(57)【要約】      （修正有）【課題】液晶表示装置において、データの充電時間を増やす。【解決手段】透明な基板の上に複数の画素をマトリクス状に配置する。各画素は、第１の切換素子３１１と第２の切換素子３１２を有する。第１の切換素子３１１は３つの端子を有する薄膜トランジスタであり、３つの端子のうちのゲート端子は走査線に接続し、他の２つの端子は画素電極３１４とデータ線３２にそれぞれ接続する。第２の切換素子３１２も３つの端子を有する薄膜トランジスタであり、３つの端子のうちのゲート端子は黒色選択線３３に接続し、他の２つの端子は画素電極３１４と共通電極３５にそれぞれ接続する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数本の走査線と、
複数本の黒色選択線と、
複数本のデータ線と、
共通電極と、
前記複数本のデータ線と前記複数本の走査線とが交差して構成された複数個の画素とからなる液晶表示パネルであって、
前記画素が、
画素電極と、
３つの端子を有し、該３つの端子のうちのゲート端子が１本の前記走査線に接続し、他の２つの端子が前記画素電極と１本の前記データ線とにそれぞれ電気的に接続する第１の切換素子と、
３つの端子を有し、該３つの端子のうちのゲート端子が１本の前記黒色選択線に接続し、他の２つの端子が前記画素電極と前記共通電極にそれぞれ電気的に接続する第２の切換素子とを有してなるものであることを特徴とする液晶表示パネル。
【請求項２】
前記第１の切換素子が薄膜トランジスタであることを特徴とする請求項１記載の液晶表示パネル。
【請求項３】
前記第２の切換素子が薄膜トランジスタであることを特徴とする請求項１記載の液晶表示パネル。
【請求項４】
前記第１の切換素子が開にされるとき、前記データ線が色調電圧を前記画素電極に書き込むことを特徴とする請求項１記載の液晶表示パネル。
【請求項５】
前記第２の切換素子が開にされるとき、前記画素電極と前記共通電極とが電気的に接続されることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示パネル。
【請求項６】
前記画素が、液晶キャパシタをさらに有し、該液晶キャパシタの２つの電極がそれぞれ前記共通電極と前記画素電極とに接続されていることを特徴とする請求項１記載の液晶表示パネル。
【請求項７】
液晶表示パネルと、
該液晶表示パネルを駆動して画像を表示させるための駆動回路とを有してなる液晶表示装置であって、
前記液晶表示パネルが、
複数本の走査線と、
複数本の黒色選択線と、
複数本のデータ線と、
共通電極と、
前記複数本のデータ線と前記複数本の走査線が交差して構成された複数個の画素とからなるものであり、
前記画素が、
画素電極と、
３つの端子を有し、該３つの端子のうちのゲート端子が１本の前記走査線に接続し、他の２つの端子が前記画素電極と１本の前記データ線とにそれぞれ電気的に接続している第１の切換素子と、
３つの端子を有し、該３つの端子のうちのゲート端子が１本の前記黒色選択線に接続し、他の２つの端子が前記画素電極と前記共通電極とにそれぞれ電気的に接続している第２の切換素子とを有してなるものであることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項８】
前記駆動回路が、
走査線駆動回路と、
データ線駆動回路と、
液晶表示装置コントローラとを含む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】
前記走査線駆動回路が、前記走査線と前記黒色選択線を駆動するためのものであ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】
前記走査線駆動回路が、複数個のゲート駆動素子を有し、該複数のゲート駆動素子によって前記走査線と前記黒色選択線を前後に駆動するものであることを特徴とする請求項９記載の液晶表示装置。
