(57)【要約】【課題】信号振幅の低減化が可能な対向電極の形状並びに駆動方式を提供する。【解決手段】表示装置は個々の画素電極と、これに対向配置された対向電極と、両者の間隙に保持され各画素電極と対向電極との間に生じる電位差に応じて光学特性が変化する液晶セルＬＣとを備えている。対向電極は各画素５の行に対応して分割された行対向電極Ｘｃｏｍからなる。又、垂直走査回路２による画素行の順次選択に合わせて行対向電極Ｘｃｏｍを順次走査して極性が反転する対向電位ＣＯＭＭＨ／ＣＯＭＭＬのいずれか一方を印加する対向走査回路４を備えている。対向走査回路４は、水平駆動回路３が選択された画素行に一方の極性の信号を書き込む時、当該選択された画素行に対応する行対向電極Ｘｃｏｍに反対極性の対向電位を印加し、且つ当該画素行の選択が解除されてから次に選択されるまでの間該行対向電極Ｘｃｏｍをそのまま反対極性の対向電位に保持する。【選択図】図１
2005062396.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
行状に配された走査線、列状に配された信号線、及び各走査線と各信号線の交差部に対応して行列状に配された画素を含む画素アレイ部と、
各走査線に順次選択パルスを印加して画素を行単位で順次選択する垂直走査回路と、
極性が反転する信号を各信号線に印加して、選択された行の画素にいずれか一方の極性の信号を書き込む水平駆動回路とを備え、
各画素は、走査線及び信号線に接続し選択パルスに応答して導通するスイッチング素子及び該導通したスイッチング素子を介して信号が書き込まれる画素電極を含み、
更に各画素電極と所定の間隙を介して対向配置された対向電極と、
該間隙に保持され各画素電極と該対向電極との間に生じる電位差に応じて光学特性が変化する電気光学物質とを備えた表示装置であって、
前記対向電極は各画素の行に対応して分割された行対向電極からなり、
該垂直走査回路による画素行の順次選択に合わせて該行対向電極を順次走査して極性が反転する対向電位のいずれか一方を印加する対向走査回路を備えており、
前記対向走査回路は、該水平駆動回路が選択された画素行に一方の極性の信号を書き込む時、当該選択された画素行に対応する行対向電極に反対極性の対向電位を印加し、且つ当該画素行の選択が解除されてから次に選択されるまでの間該行対向電極をそのまま反対極性の対向電位に保持することを特徴とする表示装置。
【請求項２】
前記水平駆動回路は、一行毎に極性が反転する信号を各画素行に書き込み、
前記対向走査回路は、該信号と逆極性で一行毎に極性が反転する該対向電位を各行対向電極に印加することを特徴とする請求項１記載の表示装置。
【請求項３】
各画素は、画素電極に書き込まれた信号を保持する補助容量を含んでおり、
各補助容量は、一方の電極が対応するスイッチング素子に接続し、他方の電極が所定の基準電位に固定されていることを特徴とする請求項１記載の表示装置。
【請求項４】
行状に配された走査線、列状に配された信号線、及び各走査線と各信号線の交差部に対応して行列状に配された画素を含む画素アレイ部を備え、各画素は、走査線及び信号線に接続し選択パルスに応答して導通するスイッチング素子及び該導通したスイッチング素子を介して信号が書き込まれる画素電極を含み、更に各画素電極と所定の間隙を介して対向配置され且つ各画素の行に対応して分割された行対向電極と、該間隙に保持され各画素電極と行対向電極との間に生じる電位差に応じて光学特性が変化する電気光学物質とを備えた表示装置の駆動方法であって、
各走査線に順次選択パルスを印加して画素を行単位で順次選択する垂直走査手順と、
