(57)【要約】      （修正有）【課題】  液晶表示装置のコモン電極における電圧の変動を低減させ、表示上のノイズを減少させる。【解決手段】  バックライトとしてインバータ回路３によって電圧を供給されるＣＣＦＬ１を用いる。また、アレイ基板１１上には、コモン電極１５に電圧を印加するための配線を設ける。この配線の途中には、パッド２１を形成する。また、アレイ基板１１と対向するようにして、コモン電極１５およびカラーフィルタ１４を備えたカラーフィルタ基板１３を配置する。カラーフィルタ基板１３には、接地されるメタルフレームを設ける。また、一方の電極がパッド２１に接続され、もう一方の電極がメタルフレーム２３に接続されるコンデンサ２２を設ける。【選択図】  図１
2006039393.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
マトリクス状に配置された複数の画素電極を有する第一の基板と、前記複数の画素電極と対向するように形成されたコモン電極を有する第二の基板と、前記第一の基板と前記第二の基板とによって挟持される液晶とを備えた液晶表示装置であって、
光を照射する光照射手段と、
前記光照射手段に交流電圧を供給する交流電圧供給手段と、
前記コモン電極に電圧を印加するための配線であって一部に部品接続部を有する配線と、
前記部品接続部に接続されるコンデンサとを備え、
前記コンデンサは、接地されている
ことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
前記コンデンサは、前記第二の基板の外周を囲む枠として設けられるメタルフレームを介して接地されている
請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項３】
前記部品接続部は、第一の基板における液晶が存在する側の面に設けられ、
前記部品接続部と、光照射手段とは、前記第一の基板を挟んで互いに反対側に位置する
請求項１または請求項２に記載の液晶表示装置。
【請求項４】
光照射手段は、冷陰極管である請求項１から請求項３のうちのいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項５】
コンデンサの静電容量をＣとし、コモン電極および前記コモン電極に電圧を印加するための配線のインピーダンスをＲとし、前記コンデンサを設けない場合における、交流電圧を供給される光照射手段から発生する電磁波に起因するコモン電極での電圧変動の最大電圧と最小電圧との差をＶ１とし、前記電磁波に起因するコモン電極での電圧変動の最大電圧と最小電圧との差であって、表示上のノイズが観察されないという条件を満たす最大値をＶ２とし、交流電圧供給手段が供給する交流電圧の周波数の逆数で表される周期の１／２の期間の長さをｔｐとしたときに、前記コンデンサの静電容量をＣは、
Ｃ≧−ｔｐ／（Ｒ・ｌｎ（（Ｖ１−Ｖ２）／Ｖ１））
を満足する
請求項１から請求項４のうちのいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示装置に関し、特に、インバータによって点灯する光源を備えた液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＴＦＴ（Thin Film Transistor）を用いた液晶表示装置では、画素毎に画素電極およびＴＦＴが設けられる。また、各画素電極に対向するように１枚のコモン電極が設けられ、コモン電極と各画素電極との間に液晶が配置される。画素電極は、ＴＦＴのドレインに接続される。また、ＴＦＴのソースはソース配線に接続され、ＴＦＴのゲートはゲート配線に接続される。ゲート配線を介してゲートに所定のオン電圧が印加されると、ソースとドレインとの間が導通状態となり、画素電極にソース配線と等しい電圧が印加される。ゲートに所定のオフ電圧が印加されると、ソースとドレインとの間が非導通状態となり、ソース配線と画素電極の間も非導通状態に切り替えられる。所定のオン電圧とは、ソースとドレインとの間を導通状態にするための所定電圧である。所定のオフ電圧とは、ソースとドレインとの間を非導通状態にするための所定電圧である。以下、所定のオン電圧をＶｇＨと表し、所定のオフ電圧をＶｇＬと表すことにする。なお、ＶｇＬ＜ＶｇＨの関係が成立する。
【０００３】
個々の画素電極とコモン電極とによって液晶が挟持される部分が個々の画素となる。画素電極およびＴＦＴの組がマトリクス状に配置されることにより、画素がマトリクス状に配置されることになる。
【０００４】
