(57)【要約】【課題】液晶表示装置からの音なりを防止し、かつ、画質的に良好な液晶表示装置を提供する。【解決手段】対向電極が走査線１６と平行に形成された複数本の対向電極線３０から構成され、これら対向電極線３０は１本毎に極性が異なるように対向電圧が印加され、かつ、前記極性が所定期間毎に反転するものである。【選択図】      図２
2008233416.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁基板上に配線された複数本の信号線と、
前記複数本の信号線と直交するように配線された複数本の走査線と、
前記信号線と前記走査線の交叉部近傍に形成されたスイッチング素子と、
を含んだアレイ基板と、
前記アレイ基板に液晶層を介して配され、かつ、絶縁基板上に透明な対向電極が形成された対向基板と、
を有した液晶表示装置において、
前記対向基板に複数本の対向電極線が平行に形成され、
前記対向基板に第１共通電極と第２共通電極が形成され、
前記各対向電極線が前記第１共通電極、または、前記第２共通電極のどちらか一方のみに接続され、
前記対向電極の極性が所定期間毎に反転するように前記第１共通電極と前記第２共通電極にそれぞれ異なる極性の対向電圧を印加する対向電圧発生回路を有する、
液晶表示装置。
【請求項２】
前記複数本の対向電極線は走査線と平行に形成され、
前記対向電極線はｎ本毎に前記第１共通電極と前記第２共通電極に接続された、
請求項１記載の液晶表示装置。
【請求項３】
前記対向電極線の極性を１フレーム毎に反転させる、
請求項２記載の液晶表示装置。
【請求項４】
ｎ＝１、ｎ＝２、または、ｎ＝３である、
請求項２記載の液晶表示装置。
【請求項５】
前記対向電極は、マトリックス状に配された対向電極画素を有し、
前記複数本の対向電極線は、前記走査線と平行で、かつ、前記対向電極画素を挟むように形成され、
奇数番目の前記対向電極線に前記第１共通電極が接続され、
偶数番目の前記対向電極線に前記第２共通電極が接続され、
前記対向電極線に沿って並んだ一列の対向電極画素に関して、前記奇数番目の対向電極線に接続された対向電極画素と前記偶数番目の対向電極線に接続された対向電極画素とが交互に配された、
請求項１記載の液晶表示装置。
【請求項６】
前記信号線と平行に並んだ対向電極画素に関して、隣接する対向電極画素の極性が異なる、
請求項５記載の液晶表示装置。
【請求項７】
前記信号線と平行に並んだ対向電極画素が全て同じ極性である、
請求項５記載の液晶表示装置。
【請求項８】
前記第１共通電極の極性と前記第２共通電極の極性を１フレーム毎に反転させる、
請求項５記載の液晶表示装置。
【請求項９】
ドット反転駆動法で映像を表示する、
請求項５記載の液晶表示装置。
【請求項１０】
カラム反転駆動法で映像を表示する、
請求項５記載の液晶表示装置。
【請求項１１】
前記スイッチング素子がアモルファスシリコンよりなる薄膜トランジスタである、
請求項１記載の液晶表示装置。
【請求項１２】
前記走査線が１６０本から３２０本である、
請求項１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、対向電極の対向電圧を映像信号の極性と共に反転させる液晶表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、１フレーム毎に映像信号の極性を反転させるライン反転駆動法が用いられている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
また、このようなライン反転駆動法以外に、フレーム毎に交流駆動するフレーム反転駆動法、カラム毎に交流駆動するカラム反転駆動法、ドット毎に交流駆動するドット反転駆動法がある。このような交流駆動の実現方法としては、ソース電圧を反転させる方法と対向電極を反転させる方法があるが、一般的にはソース電圧の駆動振幅を下げるために対向電極を反転する方法が採用されている。
【０００４】
フレーム反転駆動法では、６０Ｈｚ程度のフレームレートで対向電極が反転するので消費電力が小さいという利点があるが、クロストークや輝度傾斜が発生するなどの画質的な欠点がある。
【０００５】
ライン反転駆動法では、１ライン毎の周波数（フレームレート６０Ｈｚｘライン数）で対向電極が反転するので、フレーム反転と比べると消費電力が大きくなるという欠点があるが、クロストークや輝度傾斜は大幅に改善され画質的な利点がある。
【０００６】
ドット反転駆動法では、画質的に最も優れているが、１画素書き込む毎に対向電極の極性が反転するので点順次駆動法が必須となる。表示画素における薄膜トランジスタの駆動能力が小さく、線順次駆動法しかできないアモルファスシリコンの液晶表示装置では、カラム反転やドット反転は不可能であり、ＴＦＴの駆動能力が大きく点順次駆動が可能な低温ポリシリコンの液晶表示装置のみで可能である。