極性が反転する信号を各信号線に印加して、選択された行の画素にいずれか一方の極性の信号を書き込む水平駆動手順と、
該垂直走査手順による画素行の順次選択に合わせて行対向電極を順次走査し極性が反転する対向電位のいずれか一方を印加する対向走査手順とを行い、
前記対向走査手順は、該水平駆動手順で選択された画素行に一方の極性の信号を書き込む時、当該選択された画素行に対応する行対向電極に反対極性の対向電位を印加し、且つ当該画素行の選択が解除されてから次に選択されるまでの間該行対向電極をそのまま反対極性の対向電位に保持することを特徴とする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、ＬＣＤなどによって代表されるフラットパネル構造のアクティブマトリクス型表示装置及びその駆動方法に関する。より詳しくは、マトリクス状に集積形成された画素電極に対面する対向電極の形状並びに駆動方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
図６は従来の表示装置の一例を示す模式的な回路ブロック図である。図示する様に、表示装置は基本的に画素アレイ部１と垂直方向シフトレジスタ２ａと水平方向シフトレジスタ３ａとで構成されている。画素アレイ部１は、行状に配された走査線Ｘ、列状に配された信号線Ｙ及び各走査線Ｘと各信号線Ｙの交差部に対応して行列状に配された画素５を含む。垂直方向シフトレジスタ２ａは画素アレイ部１の左右両側に配され、画素アレイ部１を左右から同時に駆動する。具体的には、垂直方向シフトレジスタ２ａは、各走査線Ｘに順次選択パルスを印加して画素５を行単位で順次選択する。水平方向シフトレジスタ３ａは、所定の基準電位ＣＯＭに対して極性が正負に反転する映像信号Ｖｉｄｅｏを各信号線Ｙに印加して、選択された行の画素５に正負何れか一方の極性の信号Ｖｉｄｅｏを書き込む。具体的には、水平方向シフトレジスタ３ａは各信号線Ｙの上端に接続された水平スイッチＨＳＷを順次開閉駆動する。この水平スイッチＨＳＷは各信号線Ｙを共通のビデオライン３ｂに接続するものである。ビデオライン３ｂには外部から映像信号Ｖｉｄｅｏが供給されている。水平方向シフトレジスタ３ａはＨＳＷを順に開閉駆動することで、信号Ｖｉｄｅｏを各信号線Ｙにサンプリングする。
【０００３】
各画素５は、トランジスタＴｒからなるスイッチング素子と画素電極５ａを含んでいる。トランジスタＴｒは走査線Ｘ及び信号線Ｙに接続し選択パルスに応答して導通する。画素電極５ａには導通したトランジスタＴｒを介して信号Ｖｉｄｅｏが書き込まれる。この信号Ｖｉｄｅｏは水平方向シフトレジスタ３ａによって信号線Ｙにサンプリングされたものである。更に、各画素電極５ａと所定の間隙を介して対向電極２１が対面配置されている。対向電極２１は個々の画素電極５ａに対して全面共通となっている。対向電極２１と個々の画素電極５ａとの間には電気光学物質として例えば液晶が保持されており、画素単位で液晶セルＬＣを構成する。液晶セルＬＣは画素電極５ａと対向電極２１との間に生じる電位差に応じて光学特性が変化し、所望の画像表示を行う。更に各画素５は、画素電極５ａに書き込まれた信号を保持する補助容量Ｃｓを含んでいる。各補助容量Ｃｓは一方の電極が対応するトランジスタＴｒに接続し、他方の電極が補助容量線Ｘｃｓを介して基準電位ＣＯＭに固定されている。尚対向電極２１も同一の基準電位ＣＯＭに固定されている。
【０００４】