各ゲート配線は行毎に、１行におけるそれぞれのＴＦＴのゲートに接続される。そして、各ソース配線は列毎に、１列におけるそれぞれのＴＦＴのソースに接続される。画像を表示する場合には、ゲート配線を順次選択しながら走査し、選択したゲート配線にＶｇＨを印加する。また、選択した行の選択期間中、選択したゲート配線に対応する１行分の各画素のＲＧＢ信号（画像データ）に応じて、各ソース配線に電圧を印加する。また、コモン電極にも所定の電圧（この電圧をＶＣＯＭと呼ぶ。）が印加される。この結果、選択したゲート配線に対応する１行分の各画素電極と、コモン電極との間に、電圧（コモン電極の電圧と画素電極の電圧との差）が印加される。また、その１行分の画素に、それぞれ電荷が蓄積される。以降、同様にゲート配線を順次選択していくことにより、１画面分の画像が表示される。
【０００５】
ＴＦＴのように、画素電極とソース配線との間を導通状態または非導通状態に切り替えるスイッチング素子をアクティブ素子という。
【０００６】
コモン電極は、各画素電極が配置された領域全体と対向するように形成されるため、画素電極と比較して面積が大きい。一方、個々の画素電極は、個々の画素と同程度の大きさであるため、面積は小さい。
【０００７】
また、液晶表示装置に用いられるバックライト装置（バックライトユニット）が種々提案されている（例えば、特許文献１，２参照。）。特許文献１に記載されたバックライト装置は、光源として冷陰極管を用い、冷陰極管から照射された光を導光板によって、ＴＦＴ等を配置した基板方向に射出させる。また、特許文献２に記載されたバックライトユニットは、高周波電源として機能するインバータに接続されたランプを光源として用いる。
【０００８】
なお、光源として冷陰極管を用いることにより、表示画像の輝度を高めることができるので、光源として冷陰極管を用いることが多い。
【０００９】
図７は、冷陰極管およびインバータを用いたバックライト装置を備えた液晶表示装置の構成例を示す断面図である。ＣＣＦＬ（Cold Cathode Flourescent Lamp ：冷陰極管）１０１は光源であり、光を照射する。インバータ回路１０３は、ＣＣＦＬ１０１に接続され、高周波で交流電圧を供給し、ＣＣＦＬ１０１を点灯させる。例えば、周波数５０ＫＨｚで、５００Ｖｒｍｓの電圧を供給する。ここで、ｒｍｓ（root-mean-square）は実効値を表し、Ｖｒｍｓは電圧の実効値を表す。導光板１０４は、ＣＣＦＬ１０１が照射した光を、液晶１１６を挟持する一組の基板１１１，１１３の方向に射出する。また、ＣＣＦＬ１０１の周囲には、導光板１０４側が開放されたリフレクタ１０２が設けられる。リフレクタ１０２は、ＣＣＦＬ１０１が照射した光を集光し、導光板１０４に入射させる。
【００１０】
一方の透明基板１１１には、画素電極１１２およびＴＦＴ（図示せず。）が複数配置される。もう一方の透明基板１１３には、カラーフィルタ１１４およびコモン電極１１５が設けられる。以下、画素電極が設けられた基板をアレイ基板と記し、カラーフィルタが設けられた基板をカラーフィルタ基板と記す。カラーフィルタ基板１１３には、外周を囲む枠として金属製の枠（メタルフレーム）が設けられる。ただし、図７では、メタルフレームの図示を省略している。なお、メタルフレームは接地されていて、リフレクタ１０２もメタルフレームを介して接地される。
【００１１】
また、コモン電極に電圧を印加するための配線（図７において図示せず。）は、アレイ基板１１１上に設けられる。そして、その配線は導電性部材１１７を介して、コモン電極１１５に接続される。このように、一方の基板上の配線や電極を他方の基板上の配線や電極に接続させるための導電性部材をトランスファーと呼ぶ。
【００１２】
なお、図７では、簡便のためにＣＣＦＬ１０１を一つだけ備える場合を示したが、光源として、１対のＣＣＦＬを用いることが一般的である。
【００１３】
図８は、コモン電極に電圧を印加するための配線および各種ドライバを示す説明図である。ゲートドライバ１４３は、各ゲート配線を順次選択する。ソースドライバ１４２は、選択行のＲＧＢ信号に応じて、各ソース配線に電圧を印加する。ゲートドライバ１４３およびソースドライバ１４２は、ＩＣとして形成されているので、以下、ゲートドライバＩＣ１４３、ソースドライバＩＣ１４２と記す。ゲートドライバＩＣ１４３およびソースドライバＩＣ１４２は、コントローラ（図示せず。）の制御に従って動作する。コントローラがゲートドライバＩＣ１４３やソースドライバＩＣ１４２に制御信号を送信するための配線や、コントローラがソースドライバＩＣにＲＧＢ信号を送信するための配線は、ＦＰＣ（Flexible Printed Circuit）上に設けられる。図８において、ＦＰＣ１４１ａは、各配線とコントローラとの接続部分におけるＦＰＣを表している。また、ＦＰＣ１４１ｂは、配線と液晶パネルとの接続部分におけるＦＰＣを表している。
