様に、時間ｔb2においてＴＦＴ９１がオフ状態となった後、時間ｔb3において走査線Ｇ２の電位をＶgl1からＶgl2に下げることにより、補助容量Ｃｓを介してＶpic1の電位をΔＶb2だけ下げることができ、液晶印加電圧の絶対値を大きくして、所望の液晶印加電圧を得ることができる。ここでΔＶb2はＣｓ／（Ｃｇｓ＋Ｃｌｃ＋Ｃｓ）の比率によって決定される。
【００６２】
以上説明したように、本実施形態によれば、Ｃｓオンゲート型の液晶パネルを備える液晶表示装置において、走査線を３つの電圧レベル（Ｖgh＞Ｖgl1＞Ｖgl2；ＶghはＴＦＴ９１をオン状態とする電圧であり、Ｖgl1及びＶgl2はＴＦＴ９１をオフ状態とする電圧）を用いて駆動することにより、共通電極Ｖcomの電圧を一定レベルに設定し、且つ信号線の信号の電圧振幅を大きくすることなく、必要な液晶印加電圧を得ることができる。即ち、共通電極Ｖcomの極性の反転駆動を行わず、従来のように走査線の電圧レベルを周期的に変化させる必要もないため、Ｃｓオンゲート型の構造により開口率を向上させることができるというメリットを有したうえで、液晶表示装置の消費電力を削減することができる。  
【００６３】
〔第２の実施の形態〕
以下、本発明の第２の実施の形態を図示例と共に説明する。本第２の実施の形態は、図５に示した液晶パネルに対して、共通電極Ｖcomの反転駆動を行わず、２つのＣＳ電圧線に各補助容量の他端に印加する２値の電圧レベルをそれぞれ印加し、走査線の電圧レベルに応じて前記２値の電圧レベルの何れか一方が各補助容量の他端に印加されるように駆動することを特徴とする。
【００６４】
図４は、本実施の形態における液晶表示装置２の回路構成の一例を示す図である。第１の実施の形態において図１を用いて説明した液晶表示装置１と同一の構成要素については同一の符号を付し、説明を省略する。
【００６５】
液晶パネル２１は、概略、複数の走査線と複数の信号線とが直交に配置され、走査線と信号線の各交差点近傍にそれぞれ表示画素が形成されている。表示画素の詳しい説明については、図５を用いて後述する。尚、各走査線はゲートドライバ回路２２に接続され、各信号線はソースドライバ回路１２に接続される。
【００６６】
ゲートドライバ回路２２は、ＴＧ部ドライバ制御回路１６から入力される垂直制御信号に基づいて走査電圧を発生し、液晶パネル２１の各走査線に順次走査電圧を印加する。更にＴＧ部ドライバ制御回路１６から信号ＧＯＥが入力される。信号ＧＯＥは走査信号のゲートドライバ回路２２から液晶パネル２１への出力を許可するための信号である。
【００６７】
電圧発生回路２２は、液晶表示装置２を備える装置の電源投入に応答して入力される電源入力信号に基づいて、液晶表示装置２を構成する各回路部に必要な電圧を生成して出力する。例えば、内部電源Ｖcc、信号線を駆動するための電圧Ｖsh、走査線を駆動するための電圧Ｖgh、Ｖgl、各ＣＳ電圧線を駆動するためのＶcsh及びＶcsl等を生成して出力する。そしてソースドライバ回路１２にはＶcc及びＶshの電圧が入力され、ゲートドライバ回路２２にはＶcc、Ｖgh、Ｖglの電圧が入力され、液晶パネル２１にはＶcsh及びＶcslの電圧が入力される。尚、Ｖcshは各ＣＳ電圧線のハイレベル時の電圧、Ｖcslはロウレベル時の電圧である。ＶcslはＶcshより所定電圧だけ低い電圧である。また、本実施形態においても、Ｖｃｏｍ発生回路１５により生成され、共通電極Ｖcomに印加される電圧は一定レベルに設定される。
【００６８】