【請求項１１】
前記第１の切換素子が薄膜トランジスタであ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１２】
前記第２の切換素子が薄膜トランジスタであ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１３】
前記第２の切換素子が開にされると、前記画素電極と前記共通電極とが電気に接続され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１４】
前記液晶表示装置コントローラが、複数個の初期垂直信号を発生させ、前記走査線駆動回路に、複数個のゲートパルスを順に前記複数本の走査線に出力させると共に、複数本の黒色選択パルスを前記複数本の黒色選択線に出力させるものであることを特徴とする請求項８に記載の液晶表示装置。
【請求項１５】
同一画面周期中に、前記ゲートパルスと前記黒色選択パルスがそれぞれ前記同一画素に作用する間隔が前記画面周期の約半分であることを特徴とする請求項１４記載の液晶表示装置。
【請求項１６】
複数本の走査線、複数本の黒色選択線、および複数本のデータ線を有する液晶表示装置であって、該液晶表示装置上の各画素がそれぞれ第１の薄膜トランジスタと第２の薄膜トランジスタとを有し、前記第１の薄膜トランジスタが前記走査線と画素電極に接続し、前記第２の薄膜トランジスタが前記黒色選択線、共通電極、および前記画素電極に接続している液晶表示装置を駆動する駆動方法において、
前記走査線上のパルス信号によって前記画素の第１の薄膜トランジスタを開にし、色調電圧を前記画素電極に書き込ませ、
同一画面周期中に、前記黒色選択線上のパルス信号によって前記第２の薄膜トランジスタを開にし、前記共通電極と前記画素電極とを電気的に接続させることを特徴とする駆動方法。
【請求項１７】
前記走査線上のパルス信号と前記黒色選択線上のパルス信号の間隔が前記画面周期の約半分であることを特徴とする請求項１６記載の駆動方法。
【請求項１８】
前記第１の薄膜トランジスタが前記データ線に電気的接続していることを特徴とする請求項１６記載の駆動方法。
【請求項１９】
前記色調電圧が前記データ線を介して前記画素電極に書き込まれることを特徴とする請求項１８記載の駆動方法。
【請求項２０】
前記液晶表示装置に含まれる駆動回路によって該液晶表示装置を駆動することを特徴とする請求項１６記載の駆動方法。
【請求項２１】
前記駆動回路が、
走査線駆動回路と、
データ線駆動回路と、
液晶表示装置コントローラとを含むことを特徴とする請求項２０記載の駆動方法。
【請求項２２】
前記走査線駆動回路が、前記走査線と前記黒色選択線を駆動するためのものであることを特徴とする請求項２１記載の駆動方法。
【請求項２３】
前記走査線駆動回路が、複数のゲート駆動素子を有し、該複数個のゲート駆動素子によって前記走査線と前記黒色選択線とを前後に駆動するものであることを特徴とする請求項２２記載の駆動方法。
【請求項２４】
前記液晶表示装置コントローラが、複数個の初期垂直信号を発生させ、前記走査線駆動回路に、複数個のゲートパルスを順に前記複数本の走査線に出力させると共に、複数本の黒色選択線パルスを前記複数本の黒色選択線に出力させるものであることを特徴とする請求項２１記載の駆動方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示パネルおよび液晶表示装置（ＬＣＤ）並びに駆動方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示パネルの製造技術は、高コントラストと広角の画面効果を生じさせる面において、絶えず進歩を続けている。しかし、速い速度の連続動作を表示するとき、画像がぼやけるまたは動作が重なるなどの不良画質がしばしば発生する。現在、液晶表示パネルの画像品質を改良するための各種関連駆動技術が提案されている。その中で、日本電気株式会社により提案されたブラックデータインサート（ｂｌａｃｋ  ｄａｔａ  ｉｎｓｅｒｔｉｏｎ）駆動方法は、液晶表示パネルが動態画面を表示するときの視覚効果を比較的に良く改善している。この技術は、垂直走査周期中に黒いデータ電圧（ｄａｔａ  ｖｏｌｔａｇｅ）を各画素の液晶キャパシタ内に順に書き込むものであり、アナログ陰極線管のインパルス式（ｉｍｐｕｌｓｅ−ｔｙｐｅ）の視覚効果を模擬することにより、移動する物体の画像のどの瞬間も非常に明確であると鑑賞者に感じさせることができる。