【００１４】
また、液晶表示装置には、コモン電極に電圧を印加するコモン電極駆動回路（図８において図示せず。）も設けられる。コモン電極駆動回路とコモン電極とを接続させる配線１４４も、ＦＰＣ上に設けられる。配線１４４は、トランスファー１１７を介してカラーフィルタ基板１１３に設けられたコモン電極に接続される。そして、コモン電極駆動回路は、配線１４４およびトランスファー１１７を介してコモン電極に電圧ＶＣＯＭを印加する。
【００１５】
図９は、コモン電極に印加される所定の電圧ＶＣＯＭの変化、および選択行の画素電極に印加される電圧の変化の例を示す説明図である。選択行の画素電極には、選択行のＲＧＢ信号に応じた電圧が印加される。液晶１１６（図１参照。）には、コモン電極に対する印加電圧と、画素電極に対する印加電圧との差となる電圧が印加される。図９に示す実線は、電圧ＶＣＯＭの変化を示す。また、図９に示す破線は、選択行の画素電極に印加される電圧の変化を示す。
【００１６】
コモン電極には、駆動波形が図９に例示するような矩形波となるように電圧ＶＣＯＭが印加される。選択行の画素電極に印加される電圧がコモン電極に対する印加電圧ＶＣＯＭ以上となるように駆動している状態を正極性駆動と呼ぶ。また、選択行の画素電極に印加される電圧がコモン電極に対する印加電圧ＶＣＯＭ以下となるように駆動している状態を負極性駆動と呼ぶ。コモン電極駆動回路およびソースドライバＩＣ１４２は、コントローラの制御に従って、例えば、１行毎に、正極性駆動と負極性駆動とを切り替える。
【００１７】
【特許文献１】特開２０００−１７１６４１号公報（段落００４８、図２２）
【特許文献２】特開平１１−１６０６９９号公報（段落００２０、図２および図３）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
ＣＣＦＬ１０１は、インバータ回路１０３から交流電圧が供給されると、内部に電流を発生させる。この結果、ＣＣＦＬ１０１は電磁波を発生させ、周囲に電磁界を生じさせる。この電磁波は、コモン電極１１５に入射し、電圧を発生させる起電力となる。また、インバータ回路１０３は、ＣＣＦＬ１０１に対して、高周波数で電圧を供給しているので、インバータ回路１０３の周波数で電磁波がコモン電極１１５に入射する。また、コモン電極駆動回路は、正極性駆動開始から次の正極性駆動開始までの周期が一定になるように、コモン電極に対する印加電圧ＶＣＯＭを変化させる。
【００１９】
このとき、ＶＣＯＭが変化する周波数と、インバータ回路の周波数とが干渉し、表示画面に表示上のノイズ（ビート）が生じてしまう。例えば、テレビジョン放送の信号（ＴＶ信号）を受信して表示するＴＦＴ液晶表示装置では、コモン電極の印加電圧の変化の周波数は１５ＫＨｚであり、正極性駆動開始から次の正極性駆動開始までの周期の逆数として表される周波数（ｆ１とする。）は１５ＫＨｚの半分の７．５ＫＨｚである。また、ＣＣＦＬ１０１からコモン電極に電磁波が入射する周波数（インバータ回路１０３が供給する交流電圧の周波数、ｆ２とする。）が４８ＫＨｚであるとする。また、フレーム周波数（ｆ３とする。）が６０Ｈｚであるとする。フレーム周波数は、ある行の選択開始時から、次にその行の選択を開始するまでの時間の逆数である。このとき、周波数ｆ１の整数倍の周波数と、周波数ｆ２との差分を、周波数ｆ３で除算して得られる本数分、表示上のノイズが観察されてしまう。ここで、ｆ１の整数倍の周波数と、周波数ｆ２との差分が小さいほど、ノイズが目立って観察される。上記の例では、７．５ＫＨｚの６倍である４５ＫＨｚと、４８ＫＨｚとの差分（３ＫＨｚ）をフレーム周波数６０Ｈｚで除算した結果である５０本の表示上のノイズが確認される。ここで、７．５ＫＨｚを整数倍するときには、４８ＫＨｚとの差分が最も小さくなる値として６倍を選択している。
【００２０】
図１０は、インバータ回路１０３の周波数で電磁波がコモン電極に入射したときのコモン電極の印加電圧の変化を示している。図１０に示す変化は、シミュレーションによって導いたものである。図１１は、このシミュレーションの説明図である。ＣＣＦＬ１０１は、インバータ回路１０３からの電圧供給により内部に電流１０１ａを発生させ、その結果、周囲に電磁界１０１ｂを生じさせる。また、コモン電極駆動回路１３１は、コモン電極に接続され、コモン電極にＶＣＯＭを印加する。コモン電極に接続される配線や、コモン電極にはインピーダンス１３４が存在する。このコモン電極上のある一点を測定点１３３とし、測定点１３３における印加電圧の変化をシミュレーションによって算出した。図１０は、このシミュレーションの結果を表している。