図５は、液晶表示装置２が備える液晶パネル２１における、隣接する走査線Ｇ３１、Ｇ３２、Ｇ３３に接続される表示画素の等価回路を示した図である。走査線Ｇ３１に接続される表示画素は、行方向に延伸された走査線Ｇ３１と列方向に延伸された信号線Ｓ３１の交差部に設けられ、ＴＦＴ３１が配置される。ＴＦＴ３１のゲート電極は走査線Ｇ３１に接続され、ドレイン電極は信号線Ｓ３１に接続される。液晶容量Ｃｌｃ１の一端はＴＦＴ３１のソース電極に接続され、他端は共通電極Ｖcomに接続される。また補助容量Ｃｓ１の一端はＴＦＴ３１のソース電極に接続され、他端は走査線Ｇ３１と平行して配設されたＣＳ線（補助容量線）３２に接続される。ＣＳ線３２の一端にはＴＦＴ３３とＴＦＴ３４のドレイン電極が接続される。ＴＦＴ３３のゲート電極は走査線Ｇ３１に接続され、ソース電極はＣＳ電圧線４３に接続される。また、ＴＦＴ３４のゲート電極は走査線Ｇ３２に接続され、ソース電極はＣＳ電圧線４４に接続される。更にＣＳ線３２の他端には容量Ｃｓｐ１の一端が接続される。容量Ｃｓｐ１の他端は共通電極Ｖcomに接続される。ＴＦＴ３１のゲート−ソース間には寄生容量Ｃｇｓ１が存在する。
【００６９】
走査線Ｇ３１に隣接する走査線Ｇ３２に接続される表示画素は、行方向に延伸された走査線Ｇ３２と列方向に延伸された信号線Ｓ３１の交差部に設けられ、ＴＦＴ３５が配置される。ＴＦＴ３５のゲート電極は走査線Ｇ３２に接続され、ドレイン電極は信号線Ｓ３１に接続される。液晶容量Ｃｌｃ２の一端はＴＦＴ３５のソース電極に接続され、他端は共通電極Ｖcomに接続される。また補助容量Ｃｓ２の一端はＴＦＴ３５のソース電極に接続され、他端は走査線Ｇ３２と平行して配設されたＣＳ線３６に接続される。ＣＳ線３６の一端にはＴＦＴ３７とＴＦＴ３８のドレイン電極が接続される。ＴＦＴ３７のゲート電極は走査線Ｇ３２に接続され、ソース電極はＣＳ電圧線４４に接続される。また、ＴＦＴ３８のゲート電極は走査線Ｇ３３に接続され、ソース電極はＣＳ電圧線４３に接続される。更にＣＳ線３６の他端には容量Ｃｓｐ２の一端が接続される。容量Ｃｓｐ２の他端は共通電極Ｖcomに接続される。ＴＦＴ３５のゲート−ソース間には寄生容量Ｃｇｓ２が存在する。
【００７０】
走査線Ｇ３２に隣接する走査線Ｇ３３に接続される表示画素は走査線Ｇ３１に接続される表示画素と同様の構成を有し、走査線Ｇ３２と信号線Ｓ３１の交差部に設けられてＴＦＴ３９が配置され、ＴＦＴ３９のゲート電極は走査線Ｇ３３に接続され、ドレイン電極は信号線Ｓ３１に接続される。液晶容量Ｃｌｃ３はＴＦＴ３９のソース電極と共通電極Ｖcomに接続され、補助容量Ｃｓ３はＴＦＴ３９のソース電極とＣＳ線４４に接続される。ＣＳ線４４の一端にはＴＦＴ４１とＴＦＴ４２のドレイン電極が接続され、ＴＦＴ４１のゲート電極は走査線Ｇ３３に接続され、ソース電極はＣＳ電圧線４３に接続され、ＴＦＴ４２のゲート電極は走査線Ｇ３４に接続され、ソース電極はＣＳ電圧線４４に接続される。更にＣＳ線４４の他端には容量Ｃｓｐ３の一端が接続され、容量Ｃｓｐ３の他端は共通電極Ｖcomに接続される。ＴＦＴ３９のゲート−ソース間には寄生容量Ｃｇｓ３が存在する。なお、容量Ｃｓｐ１、Ｃｓｐ２、Ｃｓｐ３は補助容量Ｃｓ１、Ｃｓ２、Ｃｓ３やＣＳ線３２、３６、４０の寄生容量に比べて十分大きな容量値に設定される。
【００７１】
ＣＳ電圧線４３及び４４に印加される電圧について説明する。ライン反転駆動及びフレーム反転駆動される構成において、後述する図６及び図７に示すように、１フレーム期間内では、例えば、ＣＳ電圧線４３にＶcsl、ＣＳ電圧線４４にＶcshの電圧が電圧発生回路２３より印加される。そして、続く次フレームにおいては、ＣＳ電圧線４３にＶcsh、ＣＳ電圧線４４にＶcslの電圧が印加される。即ち、フレーム毎にＣＳ電圧線４３及び４４の電圧は入れ替えられて印加される。このＣＳ電圧線４３及び４４に対する印加電圧の入れ替えは、液晶パネル２１に含まれる内部回路（不図示）において制御される構成としてもよいし、電圧発生回路２３から入れ替えられた電圧が出力され、直接ＣＳ電圧線４３及び４４にそれぞれ印加される構成としてもよい。