【０００３】
図１は、特許文献１に記載された液晶表示パネル１０の駆動信号の波形を示す図である。図示のように、液晶表示パネル１０において、走査信号ＶＧｌ〜ＶＧｎはそれぞれ対応する走査線Ｇ１〜Ｇｎ１２上に作用し、データ信号ＶＤは画像を発生させるデータをデータ線Ｄ１  １３に出力する。前述の走査信号ＶＧ１〜ＶＧｎはすべて、同一垂直走査周期中に２種類の主要波形１１１と１１２を含み、波形１１１は走査信号ＶＧ１上において、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）１４１を開にするように作用することによって、データ１８１の電圧の画素電極（ｐｉｘｅｌ  ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ）１５１への書込みを可能にする。この波形１１１はゲートパルス（ｇａｔｅ  ｐｕｌｓｅ）と呼ばれる。この時、共通電極（ｃｏｍｍｏｎ  ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ）１６は、その電圧Ｖｃｏｍが対応する画素電極１５１の電圧より低いため、正の極性になる。走査信号ＶＧ１〜ＶＧｎ、データ信号ＶＤと共通電極の電圧Ｖｃｏｍは駆動回路によって発生され、この駆動回路は多種類の駆動素子および論理素子などから構成される。また、波形１１１が薄膜トランジスタ１４１を閉にすると、もう一種の波形１１２が走査信号ＶＧｊ上に現れ、走査線Ｇｊと接続されている薄膜トランジスタ１４２を開にすることによって、ブラックデータ１８２が画素電極１５２に書き込まれ、この画素電極１５２に対応する画素の表示色は前の画面の色から黒色に変わる。
【０００４】
１本目の走査線Ｇ１が走査信号ＶＧ１の波形１１１を受信すると、続いて２本目の走査線Ｇ２も波形１１１の走査信号ＶＧ２を受信し、同時にデータ１８３の電圧が２本目の走査線Ｇ２の第１の画素電極に書き込まれる。共通電極１６の電圧Ｖｃｏｍがこの画素の画素電極１５１の電圧より高いため、画素電極１５１の極性は負の極性である。データ信号ＶＤはデータ１８３の後に、ブラックデータ１８４がすぐに続き、このブラックデータ１８４は走査信号ＶＧｊ＋１の波形１１２の後に走査線Ｇｊ＋１の第１のの画素電極に書き込まれる。普通、ブラックデータの挿入と画像データの更新が半分の画面間隔を空けて同時に進められ、ブラックデータを液晶キャパシタに書き込む充電時間が足りないため、対応する画素の表示色を完全に黒色に変えるために、同じ垂直走査周期中において走査信号は複数個の波形１１２を有する。
【特許文献１】米国特許出願公開第２の００３／０００１９８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、図２に示す図１のデータ信号と走査信号のゲート端子波形図から分かるように、大サイズまたは高解像度の液晶表示パネルは走査信号を転送するとき、実際にはＲＣ遅延（ＲＣ  ｄｅｌａｙ）の問題があるため、方形の波形１１１は走査線１２を転送されるときに波形１１１’に変形してしまう。また、ゲート遅延（ｇａｔｅ  ｄｅｌａｙ）の問題があるために、充電時間が短くなると共に、薄膜トランジスタを閉にする動作時間を長くする必要がある。例えば、高画質デジタルテレビ（ＨＤＴＶ）に使用される液晶表示パネルＷＵＸＧＡ（１，９２０×１，２００画素）の場合において、前後に隣接する走査線が波形１１１を送り出す時間差Ｈは１３．３μｓｅｃ以下でなければならない。時間差Ｈは、Ｈ＝ｔ１＋ｔ２＋ｔ３＋ｔ４であり、ｔ２とｔ４はそれぞれ波形１１１’と１１２’がゲート遅延閉じに余分に必要とする時間である。ｔ２とｔ４の存在により、データ１８１とブラックデータ１８２の正常な充電時間ｔ１とｔ３が短縮される。