【０００７】
但し、低温ポリシリコンの場合でも、１ドット毎の周波数（フレームレート６０Ｈｚｘライン数ｘソース数）で対向電極を反転させる必要があり、消費電力的には無理がある。
【０００８】
そこで、カラム反転やドット反転は、一般的には対向電極を反転させずソース電圧を反転させる。この方法なら、アモルファスシリコンでもカラム反転やドット反転駆動は可能であるが、ソースの駆動振幅が大きくなり、信号線ドライバーに高耐圧のプロセスが必要となってしまうという問題点がある。
【特許文献１】特開平８−５１５８４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
以上の理由から、アモルファスシリコンの液晶表示装置では一般的に、画質的に良好で線順次駆動で実現できるライン反転駆動法が採用されているが、消費電力が大きい、または、画質的にドット反転駆動法と比べると見劣りするといった問題点がある。また、ライン反転駆動法の周波数が人間の可聴領域にあるのでパネルから音なりが発生し、特に耳に近づけて使用する携帯電話用の液晶表示装置では大きな問題点となっている。
【００１０】
そこで、本発明は上記問題点に鑑み、画質的にも良好で、音なりも発生しない液晶表示装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、絶縁基板上に配線された複数本の信号線と、前記複数本の信号線と直交するように配線された複数本の走査線と、前記信号線と前記走査線の交叉部近傍に形成されたスイッチング素子と、を含んだアレイ基板と、前記アレイ基板に液晶層を介して配され、かつ、絶縁基板上に透明な対向電極が形成された対向基板と、を有した液晶表示装置において、前記対向基板に複数本の対向電極線が平行に形成され、前記対向基板に第１共通電極と第２共通電極が形成され、前記各対向電極線が前記第１共通電極、または、前記第２共通電極のどちらか一方のみに接続され、前記対向電極の極性が所定期間毎に反転するように前記第１共通電極と前記第２共通電極にそれぞれ異なる極性の対向電圧を印加する対向電圧発生回路を有する液晶表示装置である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、対向電圧発生回路によって対向電圧の極性を所定期間毎に反転するため、音なりが発生せず、画質の劣化もない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
（第１の実施形態）
本発明の第１の実施形態の液晶表示装置１０について図１〜図５に基づいて説明する。
【００１４】
この液晶表示装置１０は、携帯電話に用いられるものであり、信号線の本数が１７６ｘ３（ＲＧＢ）本であり、走査線の本数が２２０本のＱＣＩＦ＋のものである。
【００１５】
（１）液晶表示装置１０の構成
図１に基づいて、液晶表示装置１０の構成について図１及び図２に基づいて説明する。
【００１６】
液晶表示装置１０のアレイ基板１２は、ガラス基板より形成され、縦方向に１７６ｘ３本の信号線１４が配線され、横方向に２２０本の走査線が配線されている。また、信号線１４と走査線１６の交叉部近傍にはアモルファスシリコンよりなる薄膜トランジスタ（以下、単にＴＦＴという）１８が形成され、このＴＦＴ１８のソース電極が信号線１４に接続され、ゲート電極が走査線１６に形成され、ドレイン電極が画素電極に接続されている。
【００１７】
複数本の信号線１４に映像信号を出力するためにソースドライバー２０が設けられ、また、走査線１６にゲート信号を出力するためにゲートドライバー２２が設けられている。
【００１８】
このソースドライバー２０とゲートドライバー２２を制御するためにコントローラ２４が設けられている。このコントローラ２４は、ソースドライバー２０に映像信号やクロック信号を供給し、ゲートドライバー２２にもクロック信号を供給している。さらに、コントローラ２４は後から説明する対向基板２６における対向電圧を制御するための対向電圧発生回路２８も制御している。
【００１９】
（２）対向基板２６の構成
次に、対向基板２６の構成について図２に基づいて説明する。
【００２０】
本実施形態の対向基板２６は、ガラス基板上に透明電極を積層した後、エッチング等により２２０本の対向電極線３０を形成している。そして、これら対向電極線３０を１本毎にかつ、互いに異なるように櫛形形状に加工し、奇数番目の対向電極線３０については左側に設けられた第１共通電極３２に接続され、偶数番目の対向電極線３０は対向基板２６の右側に設けられた第２共通電極３４に接続されている。これによって、複数本の対向電極線３０は櫛形に形成されている。この対向電極線３０のピッチは、アレイ基板１２の２２０本の走査線１６に対応するように、かつ、平行に設ける。