【００７２】
次に、図６及び図７に示す信号波形を用いて、本実施の形態の液晶表示装置２の回路動作を（Ｃ）正極性電圧印加時と（Ｄ）負極性電圧印加時のそれぞれについて説明する。尚、これはライン反転駆動を行う場合において、隣接する走査線での動作に対応する。
【００７３】
（Ｃ）正極性電圧印加時
図６は液晶容量Ｃｌｃに対して正極性電圧が印加されるときの液晶表示装置２の本実施形態の駆動方法における主な信号波形である。第１の実施の形態において図２を用いて説明した信号波形と同一の部分については説明を省略または簡略化する。
【００７４】
Ｇ３１は走査線Ｇ３１の電位、Ｇ３２は走査線Ｇ３２の電位を示した波形である。走査線Ｇ３１及びＧ３２の電位はそれぞれの選択時はＶghとなり、非選択時にはＶglとなる。ＣＳ３２はＣＳ線３２の電位、ＣＳ３６はＣＳ線３６の電位を示した波形である。Ｓ３１は信号線Ｓ３１の電位を示した波形である。信号線Ｓ３１の最高電位はＶshである。Ｖpic2はＴＦＴ３１のソース電極の電位を示した波形である。また共通電極Ｖcomには一定レベルの電圧が印加され、Ｖpic1は走査線Ｇ３１に接続される表示画素のＴＦＴ３１のソース電極の電位を示す。
【００７５】
時間ｔc1において走査線Ｇ３１の電位がＶghに上がると、ＴＦＴ３１がオン状態となり、信号Ｓ３１の電圧がＴＦＴ３１を介して液晶容量Ｃｌｃ１と補助容量Ｃｓ１に印加される。この時のＶpic2をＶsigcとすると、液晶印加電圧Ｖlcdc1は
Ｖlcdc1＝Ｖsigc−Ｖcom
となる。更にＴＦＴ３３がオン状態となり、ＣＳ電圧線４３の電圧（Ｖcsl）がＴＦＴ３３を介してＣＳ線３２に印加されて、ＣＳ電線３２の電圧がＶcslとなる。
【００７６】
そして時間ｔc2において走査線Ｇ３１の電位がＶghからＶglに下がると、ＴＦＴ３１及びＴＦＴ３３はオフ状態となる。この時の液晶印加電圧Ｖlcdc2は、寄生容量Ｃｇｓの影響でΔＶc1低下する。
Ｖlcdc2＝Ｖlcdc1−ΔＶc1
但し、ΔＶc1＝（Ｖgh−Ｖgl）×Ｃｇｓ１／（Ｃｇｓ１＋Ｃｌｃ１＋Ｃｓ１）
尚、容量Ｃｓｐ１は補助容量Ｃｓ１やＣＳ線３２の寄生容量に比べて非常に大きな容量であるため、ＣＳ線３２の電位はＶcslに保持される。
【００７７】
次に、時間ｔｃ３において走査線Ｇ３２が選択されるべく走査線Ｇ３２の電位がＶglからＶghに上がると、ＴＦＴ３５がオン状態となる。更にＴＦＴ３４もオン状態となり、ＣＳ電圧線４４の電圧（Ｖcsh）がＴＦＴ３４を介してＣＳ線３２に印加されて、ＣＳ電圧線３２の電圧がＶcshとなる。つまりＣＳ線３２の電位はＶcslからＶcshに変化する。この時の液晶印加電圧Ｖlcdc3は、
Ｖlcdc3＝Ｖlcdc2＋ΔＶc2
但し、ΔＶc2＝（Ｖcsh−Ｖcsl）×Ｃｓ１／（Ｃｇｓ１＋Ｃｌｃ１＋Ｃｓ１）
・・・（２）
となる。以下、液晶容量Ｃｌｃ１にはＶlcdc3の電圧が印加され続け、次の水平走査時まで表示状態が保持される。
【００７８】
つまり、時間ｔc2においてＴＦＴ３１がオフ状態となった後、時間ｔｃ３において走査線Ｇ３２の電位がＶglからＶghに上がると同時にＴＦＴ３４を介してＣＳ電圧線４４の電圧（Ｖcsh）がＣＳ線３２に印加されるようにしたことにより、Ｖpic2の電位をΔＶc2だけ上げることができる。これにより液晶印加電圧を大きくして、所望の液晶印加電圧を得ることができる。ΔＶc2はＣｓ１／（Ｃｇｓ１＋Ｃｌｃ１＋Ｃｓ１）の比率によって決定される。