【表１】
2004334171.tif 000003
【０００６】
上記表に示す例のように、例１の場合には、ｔ２とｔ４はそれぞれ２．５μｓｅｃであるため、対応するｔ１とｔ３はそれぞれ５μｓｅｃと３．３μｓｅｃになる。また、例２の場合には、ｔ２とｔ４がそれぞれ３μｓｅｃであるため、ｔ１とｔ３はそれぞれ４μｓｅｃと３．３μｓｅｃに短縮される。ｔ１は波形１１１が薄膜トランジスタ１４１を開にするための動作時間である。開薄膜トランジスタ１４１が開のときにのみ、データ線１３の電圧の画素電極１５１への書込みが可能であるため、この技術は画素の液晶キャパシタの充電時間がかなり限られたものであることがわかる。特にデータ１８１の充電時間は短くなるため、画像の表示品質に影響を低下させるか、液晶表示パネルのサイズと解像度向上のボトルネックとなる。
【０００７】
本発明は、上記事情に鑑みなされたものであり、データの充電時間を増やし、高解像度の液晶表示パネルおよび液晶表示装置並びに駆動方法を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の液晶表示パネルは、
複数本の走査線と、
複数本の黒色選択線と、
複数本のデータ線と、
共通電極と、
前記複数本のデータ線と前記複数本の走査線とが交差して構成された複数個の画素とからなる液晶表示パネルであって、
前記画素が、
画素電極と、
３つの端子を有し、該３つの端子のうちのゲート端子が１本の前記走査線に接続し、他の２つの端子が前記画素電極と１本の前記データ線とにそれぞれ電気的に接続する第１の切換素子と、
３つの端子を有し、該３つの端子のうちのゲート端子が１本の前記黒色選択線に接続し、他の２つの端子が前記画素電極と前記共通電極にそれぞれ電気的に接続する第２の切換素子とを有してなるものであることを特徴とするものである。
【０００９】
前記第１の切換素子として、薄膜トランジスタを用いることができる。
【００１０】
前記第２の切換素子として、薄膜トランジスタを用いることができる。
【００１１】
本発明の液晶表示パネルは、前記第１の切換素子が開にされるとき、前記データ線が色調電圧を前記画素電極に書き込むものであるとすることができる。
【００１２】
本発明の液晶表示パネルは、前記第２の切換素子が開にされるとき、前記画素電極と前記共通電極とが電気的に接続されるものであるとすることができる。
【００１３】
本発明の液晶表示パネルは、前記画素が液晶キャパシタをさらに有し、該液晶キャパシタの２つの電極がそれぞれ前記共通電極と前記画素電極とに接続されているものであるとすることができる。
【００１４】
本発明の液晶表示装置は、
液晶表示パネルと、
該液晶表示パネルを駆動して画像を表示させるための駆動回路とを有してなる液晶表示装置であって、
前記液晶表示パネルが、
複数本の走査線と、
複数本の黒色選択線と、
複数本のデータ線と、
共通電極と、
前記複数本のデータ線と前記複数本の走査線が交差して構成された複数個の画素とからなるものであり、
前記画素が、
画素電極と、
３つの端子を有し、該３つの端子のうちのゲート端子が１本の前記走査線に接続し、他の２つの端子が前記画素電極と１本の前記データ線とにそれぞれ電気的に接続している第１の切換素子と、
３つの端子を有し、該３つの端子のうちのゲート端子が１本の前記黒色選択線に接続し、他の２つの端子が前記画素電極と前記共通電極とにそれぞれ電気的に接続している第２の切換素子とを有してなるものであることを特徴とするものである。
【００１５】
前記駆動回路は、走査線駆動回路と、データ線駆動回路と、液晶表示装置コントローラとを有してなるものであるとすることができる。