【００２１】
ＶＣＯＭの変化が理想的な矩形波となるならば、図１０に示す波形は、正極性駆動時には０Ｖで一定となり、負極性駆動時には５Ｖで一定となるはずである。しかし、コモン電極に入射する電磁波によって、０Ｖや５Ｖで一定とならず、若干変動する。なお、このような変動は、透明電極が有するインピーダンスが大きい場合に生じる。ＴＦＴ等のアクティブ素子を用いた液晶表示装置では、面積が大きいためにインピーダンスも大きいコモン電極を用いるため、図１０に示すような電圧の変動が生じる。図１に示す画素電極１１２は、面積が小さく、インピーダンスも小さいため、図１０に示すような電圧の変動は生じない。なお、図１０に示すような電圧の変動もノイズと呼ぶことがある。
【００２２】
図１０に示すシミュレーション結果において、黒丸で表した箇所は、選択行のＴＦＴのゲートを閉じるタイミング（すなわち、選択行のＴＦＴのゲートに対して電圧ＶｇＬを印加するタイミング）を表している。図１０に示すように、選択行のＴＦＴのゲートを閉じるタイミングで、コモン電極に対する印加電圧が一定の値となっていない。この結果、ＲＧＢ信号（画像データ）が同一であったとしても、液晶に印加される電圧（図９参照。）が若干変化してしまう。そのため、同一輝度で表示されるべき画像に濃淡が生じ、表示上のノイズとして観察されてしまう。
【００２３】
そこで、本発明は、コモン電極における電圧の変動を低減させ、表示上のノイズを減少させることができる液晶表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２４】
本発明による態様１は、マトリクス状に配置された複数の画素電極を有する第一の基板と、複数の画素電極と対向するように形成されたコモン電極を有する第二の基板と、第一の基板と第二の基板とによって挟持される液晶とを備えた液晶表示装置であって、光を照射する光照射手段と、光照射手段に交流電圧を供給する交流電圧供給手段と、コモン電極に電圧を印加するための配線であって一部に部品接続部を有する配線と、部品接続部に接続されるコンデンサとを備え、コンデンサが、接地されていることを特徴とする液晶表示装置を提供する。
【００２５】
本発明による態様２は、態様１において、コンデンサが、第二の基板の外周を囲む枠として設けられるメタルフレームを介して接地されている液晶表示装置を提供する。
【００２６】
本発明による態様３は、態様１または態様２において、部品接続部が、第一の基板における液晶が存在する側の面に設けられ、部品接続部と、光照射手段とが、第一の基板を挟んで互いに反対側に位置する液晶表示装置を提供する。
【００２７】
本発明による態様４は、態様１から態様３のいずれかにおいて、光照射手段が、冷陰極管である液晶表示装置を提供する。
【００２８】
本発明による態様５は、態様１から態様４のいずれかにおいて、コンデンサの静電容量をＣとし、コモン電極およびコモン電極に電圧を印加するための配線のインピーダンスをＲとし、コンデンサを設けない場合における、交流電圧を供給される光照射手段から発生する電磁波に起因するコモン電極での電圧変動の最大電圧と最小電圧との差をＶ１とし、電磁波に起因するコモン電極での電圧変動の最大電圧と最小電圧との差であって、表示上のノイズが観察されないという条件を満たす最大値をＶ２とし、交流電圧供給手段が供給する交流電圧の周波数の逆数で表される周期の１／２の期間の長さをｔｐとしたときに、コンデンサの静電容量をＣが、Ｃ≧−ｔｐ／（Ｒ・ｌｎ（（Ｖ１−Ｖ２）／Ｖ１））を満足する液晶表示装置を提供する。
【発明の効果】
【００２９】
本発明による液晶表示装置は、コモン電極に電圧を印加するための配線であって一部に部品接続部を有する配線と、部品接続部に接続されるコンデンサとを備え、コンデンサが、接地される構成であるので、コモン電極における電圧の変動を低減させ、表示上のノイズを減少させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
以下、本発明を実施するための最良の形態を、図面を参照して説明する。
図１は、本発明による液晶表示装置の構成例を示す断面図である。ＣＣＦＬ（冷陰極管）１と、リフレクタ２と、インバータ回路３と、導光板４とがバックライト装置として機能する。ＣＣＦＬ１は光源であり、交流電圧を供給され、光を照射する。インバータ回路３は、ＣＣＦＬ１に接続され、高周波でＣＣＦＬ１に交流電圧を供給し、ＣＣＦＬ１を点灯させる。導光板４は、液晶１６を挟持するアレイ基板１１とカラーフィルタ基板１３とによって実現される画像表示領域の背面に配置される。そして、導光板４は、ＣＣＦＬ１が照射した光を、一組の基板（アレイ基板１１およびカラーフィルタ基板１３）の画像表示領域の方向に射出する。また、ＣＣＦＬ１の周囲には、導光板４側が開放されたリフレクタ２が設けられる。リフレクタ２は、ＣＣＦＬ１が照射した光を集光し、導光板１０４に入射させる。