【００７９】
ここで各信号電圧の具体的な電圧値について一例を挙げて説明する。液晶印加電圧Ｖlcdcは、厳密には図６を用いて説明した電圧Ｖpic2の各電圧値Ｖlcdc1、Ｖlcdc2及びＶlcdc3の平均値となるが、Ｖpic2の電圧はＶlcdc3である時間が圧倒的に長く、液晶の応答性等の点から考慮して、電圧Ｖlcdc＝Ｖlcdc3として考える。
【００８０】
例えば、良好な表示を得るために、液晶印加電圧Ｖlcdc＝５［Ｖ］必要であって、共通電極Ｖcomの電位に対して信号Ｓ３１の振幅が最大±２Ｖである場合、液晶印加電圧Ｖlcdc2を更に３［Ｖ］上げる必要がある。そこでＣｇｓ１＜＜Ｃｓ１として、Ｖsigc＝２［Ｖ］、ΔＶc2＝３［Ｖ］とすると、Ｃｓ１／（Ｃｇｓ１＋Ｃｌc1＋Ｃｓ１）＝１／２とすれば、式（２）よりＶcsh−Ｖcsl＝６［Ｖ］となる。即ち、Ｖcsh−Ｖcsl＝６［Ｖ］となるようにＶcsh及びＶcslを設定すればよい。
【００８１】
（Ｄ）負極性電圧印加時
図７は液晶容量Ｃｌｃに対して負極性電圧が印加されるときの液晶表示装置２の本実施形態の駆動方法における主信号波形である。尚、前述の（Ｃ）正極性電圧印加時において図７を用いて説明した信号波形と同一の部分については、説明を省略または簡略化する。同図におけるＶpic1は、図６に示した走査線Ｇ３１に隣接する走査線Ｇ３２に接続される表示画素のＴＦＴ３５のソース電極の電位を示す。
【００８２】
時間ｔd1において走査線Ｇ３２の電位がＶghに上がると、ＴＦＴ３５がオン状態となり、信号Ｓ３１の電圧がＴＦＴ３５を介して液晶容量Ｃｌｃと補助容量Ｃｓ２に印加される。この時のＶpic2の電圧をＶsigdとすると、液晶印加電圧Ｖlcdd1は
Ｖlcdd1＝Ｖsigd−Ｖcom
となる。更にＴＦＴ３７がオン状態となり、ＣＳ電圧線４４の電圧（Ｖcsh）がＴＦＴ３７を介してＣＳ線３６に印加される。
【００８３】
そして時間ｔd2において走査線Ｇ３２の電位がＶghからＶglに下がると、ＴＦＴ３５及びＴＦＴ３７はオフ状態となる。この時の液晶印加電圧Ｖlcdd2は、寄生容量Ｃｇｓ１の影響でΔＶd1低下する。
Ｖlcdd2＝Ｖlcdd1−ΔＶd1
但し、ΔＶd1＝（Ｖgh−Ｖgl）×Ｃｇｓ１／（Ｃｇｓ１＋Ｃｌｃ１＋Ｃｓ１）
【００８４】
更に、時間ｔd3において走査線Ｇ３３が選択されるべく走査線Ｇ３３の電位がＶglからＶghに上がると、ＴＦＴ３９がオン状態となる。更にＴＦＴ３８もオン状態となり、ＣＳ電圧線４３の電圧（Ｖcsl）がＴＦＴ３８を介してＣＳ線３６に印加される。つまりＣＳ線３６の電位はＶcshからＶcslに変化する。この時の液晶印加電圧Ｖlcdd3は、
Ｖlcdd3＝Ｖlcdd2−ΔＶd2
但し、ΔＶd2＝（Ｖcsh−Ｖcsl）×Ｃｓ１／（Ｃｇｓ１＋Ｃｌｃ１＋Ｃｓ１）
となる。以下、液晶容量Ｃｌｃ１にはＶlcdd3の電圧が印加され続け、次の水平走査時まで表示状態が保持される。
【００８５】
つまり、時間ｔd2においてＴＦＴ３１がオフ状態となった後、時間ｔｄ３において走査線Ｇ３３の電位がＶglからＶghに上がると同時にＴＦＴ３８を介してＣＳ電圧線４３の電圧（Ｖcsl）の電圧がＣＳ線３６に印加される。これにより、Ｖpic2の電位をΔＶd2下げることができ、液晶印加電圧の絶対値を大きくして、所望の液晶印加電圧を得ることができる。ΔＶd2はＣｓ１／（Ｃｇｓ１＋Ｃｌｃ１＋Ｃｓ１）の比率によって決定される。
【００８６】