【００１６】
前記走査線駆動回路は、前記走査線と前記黒色選択線を駆動するためのものであるとすることができる。
【００１７】
前記走査線駆動回路は、複数個のゲート駆動素子を有し、該複数のゲート駆動素子によって前記走査線と前記黒色選択線を前後に駆動するものであるとすることができる。
【００１８】
前記第１の切換素子として、薄膜トランジスタを用いることができる。
【００１９】
前記第２の切換素子として、薄膜トランジスタを用いることができる。
【００２０】
前記第２の切換素子は、開にされると、前記画素電極と前記共通電極が電気的に接続されるものであるとすることができる。
【００２１】
前記液晶表示装置コントローラは、複数個の初期垂直信号を発生させ、前記走査線駆動回路に、複数個のゲートパルスを順に前記複数本の走査線に出力させると共に、複数本の黒色選択パルスを前記複数本の黒色選択線に出力させるものであるとすることができる。
【００２２】
同一画面周期中に、前記ゲートパルスと前記黒色選択パルスはそれぞれ前記同一画素に作用する間隔が前記画面周期の約半分であることが好ましい。
【００２３】
本発明の駆動方法は、
複数本の走査線、複数本の黒色選択線、および複数本のデータ線を有する液晶表示装置であって、該液晶表示装置上の各画素がそれぞれ第１の薄膜トランジスタと第２の薄膜トランジスタとを有し、前記第１の薄膜トランジスタが前記走査線と画素電極に接続し、前記第２の薄膜トランジスタが前記黒色選択線、共通電極、および前記画素電極に接続している液晶表示装置を駆動する駆動方法において、
前記走査線上のパルス信号によって前記画素の第１の薄膜トランジスタを開にし、色調電圧を前記画素電極に書き込ませ、
同一画面周期中に、前記黒色選択線上のパルス信号によって前記第２の薄膜トランジスタを開にし、前記共通電極と前記画素電極とを電気的に接続させることを特徴とするものである。
【００２４】
前記走査線上のパルス信号と前記黒色選択線上のパルス信号の間隔は前記画面周期の約半分であることが好ましい。
【００２５】
前記第１の薄膜トランジスタは、前記データ線に電気的接続しているものとすることができる。
【００２６】
前記色調電圧は、前記データ線を介して前記画素電極に書き込まれるようにすることができる。
【００２７】
本発明の駆動方法は、前記液晶表示装置に含まれる駆動回路によって該液晶表示装置を駆動することが好ましい。
【００２８】
前記駆動回路は、走査線駆動回路と、データ線駆動回路と、液晶表示装置コントローラとからなるものであるとすることができる。
【００２９】
前記走査線駆動回路は、前記走査線と前記黒色選択線を駆動するためのものであるとすることができる。
【００３０】
前記走査線駆動回路は、複数のゲート駆動素子を有し、該複数個のゲート駆動素子によって前記走査線と前記黒色選択線とを前後に駆動するものであることが好ましい。
【００３１】
前記液晶表示装置コントローラは、複数個の初期垂直信号を発生させ、前記走査線駆動回路に、複数個のゲートパルスを順に前記複数本の走査線に出力させると共に、複数本の黒色選択線パルスを前記複数本の黒色選択線に出力させるものであるとすることができる。
【発明の効果】
【００３２】
本発明の液晶表示パネルおよび液晶表示装置によれば、各画素は、例えば薄膜トランジスタである第１の切換素子を有し、この第１の切換素子は３つの端子を有し、該３つの端子のうちのゲート端子は走査線に接続し、他の２つの端子は画素電極とデータ線に夫々接続する。さらに、各画素は、第２の切換素子を有し、この第２の切換素子も３つの端子を有し、該３つの端子のうちのゲート端子は黒色選択線に接続し、他の２つの端子は画素電極とデータ線に夫々接続する。このように各画素に対して切換素子を増やした構成にすることによって、データの充電時間を増やすことができると共に、液晶キャパシタ内に黒色電圧を書き込むこともできる高解像度の液晶表示装置を提供することができる。