【００３１】
アレイ基板１１には、画素電極１２およびアクティブ素子（図示せず。）の組が複数配置される。画素電極１２およびアクティブ素子の組は、アレイ基板１１上にマトリクス状に配置される。以下の説明では、アクティブ素子がＴＦＴである場合を例に説明するが、アクティブ素子はＴＦＴでなくてもよい。カラーフィルタ基板１３上には、カラーフィルタ１４が設けられる。そして、カラーフィルタ１４の層の上に、コモン電極１５が設けられる。コモン電極１５は、各画素電極１２およびＴＦＴが配置された領域全体と対向するように形成される。アレイ基板１１における画素電極１２が存在する側の面と、カラーフィルタ基板１３におけるコモン電極１５が存在する側の面との間で液晶１６が挟持される。
【００３２】
アレイ基板１１およびカラーフィルタ基板１３は、いずれも透明基板（例えば、ガラス基板）である。また、画素電極１２およびコモン電極１５は、いずれも透明電極であり、例えばＩＴＯ（Indium Tin Oxide）によって形成される。
【００３３】
カラーフィルタ基板１３には、外周を囲む枠としてメタルフレーム（金属製の枠）２３が設けられる。図１に示すようにメタルフレーム２３は、接地される。なお、メタルフレーム２３は、コモン電極１５とは接触しない。
【００３４】
また、コモン電極に電圧を印加するための配線（図１において図示せず。）は、アレイ基板１１における液晶１６側の面のうち、外周部の近傍の領域（画像表示領域以外の領域）に設けられる。この配線は、トランスファー１７を介してコモン電極１５に接続される。さらに、コモン電極に電圧を印加するための配線は、一部に部品接続部２１を有する。この部品接続部をパッドと記す。パッド２１は、例えば、配線の導体部分を広げることによって形成される。パッド２１は、アレイ基板上に設けられる。具体的には、アレイ基板１１における液晶１６側の面のうち、外周部の近傍の領域に位置する。パッド２１は、コンデンサ２２の一方の電極と接続される。
【００３５】
また、パッド２１と、ＣＣＦＬ１とは、アレイ基板１１を挟んで互いに反対側に位置するように配置される。本実施の形態では、アレイ基板１１における液晶１６側の面のうち、外周部の近傍の領域にパッド２１を設け、アレイ基板１１を挟んでパッド２１の反対側にＣＣＦＬ１が位置するように、パッド２１およびＣＣＦＬ１が配置される。
【００３６】
また、コンデンサ２２の一方の電極はパッド２１に接続され、コンデンサ２２の他方の電極は導電ゴム等の導電手段によってメタルフレーム２３に接続される。なお、既に説明したように、メタルフレーム２３は接地されている。
【００３７】
なお、リフレクタ２も、接地されたメタルフレーム２３に接続されている。
【００３８】
図２は、コモン電極に電圧を印加するための配線、パッド、およびメタルフレームを示す説明図である。液晶表示装置には、コモン電極に電圧を印加するコモン電極駆動回路（図示せず。）が設けられる。コモン電極駆動回路とコモン電極とを接続させる配線（すなわち、コモン電圧に電圧を印加するための配線）４４は、図２に示すように、アレイ基板１１の面のうち、外周部の近傍の領域に設けられる。また、図２に示すように、配線４４の一部は、導体部分が広げられるように形成され、その部分がパッド（部品接続部）２１として用いられる。そして、配線４４は、トランスファー１７を介してカラーフィルタ基板１３に設けられたコモン電極に接続される。コモン電極駆動回路は、配線４４およびトランスファー１７を介してコモン電極に電圧ＶＣＯＭを印加する。このとき、コモン電極駆動回路は、コントローラの制御に従い、正極性駆動時か負極性駆動時かに応じて、印加電圧ＶＣＯＭの値を変化させ、ＶＣＯＭの変化が矩形波になるようにする。本実施の形態では、選択行を切り替える毎に、正極性駆動と負極性駆動とを切り替えるものとする。
【００３９】
また、既に説明したように、カラーフィルタ基板１３の外周には、接地されたメタルフレーム２３が設けられる。
【００４０】