【００２１】
第１共通電極３２と第２共通電極３４は対向電圧発生回路２８に接続され、互いに異なる正負の極性の対向電圧が印加される。図２（ａ）では第１共通電極３２にＶＣＯＭＨ（正）が印加され、第２共通電極３４にはＶＣＯＭＬ（負）が印加されている。
【００２２】
（３）対向電圧発生回路２８の構成
次に、対向電圧発生回路２８について、図４及び図５に基づいて説明する。
【００２３】
対向電圧発生回路２８を構成するドライバーＩＣ５０は、左右に２系統のＶＣＯＭ出力（ＶＣＯＭ１とＶＣＯＭ２）を有している。
【００２４】
図５は、このドライバーＩＣ５０の回路図を示し、ＶＣＯＭ１とＶＣＯＭ２は連動スイッチ５２でＶＣＯＭＨ生成回路５４とＶＣＯＭＬ生成回路５６に接続されており、ＶＣＯＭ１がＶＣＯＭＨを出力するときは、ＶＣＯＭ２はＶＣＯＭＬを出力する。また、逆にＶＣＯＭ１がＶＣＯＭＬを出力するときは、ＶＣＯＭ２はＶＣＯＭＨを出力する。ここで、ＶＣＯＭＨは交流駆動時の対向電極の高い方の電圧を、ＶＣＯＭＬは低い方の電圧を表している。
【００２５】
ＶＣＯＭ１は第１共通電極３２に接続され、ＶＣＯＭ２は第２共通電極３４に接続されている。そして、連動スイッチ５２をコントローラ２４からのクロック信号に基づいて動作させることにより、第１共通電極３２と第２共通電極３４の極性が反転する。この連動スイッチ５２を反転させるタイミングは、１フレーム毎に反転させるようにする。
【００２６】
（４）対向電圧
上記のような櫛形構造の対向電極線３０を有する液晶表示装置１０において、正特性では如何なる階調レベルにおいても、画素電圧が対向電圧より小さくなり、負特性では如何なる階調レベルにおいても画素電圧が対向電圧より大きくなる。即ち、正特性を＋、負特性を−で表すと対向電極線３０は走査線１６毎の櫛形構造であるので、液晶表示装置１０に書き込まれる電圧の極性は、図３（ａ）のように正負交互となる。さらに、図２（ｂ）に示すように１フレーム毎に対向電極の極性を反転させると、液晶表示装置１０に書き込まれる電圧の極性は図３（ｂ）に示すように１フレーム毎に反転する。これは、対向電極がフレーム毎にしか反転していないのに、画質的には１ライン反転駆動を実現していることに他ならない。
【００２７】
この場合、対向電極の反転周波数はフレームレートが６０Ｈｚの場合、６０Ｈｚｘ１／２＝３０Ｈｚとなり、人間の可聴周波数ぎりぎりの値であり、かつ、低音側であるので殆ど音なりは聞こえない。また、対向電極はフレーム反転駆動でありながら、画質的には１ライン反転駆動であるので、クロストークの発生等画質的な問題も発生しない。
【００２８】
（５）効果
本実施形態の液晶表示装置１０であると、対向電圧発生回路２８のドライバーＩＣ５０から２系統のＶＣＯＭ出力が可能で正負交互に反転できる機能を有しているため、１フレーム毎にその極性を反転させることにより、フレーム反転駆動法で消費電力にありながら画質的には良好なライン反転駆動法を実現でき、かつ、音なりの発生を防止することができる。
【００２９】
（６）変更例
上記実施形態では、１ライン毎に対向電極線３０を極性反転させたが、これに代えて２〜３本毎に極性を反転させてもよい。
【００３０】
（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態の液晶表示装置１０について図６と図７に基づいて説明する。
【００３１】
本実施形態と第１の実施形態の液晶表示装置１０の異なる点は、対向基板２６の構成にある。
【００３２】
図６に基づいて対向基板２６の構成について説明する。
【００３３】
本実施形態の対向基板２６における対向電極は、マトリックス状に配された複数の対向電極画素３６から構成されている。この対向電極画素３６は、アレイ基板１２上の表示画素に対応する位置に設けられている。また、この対向基板２６には、走査線１６と平行に対向電極線３０が形成され、奇数番目の対向電極線３０は対向基板２６の左側に沿って設けられた第１共通電極３２に接続され、偶数番目の対向電極線３０は対向基板２６の右側に形成された第２共通電極３４に接続されている。そして、奇数番目の対向電極線３０と偶数番目の対向電極線３０とによって対向電極画素３６が挟まるように形成されている。この対向電極線３０に沿って一列に配された対向電極画素３６に関して、最も左側の対向電極画素３６は偶数番目の対向電極線３０に接続され、左から２番目の対向電極画素３６は奇数番目の対向電極線３０に接続されている。即ち、対向電極線３０に沿って並んだ一列の対向電極画素３６に関して、奇数番目の対向電極線３０に接続された対向電極画素３６と偶数番目の対向電極線３０に接続された対向電極画素３６とが交互に配置されている。