図７は、図６に示した表示装置の駆動方式を示す模式図であり、いわゆる１Ｈ反転駆動方式及び１Ｆ反転駆動方式を採用している。アクティブマトリクス型の表示装置はフラットパネル構造を有し、所定の間隙を介して接合した画素基板１０と対向基板２０とで構成されている。両基板の間隙には電気光学物質として例えば液晶が保持されている。画素基板１０側には画素電極５ａがマトリクス状に形成されている。図示を簡略化する為、画素アレイ部は４×５の画素で表わしてある。一方対向基板２０側には全面ベタで対向電極２１が形成されている。この対向電極２１は所定の基準電位例えばＣＯＭ＝７．５Ｖに固定されている。
【０００５】
１フィールド目では最初の水平期間で基準電位ＣＯＭに対しハイ側（Ｈ側）の信号が１行目の画素に書き込まれる。この信号レベルは例えば１２．５〜７．５Ｖである。次の水平期間では２行目の画素に対し極性がロー側（Ｌ側）に反転した信号が書き込まれる。Ｌ側の信号レベルは２．５〜７．５Ｖである。この様に画素行に書き込まれる信号は１水平期間（１Ｈ）毎に極性が反転するので、１Ｈ反転駆動と呼ばれている。同様に２フィールド目でも１Ｈ反転駆動が行われる。但し個々の画素行に着目すると、１フィールド目と２フィールド目では書き込まれる信号の極性が反転している。例えば１行目の画素に着目すると、１フィールド目ではＨ側の信号が書き込まれるのに対し、２フィールド目ではＬ側の信号が書き込まれている。この様に１フィールド（１Ｆ）毎に画素に書き込まれる信号の極性が反転するので、１Ｆ反転駆動と呼ばれている。
【０００６】
この様なアクティブマトリクス型表示装置の駆動方式は、例えば特許文献１や特許文献２に開示されている。
【特許文献１】特開２００２−１０７６９３号公報
【特許文献２】特開２００３−５１５１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
図７に示した様に、従来の表示装置では、対向基板側は全て共通電位でベタ基板となっている。画素基板側では１行毎に信号電位がＨ，Ｌ，Ｈ，Ｌとなっており、次のフィールドではＬ，Ｈ，Ｌ，Ｈと位相を逆転させ、フリッカなどの画質不良を防いでいる。しかしながら、１Ｈ反転駆動では１行目と２行目で信号電位が逆極性となっており、信号振幅が５．０Ｖの時を例に取ると、最大で１０．０Ｖもの電位差が画素間（ａ）で発生することになる。これに対し、画素基板と対向基板との間には最大で５．０Ｖの電圧がかかる。例えば画素基板と対向基板との間の間隙を約３μｍ前後とすると、仮に画素間（ａ）の寸法が３μｍとしても、対向基板に比較し画素間の電界強度が約２倍となってしまう。この為、画素電極の端部で液晶の配向が乱れてしまう。この配向乱れを隠す為に、ブラックマスクなどの遮光領域を大きくする必要があり、その分画素開口率を落としてしまう。この傾向は画素の高密度化に伴い更に大きな影響を与え、現状では画素間の横方向電界により液晶分子が変位し過ぎ、元に戻らなくなる現象（ヒステリシス化）まで生じている。以上の様に画素の高密度化に伴い、画素間の横方向電界による配向の乱れが問題となっている。これは、画素基板と対向電極との間の縦方向電界に対して、隣接の画素間に生じる横方向電界の方が強くなる為である。この結果、配向の乱れによるコントラスト低下、配向の乱れを隠す為の遮光領域拡大による透過率低下、局所的な電界集中による液晶分子のヒステリシス化等の問題が発生している。今後高密度に伴い益々隣接画素間の電界強度を抑制することが重要な解決課題となっている。
【０００８】
信号振幅が大きい程画素間に作用する電界強度が強くなる為、液晶の配向不良を招く。その他、信号振幅が大きいことにより様々な問題を生じている。例えば、信号の変化によるノイズが寄生容量を介して画素電位へ大きく影響を与え、クロストークやウィンドウを表示した際のにじみやゴーストなどの画質不良が問題となっている。又、信号振幅が大きいと、画素電位と信号線電位との差が大きくトランジスタのリークが顕著となる。例えば光リークなどにより画質不良が発生しており問題となっている。