また、図２では図示を省略しているが、図８に示した構成と同様に、アレイ基板１１上には、ゲートドライバＩＣおよびソースドライバＩＣが設けられる。ゲートドライバＩＣは、コントローラ（図示せず。）の制御に従って、各ゲート配線を順次選択する。ソースドライバＩＣは、コントローラの制御に従い、選択行のＲＧＢ信号に応じて各ソース配線に電圧を印加する。コントローラがゲートドライバＩＣやソースドライバＩＣに制御信号を送信するための配線や、コントローラがソースドライバＩＣにＲＧＢ信号を送信するための配線は、ＦＰＣ上に設けられる。図２において、ＦＰＣ４１ａは、各配線とコントローラとの接続部分におけるＦＰＣを表している。また、ＦＰＣ４１ｂは、配線と液晶パネルとの接続部分におけるＦＰＣを表している。なお、配線４４もＦＰＣ上に設けられる。
【００４１】
図３は、メタルフレーム、コンデンサおよびパッドの接続状況を示す説明図である。図３に示すように、アレイ基板１１上には、ソースドライバＩＣ４２と、ゲートドライバＩＣ４３と、コモン電極に電圧を印加するための配線４４とが設けられる。なお、図３では、カラーフィルタ基板１３のコモン電極と、配線４４とを接続させるトランスファーの図示を省略している。
【００４２】
図３に示すように、配線４４の一部には、パッド２１が設けられる。このパッドには、コンデンサ２２の一方の電極が接続される。またコンデンサ２２の他方の電極には、接地されたメタルフレーム２３が接続される。従って、コンデンサ２２は、一方の電極がメタルフレーム２３を介して接地された状態となっている。
【００４３】
本発明による液晶表示装置では、ＣＣＦＬ１は、アレイ基板１１を挟んでパッド２１とは反対側に配置されている。従って、ＣＣＦＬ１によって発生する電磁波は、パッド２１に入射する。パッド２１には、接地されたコンデンサ２１が接続されているので、電圧変動が抑えられる。すなわち、高い周波数（図１に示すインバータ回路３が供給する交流電圧の周波数）で発生する電磁波による電圧変動は抑えられ、コモン電極の駆動波形において、図１０に示すような電圧の変動は減少する。その結果、ゲートドライバＩＣ４３が各選択行のＴＦＴのゲートに対して電圧ＶｇＬを印加するタイミングでコモン電極に印加されている電圧は、選択行に依らず一定となる。すると、ＲＧＢ信号（画像データ）が同一であるならば、液晶に印加される電圧も同一となり、表示上のノイズも発生しなくなる。
【００４４】
本実施の形態では、ＣＣＦＬ１を一本備える場合を示したが、ＣＣＦＬ１を２本備えていてもよい。この場合、アレイ基板１１において、二本目のＣＣＦＬは、一本目のＣＣＦＬが配置された辺とは反対側の辺に設けられる。また、配線４４を、アレイ基板１１を挟んで二本目のＣＣＦＬとは反対側となる位置に引き延ばし、その位置にもパッドを設ければよい。そして、そのパッドとメタルフレーム２３とに接続されるコンデンサを設ければよい。また、この場合、二本のＣＣＦＬに対して別々のインバータ回路が異なる周波数で交流電圧を供給してもよい。二本のＣＣＦＬに対して異なる周波数で交流電圧を供給したとしてもコンデンサにより、電圧変動の発生が抑えられ、表示上のノイズの発生が防止される。
【００４５】
本実施の形態において、アレイ基板１１は、第一の基板に相当する。カラーフィルタ基板１３は、第二の基板に相当する。ＣＣＦＬ１は、光照射手段に相当する。インバータ回路３は、交流電圧供給手段に相当する。
【００４６】
次に、コンデンサ２２に要求される静電容量について説明する。ここでは、パッド２１とメタルフレーム２３との間に設けられるコンデンサが１つである場合を例にして説明する。図４は、コンデンサ２２の接続状態を簡略化して示した説明図である。コンデンサ２２の一方の電極は、メタルフレーム（図４では図示せず。）を介して接地される。また、図４に示す点Ａは、コンデンサの接地されていない方の電極に接続されている部分を示している。ここでは、点Ａは、パッド２１、配線４４およびトランスファー１７を介してコンデンサに接続されているコモン電極１５上の点を示しているものとする。また、図４に示すインピーダンス３４は、配線４４およびコモン電極１５のインピーダンスを示している。電圧変動（電圧のノイズ）６１が生じたとき、コンデンサ２２を設けない場合での電圧変動における最大電圧と最小電圧との差をＶ１とする。また、コンデンサ２２が存在することにより、点Ａでの電圧変動における最大電圧と最小電圧との差は減少する。このとき点Ａでの電圧変動における最大電圧と最小電圧との差がＶ２以下であれば、表示上のノイズが観察されないものとする。すなわち、Ｖ２は、電磁波に起因する電圧変動における最大電圧と最小電圧との差であって、表示上のノイズが観察されないという条件を満たす最大値である。なお、Ｖ１，Ｖ２の単位はＶ（ボルト）である。
【００４７】