【００３３】
また、本発明によれば、特殊規格のデータ駆動素子を必要とせずに、標準規格のデータ駆動素子で液晶表示装置を駆動することができる。
【００３４】
また、本発明の液晶表示パネルおよび液晶表示装置並びに駆動方法によれば、駆動回路により出力される初期垂直信号が、各前記走査線と各前記黒色選択線に走査を開始させる。１つの垂直走査周期中において、走査線上に作用する第１のゲートパルスが前記画素の第１の切換素子を開にすると、前記黒色選択線に作用する第２のゲートパルスが前記画素の画素電極と共通電極とを接続させることによって短絡を形成させる。こうすることによって、ブラックデータの挿入にすばやく反応できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３５】
図３は本発明の最良の実施形態の液晶表示装置３の構成を示す回路図である。複数個の走査線Ｇ１〜Ｇｎ３４が例えばガラスなどの透明基板上において図中横に延びる方向に形成されていると共に、液晶表示パネル３０上の各画素列を横切り、走査線Ｇ１−Ｇｎ３４の夫々と対になる黒色選択線Ｇ１’−Ｇｎ’３３が走査線３４と平行に形成されている。
【００３６】
画素３１内には第１の切換素子、ここでは第１の薄膜トランジスタ３１１が設けられており、そのゲート端子は走査線Ｇ１  ３３に接続し、他の２つの端子は画素電極３１４とデータ線Ｄ１  ３２にそれぞれ接続する。画素３１内にはさらに第２の切換素子、ここでは第２の薄膜トランジスタ３１２が設けられており、そのゲート端子は黒色選択線Ｇ１’３３に接続し、他の２つの端子は画素電極３１４と共通電極３５にそれぞれ接続する。また、液晶キャパシタ３１３の２つの電極はそれぞれ画素電極３１４と共通電極３５に接続し、液晶キャパシタ３１３内の電界を変えることにより、その中に充満している液晶分子の方向を制御することができる。
【００３７】
走査線駆動回路３８内のゲート駆動素子３８１は駆動信号を発生させて各々の走査線Ｇ１−Ｇｎ３４上に作用し、高電位のゲートパルスを連続作用することによってそれぞれの第１の薄膜トランジスタ３１１を開にして走査動作を実行させる。また、第１の薄膜トランジスタが開にされると、データ線３２は色調電圧を画素電極３１４上に出力することによって色調電圧を画素電極３１４に書き込む。同じ垂直走査周期において、色調電圧が画素電極３１４への書き込みが終わると、ゲート駆動素子３８１により駆動された黒色選択線Ｇ１’−Ｇｎ’３３は、高電位の黒色選択パルスを連続作用することによって各々の第２の薄膜トランジスタ３１２を開にして画素電極３１４と共通電極３５とを電気的に接続させる。データ線駆動回路３６はデータ線Ｄ１−Ｄｍ３２を駆動して画像データを転送させる。データ線駆動回路３６と走査線駆動回路３８とは液晶表示装置コントローラ３７により制御される。
【００３８】
図４は本実施形態において、データ線Ｄ１−Ｄｍ３２、走査線Ｇ１〜Ｇｎ３４と黒色選択線Ｇ１’−Ｇｎ’３３上に作用するパルス信号の波形図である。ＶＧ１、ＶＧ２はそれぞれ走査線Ｇ１、Ｇ２  ３４上に作用するゲートパルスを有する走査信号を示し、ＶＧ１’、ＶＧ２’はそれぞれ黒色選択線Ｇ１’−Ｇ２’３３上に作用する黒色選択パルス信号を示し、ＶＤはデータ線Ｄ１  ３２上に作用するパルス信号を示す。走査信号ＶＧ１のゲートパルス４２は時間間隔ｔ１の間に走査線Ｇ１  ３２上に作用し、それに並行して画像データ４１１の電圧が第１の薄膜トランジスタ３１１を介して画素３１内に書き込まれる。
【００３９】