【０００９】
信号振幅を半減する為に従来からＶＣＯＭ反転駆動方式が提案されている。これは、対向電極に印加する電圧ＶＣＯＭを１Ｈ周期で反転し、これと対応する様に画素電極側に書き込む信号電位を反転する方式である。このＶＣＯＭ反転駆動は対向電極電位を固定した場合に比べ原理的に信号振幅を半減できる。しかしながら実際には全面ベタで形成された大容量の対向電極を１Ｈの高速周期で反転駆動することは困難であり、実用的な解決手段とはなり得ていない。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上述した従来の技術の課題に鑑み、本発明は信号振幅の低減化が可能な対向電極の形状並びに駆動方式を提供することを目的とする。係る目的を達成する為に以下の手段を講じた。即ち本発明は、行状に配された走査線、列状に配された信号線、及び各走査線と各信号線の交差部に対応して行列状に配された画素を含む画素アレイ部と、各走査線に順次選択パルスを印加して画素を行単位で順次選択する垂直走査回路と、極性が反転する信号を各信号線に印加して、選択された行の画素にいずれか一方の極性の信号を書き込む水平駆動回路とを備え、各画素は、走査線及び信号線に接続し選択パルスに応答して導通するスイッチング素子及び該導通したスイッチング素子を介して信号が書き込まれる画素電極を含み、更に各画素電極と所定の間隙を介して対向配置された対向電極と、該間隙に保持され各画素電極と該対向電極との間に生じる電位差に応じて光学特性が変化する電気光学物質とを備えた表示装置であって、前記対向電極は各画素の行に対応して分割された行対向電極からなり、該垂直走査回路による画素行の順次選択に合わせて該行対向電極を順次走査して極性が反転する対向電位のいずれか一方を印加する対向走査回路を備えており、前記対向走査回路は、該水平駆動回路が選択された画素行に一方の極性の信号を書き込む時、当該選択された画素行に対応する行対向電極に反対極性の対向電位を印加し、且つ当該画素行の選択が解除されてから次に選択されるまでの間該行対向電極をそのまま反対極性の対向電位に保持することを特徴とする。
【００１１】
好ましくは前記水平駆動回路は、一行毎に極性が反転する信号を各画素行に書き込み、前記対向走査回路は、該信号と逆極性で一行毎に極性が反転する該対向電位を各行対向電極に印加する。又各画素は、画素電極に書き込まれた信号を保持する補助容量を含んでおり、各補助容量は、一方の電極が対応するスイッチング素子に接続し、他方の電極が所定の基準電位に固定されている。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、画素行に対応して対向電極をベタではなく行単位で分割して行対向電極としている。各行対向電極を信号入力電圧に対して逆位相で電位をかけながら走査する。これにより、対向基板と画素基板間の縦方向電界を確保し、且つ画素間に作用する横方向電界を緩和している。これにより画素間の局所的な電界集中による液晶の配向不良を防ぎ、開口率の拡大とコントラストの改善並びに液晶のヒステリシス挙動の防止を実現できる。本発明は従来のＶＣＯＭ反転駆動と異なり、行単位で分割化された行対向電極を走査している為、パネル内の耐圧を低くでき、且つ対向基板の電位をＤＣ的な挙動とする為、回路構成が簡略化できる。
【００１３】