図５は、電圧変動における最大電圧と最小電圧との差Ｖ１，Ｖ２を示す説明図である。コンデンサ２２を設けない場合、電磁波に起因して、変動量Ｖ１の電圧変動が生じる。ノイズとして変動する電圧の立ち上がりから次の立ち上がりまでの周期は、インバータ回路３が供給する交流電圧の周波数をｆ２（単位はＨｚとする）とすると、１／ｆ２秒となる。この周期の半分の期間、すなわち、（１／ｆ２）・（１／２）秒の期間内において、ノイズとして変動する電圧の立ち上がりが図５に示すようにＶ２までしか立ち上がらなければ、電圧変動における最大電圧と最小電圧との差はＶ２となる。この場合、表示上のノイズは観察されない。
【００４８】
上記の（１／ｆ２）・（１／２）秒の期間をｔｐ秒とする。また、図４に示すインピーダンス３４の値をＲ、コンデンサ２２の静電容量の値をＣとする。Ｒの単位はΩ（オーム）であり、Ｃの単位はＦ（ファラド）である。
【００４９】
一般に、ノイズとして変動する電圧の立ち上がりから、ｔ秒後における電圧の立ち上がり量は、以下の式で表される。
【００５０】
【数１】
2006039393.tif 000003
【００５１】
従って、ｔｐ秒後における電圧の立ち上がり量は、以下の式で表される。
【００５２】
【数２】
2006039393.tif 000004
【００５３】
この式２で表される値が、Ｖ２以下であれば表示上のノイズは観察されない。よって、以下の式３を満足する値としてコンデンサ２２の静電容量Ｃを定めればよい。
【００５４】
【数３】
2006039393.tif 000005
【００５５】
この式３をＣについて解くと以下のようになる。
【００５６】
【数４】
2006039393.tif 000006
【００５７】
式４を満足する静電容量Ｃを有するコンデンサ２２を用いることによって、電磁波に起因する電圧変動の変動量を抑え、表示上のノイズが観察されないようにすることができる。
【００５８】
なお、パッド２１とメタルフレーム２３との間に設けられるコンデンサが複数である場合、その複数のコンデンサの静電容量の合成容量が、式４を満足していればよい。
【００５９】
次に、コンデンサ２２の静電容量の具体例を示す。ここでは、ＲＧＢ信号（画像データ）が６ビットで表され、６４階調の中間調表示を行うものとする。また、６４階調の大部分の６０階調が約２Ｖの範囲内に集中しているものとする。この場合、Ｖ２は、０．０３５Ｖとなる。また、Ｖ１が０．０５０Ｖであるものとする。また、図４に示すインピーダンス３４の値Ｒは、１００Ωであるとする。インバータ回路３が供給する交流電圧の周波数ｆ２は５００００Ｈｚ（＝５０ＫＨｚ）であるとする。
【００６０】
この場合、ｔｐ＝（１／ｆ２）・（１／２）＝（１／５００００）・（１／２）＝１０・１０−６秒となる。式４に対して、ｔｐ＝１０・１０−６、Ｒ＝１００、Ｖ１＝０．０５０、およびＶ２＝０．０３５を代入してＣを計算すると、Ｃ＝８３０００・１０−１２Ｆ、すなわち８３００ｐＦとして求められる。よって、本例では、静電容量が８３０００ｐＦ以上のコンデンサ２２を用いることによって、表示上のノイズが観察されないようにすることができる。
【００６１】
また、正極性駆動時におけるコモン電極駆動回路によるコモン電極への印加電圧をＶＣＯＭｐとする。負極性駆動時におけるコモン電極駆動回路によるコモン電極への印加電圧をＶＣＯＭｎとする。ＣＣＦＬからの電磁波による電圧変動は抑えなければならないが、コモン電極駆動回路によって実際にコモン電極に印加される電圧の最大値と最小値との差は、一定以上の電圧量として保たれていなければならない。実際にコモン電極に印加される電圧の最大値と最小値との差は、ＶＣＯＭｎ−ＶＣＯＭｐのＸ％以上でなければならないとする。図６は、コモン電極駆動回路によるコモン電極への印加電圧ＶＣＯＭｎ，ＶＣＯＭｐと、実際にコモン電極に印加される電圧の最大値と最小値との差（Ｖｄとする。）とを示す説明図である。図６を用いて、Ｖｄが、ＶＣＯＭｎ−ＶＣＯＭｐのＸ％以上となる条件について説明する。
【００６２】
また、正極性駆動開始から次の正極性駆動開始までの周期の逆数として表される周波数をｆ１（単位はＨｚとする。）とする。この場合、図６に示すように、負極性駆動開始から次の負極性駆動開始までの周期は、１／ｆ１秒となる。この周期の半分の期間、すなわち、（１／ｆ１）・（１／２）秒の期間内において、コモン電極駆動回路によって印加される電圧の立ち上がり量が、ＶＣＯＭｎ−ＶＣＯＭｐのＸ％以上でなければならないとする。なお、上記の（１／ｆ１）・（１／２）秒の期間をｔｑ秒とする。
【００６３】
また、ｆ２／ｆ１＝ｎとし、ｎに近似する整数をｍとする。ｆ２は、既に説明したようにインバータ回路３が供給する交流電圧の周波数である。すると、ｔｑ＝ｎ・ｔｐと表すことができる。
【００６４】
コモン電極駆動回路がコモン電極に電圧ＶＣＯＭｎの印加を開始してから、ｎ・ｔｐ秒後（ｔｑ秒後）における電圧の立ち上がり量は、ＶＣＯＭｎ−ＶＣＯＭｐのＸ％以上でなければならない。従って、以下の式が成立しなければならない。