前述したように、走査線３４を伝送されるゲートパルス４２は転送によってゲートパルス４３のように変形（特に走査線３４の末端において変形が最も著しい）することによってＲＣ遅延という問題がある。また、変形したゲートパルス４３が漏話をもたらすという問題もある。本実施形態において、これらの問題を解決するために、時間間隔ｔ１の後に、時間間隔ｔ２を設ける。時間間隔ｔ２の後に、画像データ４１２は画像データ４１１に続いてデータ信号ＶＤ上に現れる。時間間隔Ｔ１の間に、画像データ４１１の電圧は完全に液晶キャパシタ３１３を充電させることができ、その後黒色選択パルス４２’は同一画素３１内の第２の薄膜トランジスタ３１２を開にする。この時間間隔Ｔ１は、半分の画面周期（ｆｒａｍｅ  ｐｅｒｉｏｄ）であり、１つの画面周期は１つの垂直走査周期と同じである。第２の薄膜トランジスタ３１２が開になると、画素電極３１４と共通電極３５とが電気に接続されるため、画素電極３１４と共通電極３５とは同様の電位Ｖｃｏｍ  ４４を有することになる。すなわち、画素３１により表示される色は元の画像データ４１１により表される色調から黒に変わる。
【００４０】
背景技術に言及したように、ＷＵＸＧＡ型式の液晶表示装置（６０Ｈｚ）の時間間隔Ｈ（ｔ１＋ｔ２＋ｔ３＋ｔ４）はほぼ１３．３μｓｅｃである。本実施形態の液晶表示装置においては、必要とする時間間隔Ｈは（ｔ１＋ｔ２）のみであり、ｔ３とｔ４を必要としない。すなわち、本実施形態の液晶表示装置は、背景技術に必要とされる時間間隔ｔ３とｔ４を必要としないため、時間間隔ｔ２を３μｓｅｃにしても画像データ４１１の充電時間ｔ１を背景技術の例１のｔ１より５μｓｅｃも長い１０μｓｅｃに延長することができ。また、本実施形態において、画素３１の表示が純黒に変わるために十分な時間を与えるように、黒色充電時間ｔ３をｔ１と同じにすることが望まし。本実施形態の液晶表示装置において、第２の薄膜トランジスタ３１２が開になると、画素電極３１４と共通電極３５が接続されて短絡を形成するため、純黒に変わるまでの時間を背景技術のそれより短縮することができる。
【００４１】
図５は、画素電極３１４に作用するパルス信号の波形図である。図示のように、画素電極３１４の充電時間は、その電位ＶＰが画像データ４１１と同じ電位５１１になるために十分であると共に、時間間隔Ｔ１が終了するまで電位５１１に維持される。時間間隔Ｔ１の後に黒色選択パルス４２’が作用し始めると、電位ＶＰは直ちに共通電極３５と同様の電位５１２に変わる。
【００４２】
本実施形態の液晶表示装置３は、信号駆動回路３８上において、解良したゲート駆動素子３８１を用いて各走査線３４と各黒色選択線３３を駆動する。図６は本実施形態におけるゲート駆動素子３８１が出力する各々の信号のタイムシーケンス図である。本実施形態の液晶表示装置３において、初期垂直信号ＳＴＶ、ゲートタイムパルス信号ＣＰＶと出力起動信号ＯＥはすべて液晶表示装置コントローラ３７から出力される。初期垂直信号ＳＴＶ１とＳＴＶ２は各ゲート駆動素子３８１を駆動して走査信号ＶＧ１−ＶＧｎを出力させることによって各走査線３４の走査を開始させる。また、初期垂直信号ＳＴＶ３とＳＴＶ４はゲート駆動素子３８１を駆動して黒色選択パルスＶＧ１’−ＶＧｎ’を黒色選択線３３に出力させる。出力起動信号ＯＥはその他の走査線３４または黒色選択線３３が選択されるか否かを制御するのに用いる。
【００４３】
図７は本発明のゲート駆動素子３８１の構成を示すブロック図である。ゲート駆動素子３８１は、レベルシフト（ｌｅｖｅｌ  ｓｈｉｆｔ）回路７１、シフトレジスタ（ｓｈｉｆｔｒｅｇｉｓｔｅｒ）ユニット７２、レベルシフタユニット（ｌｅｖｅｌ  ｓｈｉｆｔｅｒ  ｕｎｉｔ）７３、出力バッファ（ｏｕｔｐｕｔ  ｂｕｆｆｅｒ）７４により構成される。信号ＣＰＶ、ＳＴＶ１またはＳＴＶ２、ＯＥ、Ｌ／Ｒ、とＳＴＶ３またはＳＴＶ４は液晶表示装置コントローラ３７からレベルシフト回路７１に入力される。送り方向切換信号Ｌ／Ｒが“Ｌ”であるときには、ＳＴＶ１、２とＳＴＶ３、４はＯＥ信号とＣＰＶタイムパルス信号に従ってデータを同期変換する一方、送り方向切換信号Ｌ／Ｒが“Ｈ”であるときには、ＳＴＶ１、２とＳＴＶ３、４の方向は逆になる。
【００４４】