以上をまとめると、画素基板側の画素行に対応して対向基板側の電極を分割化した行対向電極を形成し、これを走査しながら所定の電位を加えることにより、以下の効果を達成している。第１に、画素間の電界強度を小さくすることにより、電界の乱れによる液晶の配向不良を抑制でき、光抜けの領域を狭めることができる。第２に、信号線電位及び画素電位を下げることができ、画素基板側の電圧を全体的に下げることが可能になる。第３に信号線電位と画素電位間の電位差を小さくすることができ、画素トランジスタのリークを減らすことが可能となる。これにより、光リークなどの画質不良を大幅に改善できる。第４に、信号の振幅を小さくすることができ、信号線から寄生容量を介して飛び込むノイズを抑制できる。これにより、クロストークやゴースト、ウィンドウ表示をした場合の境界領域のにじみなど画質不良を大幅に改善できる。第５に、対向基板側に形成した行対向電極の走査電位が基準電位に対して正負二つに固定した電位である為、回路構成は簡略化可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。図１は、本発明に係る表示装置の全体的な構成を示す回路ブロック図である。図示する様に、本表示装置は基本的に画素アレイ部１と垂直走査回路２と水平駆動回路３とで構成されている。画素アレイ部１は、行状に配された走査線Ｘ、列状に配された信号線Ｙ、及び各走査線Ｘと各信号線Ｙの交差部に対応して行列状に配された画素５を含む。垂直走査回路２はシフトレジスタなどで構成され、画素アレイ部１の左右に一対配されており、両側から同時に画素アレイ部１を駆動している。垂直走査回路２は各走査線Ｘに順次選択パルスを印加して画素５を行単位で順次選択する。水平駆動回路３は所定の基準電位ＣＯＭに対して極性がハイ側（Ｈ側）とロー側（Ｌ側）で反転する信号Ｖｉｄｅｏを各信号線Ｙに印加して、選択された行の画素５にＨ側又はＬ側何れか一方の極性の信号Ｖｉｄｅｏを書き込む。具体的には、水平駆動回路３は水平方向シフトレジスタ３ａと水平スイッチＨＳＷとで構成されている。水平スイッチＨＳＷは各信号線Ｙの端部に配されており、各信号線Ｙを共通のビデオライ３ｂに接続している。ビデオライン３ｂには外部から交流反転信号Ｖｉｄｅｏが供給される。水平方向シフトレジスタ３ａは水平スイッチＨＳＷを順次開閉駆動することで、信号Ｖｉｄｅｏを各信号線Ｙにサンプリングする。
【００１５】
個々の画素５はスイッチング素子として機能するトランジスタＴｒ及び画素電極とを含んでいる。トランジスタＴｒは例えば電界効果型の薄膜トランジスタからなり、走査線Ｘ及び信号線Ｙに接続し、選択パルスに応答して導通する。画素電極には導通したトランジスタＴｒを介して信号が書き込まれる。この信号は水平駆動回路３により水平スイッチＨＳＷを介して信号線Ｙにサンプリングされたものである。
【００１６】
本表示装置は更に各画素電極と所定の間隙を介して対向配置された対向電極及びこの間隙に保持され各画素電極と対向電極との間に生じる電位差に応じて光学特性が変化する電気光学物質とを備えている。本実施形態ではこの電気光学物質は液晶である。この液晶は個々の画素電極と対向電極とによって挟持され、画素単位で液晶セルＬＣを構成する。
【００１７】
本発明の特徴事項として、対向電極は各画素５の行に対応して分割された行対向電極Ｘｃｏｍからなる。この行対向電極Ｘｃｏｍを駆動走査する為に、対向走査回路４が設けられている。対向走査回路４は、垂直走査回路２による画素行の順次選択に合わせて行対向電極Ｘｃｏｍを順次走査し、基準電位ＣＯＭに対し極性が反転するＨ側対向電位ＣＯＭＭＨ，Ｌ側対向電位ＣＯＭＭＬの何れか一方を印加する。