以上説明したように、本実施形態においては、ハイレベルの電圧Ｖcshとロウレベルの電圧Ｖcslが印加される２つのＣＳ電圧線を有し、ゲート電極が当段の走査線に接続されたＴＦＴと、ゲート電極が次段の走査線に接続されたＴＦＴとのスイッチングにより、ハイレベルの電圧及びロウレベルの電圧何れかの電圧を当段の走査線に接続された表示画素のＣＳ線（補助容量線）に印加する構成を備え、液晶容量に正極性電圧が印加される場合は当該液晶容量の補助容量の他端にハイレベルの電圧Ｖcshの電圧が印加され、負極性電圧が印加される場合はロウレベルの電圧Ｖcslの電圧が印加されるようにしたことにより、ＣＳ線駆動のためのドライバ回路を設置することなく、ＣＳ線の駆動が可能となり、ＣＳ線駆動のためのドライバ回路の必要がないため、アモルファスＴＦＴを用いた液晶パネルにおいても実現可能である。
【００８７】
尚、本実施形態では、次段の走査線が選択状態となり、ゲート電極が次段の走査線に接続されたＴＦＴ（例えば、図５のＴＦＴ３４）がオン状態となるタイミングで、ハイレベルの電圧及びロウレベルの電圧何れかの電圧が当段の走査線に接続された表示画素のＣＳ線（補助容量線；例えば、図５のＣＳ線３２）に印加されることとした。この実施形態に関わらず、次のようにしてもよい。即ち、図５において、ゲート電極が次段の走査線に接続されたＴＦＴ（例えば、図５のＴＦＴ３４）の当該ゲート電極を次段の走査線に接続するのではなく、別途配設された電圧線に接続し、この電圧線への電圧印加制御によってＣＳ線に電圧を印加するようにしてもよい。これにより、当段の走査線が非選択状態となってから、次段の走査線が選択状態となるまでの間（即ち、図５において、例えば走査線Ｇ３１が選択されてＴＦＴ３１がオフ状態となった後、走査線Ｇ３２が選択されてＴＦＴ３５がオン状態となるまでの間）に別途配設された電圧線に所定の電圧を印加して該電圧線にゲート電極が接続されたＴＦＴをオン状態とし、ＣＳ線に電圧を印加することができる。
【図面の簡単な説明】
【００８８】
【図１】第１の実施の形態における液晶表示装置の回路構成の一例を示す図。
【図２】第１の実施の形態における液晶表示装置の液晶パネルを構成する液晶に正極性電圧が印加されたときの信号波形の一例を示す図。
【図３】第１の実施の形態における液晶表示装置の液晶パネルを構成する液晶に負極性電圧が印加されたときの信号波形の一例を示す図。
【図４】第２の実施の形態における液晶表示装置の回路構成の一例を示す図。
【図５】第２の実施の形態における液晶表示装置の液晶パネルの等価回路を示した図。
【図６】第２の実施の形態における液晶表示装置の液晶パネルを構成する液晶に正極性電圧が印加されたときの信号波形の一例を示す図。
【図７】第２の実施の形態における液晶表示装置の液晶パネルを構成する液晶に負極性電圧が印加されたときの信号波形の一例を示す図。
【図８】従来の液晶パネルの等価回路を示した図。
【図９】従来のＣｓ／Ｖcom一括型の液晶パネルを備える液晶表示装置の信号波形の一例を示す図。
【図１０】従来のＣｓオンゲート型の液晶パネルを備える液晶表示装置の信号波形の一例を示す図。
【図１１】従来のＣｓライン駆動型の液晶パネルを備える液晶表示装置の信号波形の一例を示す図。
【符号の説明】
【００８９】
１、２      液晶表示装置
１１、２１    液晶パネル
１２          ソースドライバ回路
１３          反転ＲＧＢ発生回路
１４、２２    ゲートドライバ回路
１５          Ｖｃｏｍ発生回路
１６          ＴＧ部ドライバ制御回路
１７、２３    電圧発生回路
【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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