レベルシフト回路（第１のレベルシフタともいう）７１は外部信号の電位、たとえばＯＥの電位をゲート駆動素子３８１の内部作動用に供給する電位に変換する。シフトレジスタユニット７２は複数個のシフトレジスタが配置されており、レベルシフト回路７１による電位転換に応じた計算、および走査線３４に作用する走査信号を順に変換するための計算を行うものである。レベルシフタユニット７３は複数個のレベルシフタが配置されており、各レベルシフタはシフトレジスタ７２から送られてきた駆動信号の電位をＶｃｏｍまたはＶＳＳに変換する。出力バッファ７４は走査線に順に作用する信号を出力する。例えば、最初に、第１のバッファは高電位の信号Ｖｃｏｍ（ＶＨ）を提供すると、残りのバッファは低電位の信号（ＶＬ）を提供する。その後、出力バッファ７４が電位を変換し、第２のバッファに高電位の信号Ｖｃｏｍを提供させると、他のバッファ（元の第１のバッファを含む）は、低電位の信号ＶＬを提供する。ＶＤＤとＶＳＳは外部電源からレベルシフタユニット７３に供給されるものであり、ＶＳＳとＶＥＥも外部電源からレベルシフタユニット７３または出力バッファ７４に供給されるものである。ＶＥＥは走査信号のゲートパルスの画像電極３１４上に作用する電位を補償するためのものである。論理入力と論理出力、たとえばＳＴＶ１、２およびＳＴＶ３、４は、ＶＤＤからＶＳＳまでの振幅と同じであり、走査信号、たとえばＶＧ１−ＶＧｎとＶＧ１’−ＶＧｎ’は、ＶｃｏｍからＶＬまでの振幅（あるいは特に３階駆動素子に適すように、ＶｃｏｍからＶＥＥまでの振幅）と同じである。
【００４５】
以上、本発明の望ましい実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限られることがなく、本発明の主旨から逸脱しない限り様々な代替および変更を行うことが可能である。したがって、本発明の保護範囲は、実施例で開示したものに限るべきではなく、本発明から逸脱しない様々な代替および変更、並びに頭記の特許請求の範囲でカバーされたものを包含するものとする。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】米国特許出願公開２００３／０００１９８３号公報の液晶表示パネル１０の駆動信号の波形を示す図
【図２】図１のデータ信号および走査信号の波形図
【図３】本発明の最良の実施形態の液晶表示装置３の回路を示す図
【図４】図３に示す液晶表示装置におけるデータ線、走査線、黒色選択線上に作用するパルス信号を示す図
【図５】図３に示す液晶表示装置３の画素電極に作用するパルス信号を示す図
【図６】図３に示す実施形態の液晶表示装置３におけるゲート駆動素子が出力する各信号のタイムシーケンス図
【図７】図３に示す実施形態の液晶表示装置３におけるゲート駆動素子の構成を示すブロック図
【符号の説明】
【００４７】
１０  液晶表示パネル
１１１、１１２、１１１’、１１２’  波形
１２  走査線Ｇ１〜Ｇｎ
１３  データ線Ｄ１〜Ｄｍ
１４１、１４２  薄膜トランジスタ
１５１、１５２  画素電極
１６  共通電極
１８１、１８３  データ
１８２、１８４  ブラックデータ
３  液晶表示装置
３０  液晶表示パネル
３１  画素
３１１  第１の薄膜トランジスタ
３１２  第２の薄膜トランジスタ
３１３  液晶キャパシタ
３１４  画素電極
３２  信号線
３３  黒色選択線
３４  走査線
３５  共通電極
３６  データ線駆動回路
３７  液晶表示装置コントローラ
３８  走査線駆動回路
３８１  ゲート駆動素子
４１１、４１２  画像データ
４２  ゲートパルス
４２’  黒色選択パルス
４３  変形したゲートパルス
４４  共通電位
５１１、５１２  電位（画素電極）
７１  レベルシフト回路
７２  シフトレジスタユニット
７３  レベルシフタユニット
７４  出力バッファ
【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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