この時対向走査回路４は、水平駆動回路３が選択された画素行に一方の極性の信号を書き込む時、当該選択された画素行に対応する行対向電極Ｘｃｏｍに反対極性の対向電位を印加し、且つ当該画素行の選択が解除されてから次に選択されるまでの間該行対向電極Ｘｃｏｍをそのまま反対極性の対向電位に保持する。例えば水平駆動回路３が画素行にＨ極性の信号Ｖｉｄｅｏを書き込む時、対向走査回路４は当該選択された画素行に対応する行対向電極Ｘｃｏｍに反対極性の対向電位ＣＯＭＭＬを印加し、且つ当該画素行の選択が解除されてから次に選択されるまでの間当該行対向電極Ｘｃｏｍをそのまま反対極性の対向電位ＣＯＭＭＬに保持する。逆に水平駆動回路３が画素行にＬ極性の信号を書き込む時、対向走査回路４は対応する行対向電極Ｘｃｏｍに反対極性の対向電位ＣＯＭＭＨを印加する。尚、対向走査回路４については、垂直走査回路２及び水平駆動回路３と同じく画素基板側に作成し、走査用の配線を対向基板側の行対向電極とつないで走査を実行している。但し本発明はこれに限られるものではなく、対向走査回路４は対向基板側に形成し、直接行対向電極Ｘｃｏｍを駆動走査する様にしても構わない。
【００１８】
本実施形態は１Ｈ反転駆動を採用している。すなわち水平駆動回路３は、１行毎に極性が反転する信号Ｖｉｄｅｏを各画素行に書き込む。これと対応して、対向走査回路４は信号Ｖｉｄｅｏと逆極性で１行毎に極性が反転する対向電位ＣＯＭＭＨ／ＣＯＭＭＬを各行対向電極Ｘｃｏｍに印加する。尚、本実施形態では各画素５が、スイッチング用のトランジスタＴｒ及び液晶容量ＬＣに加え、画素電極に書き込まれた信号Ｖｉｄｅｏを保持する補助容量Ｃｓを含んでいる。各補助容量Ｃｓは一方の電極が対応するトランジスタＴｒに接続し、他方の電極が補助容量線Ｘｃｓを介して基準電位ＣＯＭに固定されている。又、図示の実施形態では、垂直走査回路２は行状の走査線Ｘの片側にのみ配され、片側から各走査線Ｘを駆動しているが、本発明は必ずしもこの構成に限られるものではなく、図６に示した従来例と同様に、一対の垂直走査回路を行状の走査線の両側に分かれて配し、両側から同時に各走査線を駆動しても良い。又対向走査回路４も行対向電極Ｘｃｏｍの片側にのみ配され、片側から各行対向電極Ｘｃｏｍを駆動しているが、本発明は必ずしもこの構成に限られるものではなく、垂直走査回路と同様に、一対の対向走査回路を行対向電極の両側に分かれて配し、両側から同時に各行対向電極を駆動しても良い。
【００１９】
図２は図１に示した表示装置の駆動方法を示す模式図である。本駆動方式は１Ｈ反転で且つ１Ｆ反転を採用している。１フィールド目では画素基板１０側に着目すると、最初の１Ｈ期間で１行目の画素電極５ａにＭＨ側の信号を書き込んでいる。ＭＨ側の信号レベルは７．５〜２．５Ｖである。従来例に比し半減しているので、これと区別する為文字Ｍを加えてＭＨ側と表記している。他の電位レベルについても従来例と区別する為に文字Ｍを加えてある。続いて２行目には反対極性のＭＬ側信号電位が書き込まれる。この信号電位は２．５〜７．５Ｖである。１行目の画素電極５ａと２行目の画素電極５ａとの間の間隙（ｂ）には、最大で５Ｖの横方向電界が加わる。これは従来に比し半減している。
【００２０】
１フィールド目の対向基板２０側では、画素基板１０側の１Ｈ反転と対応して各行対向電極の１Ｈ反転駆動を行っている。但し、画素基板１０側と対向基板２０側では逆位相となっている。例えば対向基板２０側で第１の行電極ＸｃｏｍにはＣＯＭＭＬ側の対向電位が印加され且つ１フィールド期間そのまま保持する。本実施形態ではＣＯＭＭＬ側の対向電位は２．５Ｖに固定されている。第２の行対向電極Ｘｃｏｍには反対のＣＯＭＭＨ側の対向電位が印加され且つ１フィールド期間そのまま保持される。本実施形態ではこのＣＯＭＭＨ側の対向電位は７．５Ｖに固定されている。