【００６５】
【数５】
2006039393.tif 000007
【００６６】
上記の式５を変形すると、以下のようになる。
【００６７】
【数６】
2006039393.tif 000008
【００６８】
式６において、τは時定数である。すなわち、τ＝Ｒ・Ｃである。また、式３も成立していなければならないが、式３を時定数τを用いて表すと、以下に示す式７のように表される。
【００６９】
【数７】
2006039393.tif 000009
【００７０】
ｎが式６および式７を同時に満足する値であれば、電磁波による電圧変動は抑え、ＶｄがＶＣＯＭｎ−ＶＣＯＭｐのＸ％以上になるようにすることができる。
【００７１】
以下、ｎの値の具体例を示す。実際にコモン電極に印加される電圧の最大値と最小値との差Ｖｄは、ＶＣＯＭｎ−ＶＣＯＭｐの９９％以上でなければならないとする。また、ＶＣＯＭｎ−ＶＣＯＭｐ＝５Ｖであるものとする。また、Ｖ１，Ｖ２は、前述の例と同様に、Ｖ１＝０．０５０Ｖ、Ｖ２＝０．０３５Ｖであるものとする。
【００７２】
式７に、Ｖ１＝０．０５０、Ｖ２＝０．０３５を代入して、ｔｐ／τを計算する。本例では、式７において等号が成立しているものとしてｔｐ／τを計算する。すると、ｔｐ／τ＝−ｌｎ（３／１０）＝１．２となる。
【００７３】
また、式５に、Ｘ＝９９およびＶＣＯＭｎ−ＶＣＯＭｐ＝５を代入すると、以下のようになる。
【００７４】
【数８】
2006039393.tif 000010
【００７５】
式５を式６に変形したのと同様に式８を変形すると、以下のようになる。
【００７６】
【数９】
2006039393.tif 000011
【００７７】
さらに、式９を変形すると、ｌｎ（０．０１）≧−（ｎ・ｔｐ）／τとなる。ｔｐ／τ＝１．２であるので、ｌｎ（０．０１）≧−ｎ・１．２である。故に、ｎ≧３．８４となる。従って、本例では、ｎ≧３．８４であれば、電磁波による電圧変動は抑え、ＶｄがＶＣＯＭｎ−ＶＣＯＭｐの９９％以上になるようにすることができる。
【００７８】
ここでｍはｆ２／ｆ１に近似する整数であるので、周波数の関係で示すと、ｆ２≧４・ｆ１が成立していれば、電磁波による電圧変動を抑えて表示上のノイズの発生を防ぎ、ＶｄがＶＣＯＭｎ−ＶＣＯＭｐの９９％以上になるようにすることができる。
【産業上の利用可能性】
【００７９】
本発明は、インバータによって点灯する光源を備えた液晶表示装置に適用可能であり、表示上のノイズを減少させるために有用である。
【図面の簡単な説明】
【００８０】
【図１】本発明による液晶表示装置の構成例を示す断面図。
【図２】コモン電極に電圧を印加するための配線、パッド、およびメタルフレームを示す説明図。
【図３】メタルフレーム、コンデンサおよびパッドの接続状況を示す説明図。
【図４】コンデンサの接続状態を簡略化して示した説明図。
【図５】電圧変動における最大電圧と最小電圧との差を示す説明図。
【図６】コモン電極駆動回路によるコモン電極への印加電圧と、実際にコモン電極に印加される電圧の最大値と最小値との差Ｖｄとを示す説明図。
【図７】従来の液晶表示装置の構成例を示す断面図。
【図８】コモン電極に電圧を印加するための配線および各種ドライバを示す説明図。
【図９】コモン電極に印加される所定の電圧の変化、および選択行の画素電極に印加される電圧の変化の例を示す説明図。
【図１０】コモン電極に入射したときのコモン電極の印加電圧の変化を示す説明図。
【図１１】図１０に示す結果を導いたシミュレーションの説明図。
【符号の説明】
【００８１】
１  ＣＣＦＬ（冷陰極管）
２  リフレクタ
３  インバータ回路
４  導光板
１１  アレイ基板
１２  画素電極
１３  カラーフィルタ基板
１４  カラーフィルタ
１５  コモン電極
１６  液晶
１７  トランスファー
２１  パッド
２２  コンデンサ
２３  メタルフレーム
【図１】
2006039393.tif 000012
【図２】
2006039393.tif 000013
【図３】
2006039393.tif 000014
【図４】
2006039393.tif 000015
【図５】
2006039393.tif 000016
【図６】
2006039393.tif 000017
【図７】
2006039393.tif 000018
【図８】
2006039393.tif 000019
【図９】
2006039393.tif 000020
【図１０】
2006039393.tif 000021
【図１１】
2006039393.tif 000022