【００３４】
そして、この第１共通電極３２と第２共通電極３４は対向電圧発生回路２８に接続され、それぞれ正負の異なる極性の対向電圧を印加する。
【００３５】
この対向電極を形成する場合には、対向基板２６を構成する絶縁基板上に透明電極を積層した後、エッチング等により対向電極画素３６と対向電極線３０とがのこぎり形状になるように加工する。
【００３６】
図７（ａ）では、第１共通電極に正極性のＶＣＯＭＨが印加され、第２共通電極３４に負極性のＶＣＯＭＬが印加されている。以上のような構成により、各表示画素に対応する対向電極画素は、図７（ａ）に示すような正負交互の対向電圧となる。
【００３７】
Ｄ
１フレーム毎にＶＣＯＭ１とＶＣＯＭ２の出力の極性を反転させると、図７（ａ），（ｂ）の状態を１フレーム毎に繰り返す状態になる。今、対向電極がＶＣＯＭＨの場合を正特性の＋、ＶＣＯＭＬの場合を負特性の−で表すと、対向電極が１走査線毎、１信号線毎ののこぎり型構造であるので液晶表示装置１０に書き込まれる電圧の極性は、図７のように１ドット毎に正負交互となる。また、対向電極の極性を１フレーム毎にドライバーＩＣ５０で反転させると、液晶表示装置１０に書き込まれる電圧の極性は、図７（ａ），（ｂ）に示すように、１フレーム毎に反転する。これは、対向電極が１フレーム毎にしか反転していないのに、画質的にはドット反転を実現していることに他ならない。
【００３８】
即ち、対向電極はフレーム毎にしか反転していないので低消費電力でありながら、画質的にはドット反転駆動法であるので、最高画質を実現することが可能である。
【００３９】
以上のように本実施形態の液晶表示装置１０であると、対向電圧発生回路２８のドライバーＩＣ５０の２系統のＶＣＯＭ出力が可能で正負交互に反転できる機能を有したものであれば、１フレーム反転駆動法でドット反転駆動法を実現でき、低消費電力でありながら画質的に最高となる。
【００４０】
（第３の実施形態）
次に、第３の実施形態の液晶表示装置１０について図８に基づいて説明する。
【００４１】
上記第２の実施形態では、ドット反転駆動法における対向基板２６の対向電極について説明したが、次にカラム反転駆動法における対向電極２６の対向電極について図８に基づいて説明する。
【００４２】
第２の実施形態では、信号線１４に沿った方向に並んだ対向電極画素３６の極性が、それぞれ異なるようにしたが、本実施形態では信号線１４に沿って並んだ対向電極画素３６については同じ極性になるような配置にする。
【００４３】
即ち、図８に示すように、信号線１４と平行に並んだ対向電極画素３６が全て同じ極性になるように配置されている。具体的には、一番左側の対向電極画素３６は第１共通電極３２に接続された奇数番目の対向電極線３０に接続され、左から２行目の対向電極画素３６は第２共通電極３４に接続された偶数番目の対向電極線３０に接続されている。
【００４４】
本実施形態でも、１フレーム毎に対向電極の極性を反転させると、液晶表示装置１０に書き込まれる電圧の極性は、１フレーム毎に反転する。これは、カラム反転駆動を実現していることに他ならない。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の第１の実施形態を示す液晶表示装置のブロック図である。
【図２】対向基板の説明図である。
【図３】対向基板の対向電極線における極性を示す図である。
【図４】対向電圧発生回路のドライバーＩＣのブロック図である。
【図５】対向電圧発生回路のブロック図である。
【図６】第２の実施形態の対向基板の説明図である。
【図７】第２の実施形態の対向基板の対向電極線における極性を示す図である。
【図８】第３の実施形態の対向基板の説明図である。
【符号の説明】
【００４６】
１０  液晶表示装置
１２  アレイ基板
１４  信号線
１６  走査線
１８  ＴＦＴ
２０  ソースドライバー
２２  ゲートドライバー
２４  コントローラ
２６  対向基板
２８  対向電圧発生回路
３０  対向電極線
３２  第１共通電極
３４  第２共通電極
【図１】
2008233416.tif 000003
【図２】
2008233416.tif 000004
【図３】
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【図４】
2008233416.tif 000006
【図５】
2008233416.tif 000007
【図６】
2008233416.tif 000008
【図７】
2008233416.tif 000009
【図８】
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