【００２１】
２フィールド目でも画素基板１０側及び対向基板２０側でそれぞれ１Ｈ反転駆動が行われている。但し１フィールド目と２フィールド目では位相が反転しており、いわゆる１Ｆ反転駆動となっている。例えば画素基板１０側に着目すると、１行目の画素電極にはＭＬ側の信号電位が書き込まれる。対向基板２０側ではこれと反対極性になるＣＯＭＭＨ側の対向電位７．５Ｖが印加され且つ保持される。次の２行目に移ると画素基板１０側ではＭＨ側の信号が書き込まれる一方、対向基板２０側ではこれと逆極性のＣＯＭＭＬ側の対向電位が印加保持される。
【００２２】
以上説明した様に、本発明では対向基板２０側でも対向電極を行単位で分割している。各行対向電極のそれぞれに対し、画素基板側の信号入力と逆位相の関係にある対向電位を印加し、且つ画素書込に同期して１行毎に走査している。信号の入力電位については図２に示す様に振幅自体を小さくし７．５Ｖ〜２．５Ｖとし、その代わりに対向電極電位を７．５Ｖ、２．５Ｖとそれぞれの値に変化させ、画素部の信号振幅としては従来と同じく５．０Ｖを確保している。尚、図２の実施形態では、各行対向電極Ｘｃｏｍは帯状にパタニングされているが、本発明はこれに限られるものではない。画素基板１０側の画素電極５ａと同様に格子状もしくはマトリクス状にパタニングしてもよい。但し、マトリクス状にパタニングした場合は、行毎に共通接続して対向走査回路により走査可能としなければならない。
【００２３】
図３は画素部の電気力線と液晶の透過率分布のシミュレーション結果を示す。（Ａ）は従来の液晶表示装置のシミュレーション結果であり、（Ｂ）は本発明に係る表示装置のシミュレーション結果である。シミュレーションの都合上、上側を画素基板１０側、下側を対向基板２０側として表示している。各図の左側に基板間の縦方向距離（単位μｍ）を取り、右側に透過率メモリを取り、下側に横方向距離（単位μｍ）を取ってある。画素基板１０と対向基板２０の間隙寸法は約３μｍであり、両者の間に液晶３０が保持されている。図には、液晶ダイレクタ方向と透過率と等電位線が描かれている。
【００２４】
（Ａ）に示す従来の駆動方式では、図７のａ１−ａ２を結ぶ線に沿った断面が表わされている。この部分では画素間で最大１２．５−２．５Ｖ＝１０．０Ｖの横方向電界がかかり、液晶３０の配向が乱れ、光漏れの領域Ｇが約４μｍ弱と大きくなっている。
【００２５】
一方（Ｂ）に示す本発明の方式では、図２のｂ１−ｂ２を結ぶ線に沿った断面において、画素基板１０上の画素間で横方向電界は最大７．５−２．５Ｖ＝５．０Ｖとなり、従来の横方向電界強度に比べて半減している。その為、液晶分子の乱れが少なく、光抜けの領域Ｇが（Ａ）に比べ非常に小さくなっており、約２μｍ弱である。光抜けが生じなくなった領域を画素開口側へ回すことができ、透過率の改善が図れる。
【００２６】
信号入力の振幅を小さくする目的で、従来から対向電極の電位を変化させる方式として前述した様にＶＣＯＭ反転駆動が一般的に採用されている。しかしながら、このＶＣＯＭ反転駆動法では、対向電極電位ＶＣＯＭの変動時に、その変化分が画素部の補助容量電位を変化させ、画素電位そのものが大きくなり、パネル全体に必要な耐圧が大きくなる問題があった。図４は、従来のＶＣＯＭ反転駆動における２行分の画素電極、対向電極、補助容量電極の電位変化を示す。１フィールド後はそれぞれ逆極性となるが、本図では図示を省略している。ＶＣＯＭ反転駆動では、対向電極電位と画素Ｃｓ電極電位が連動して１Ｈ期間毎に反転する。最初の１Ｈ期間（１）では対向電極電位がＬ側になる一方Ｈ側の画素信号が書き込まれる。次の１Ｈ期間（２）になると、対向電極電位はＨ側に反転する。その際１Ｈ期間（１）で画像信号が書き込まれた画素はゲートが閉じている為、対向電極電位及びこれと連動する画素Ｃｓ電極電位の上方変動により、画素電位が持ち上げられる。１Ｈ期間（２）では次の画素行に対して負極性の画素信号の書込が行われる。続く１Ｈ期間（３）では対向電極電位が再びＬ側に反転する。その際１Ｈ期間（２）で信号が書き込まれた画素はゲートが閉じている為、Ｃｓ電極電位及び対向電極電位の下方変動により、画素電位も持ち下げられる。この様に従来のＶＣＯＭ反転駆動では対向電極と補助容量電極の電位が共通となっており、信号を書き込んだ１Ｈ後の変化で画素電位が持ち上げられ又は持ち下げられる。その分より多くの電源電圧幅が必要であり、図示の例では0Ｖ以下から１５．０Ｖ以上が必要である。
【００２７】
図５は、本発明に係る表示装置の２行分の画素電極、対向電極及び補助容量電極の電位変化を示す。理解を容易にする為、図４に示したＶＣＯＭ反転駆動の電位図と対応する部分には対応する参照番号を付してある。初めの１Ｈ期間（１）では選択された行の画素にＭＨ側の信号が書き込まれる。その時対応する行対向電極の電位はＣＯＭＭＬ側に走査される。この電位はそのまま１Ｆ期間保持される。次の１Ｈ期間（２）では信号がＭＬ側の電位に切り替わる一方、行対向電極に印加される対向電位はＣＯＭＭＨ側となる。１Ｈ期間（２）で一旦走査され設定された対向電極電位は１フィールド期間中固定される。これに対し画素Ｃｓ電極電位は常に中間の基準電位に固定されている。本発明に係る駆動方式は行対向電極を１行毎に走査し、１フィールド期間電位を保持する為、画素部の変化が少なく、その為に必要な電源電圧幅は非常に小さくなっている。図示の例では電源電圧幅は２．５Ｖ以下から７．５Ｖ以上である。これは、各行対向電極を１行毎に走査し電位をＣＯＭＭＨ（７．５Ｖ）かＣＯＭＭＬ（２．５Ｖ）に１フィールド期間固定している為である。この点が従来のＶＣＯＭ反転駆動とは大きく異なる特徴である。
【００２８】
本発明に係る表示装置の駆動方式では、画素の電位はＣＯＭＭＬ（２．５Ｖ）からＣＯＭＭＨ（７．５Ｖ）の範囲であり、信号振幅自体もこの範囲に入る。これにより画素電極と信号線の間の電位差を非常に小さくすることができ、画素トランジスタのリークを大幅に抑制できる。本発明に係る駆動方式は光リークに対して強い駆動方式となっている。加えて入力映像信号振幅を小さくすることは、信号線から寄生容量を介して画素電極側に飛び込むノイズの影響を抑えることとなり、ゴーストやウィンドウ表示時の境界線のにじみなど画質不良を大幅に低減できる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明に係る表示装置の全体構成を示す回路ブロック図である。
【図２】本発明に係る表示装置の駆動方法を示す模式図である。
【図３】本発明に係る表示装置の透過率分布及び等電位線を示す断面図である。
【図４】従来のＶＣＯＭ反転駆動方式を示すタイミングチャートである。
【図５】本発明に係る駆動方式を示すタイミングチャートである。
【図６】従来の表示装置の一例を示す回路ブロック図である。
【図７】図６に示した従来の表示装置の駆動方法を示す模式図である。
【符号の説明】
【００３０】
１・・・画素アレイ部、２・・・垂直走査回路、３・・・水平駆動回路、４・・・対向走査回路、５・・・画素、Ｘ・・・走査線、Ｙ・・・信号線、Ｘｃｏｍ・・・行対向電極
【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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