(57)【要約】【課題】電力消耗を減少できる液晶表示装置及びその駆動方法を提供する。【解決手段】液晶表示装置は、基板上に配列された複数の画素と、各画素に個別的に備えられて水平電界を形成する複数の第１電極及び第２電極と、基板上に横方向に配列されて各画素に走査信号を印加する複数のゲートラインと、基板上に縦方向に配列されて各画素に画像情報を印加する複数のデータラインと、各画素に個別的に備えられ、ゲートラインに接続された第１端子、データラインに接続された第２端子、及び画素の第１電極に接続された第３端子を有する複数のスイッチング素子と、奇数番目の行の各画素に備えられた第２電極に第１共通電圧を印加する複数の第１共通電圧ラインと、偶数番目の行の各画素に備えられた第２電極に第２共通電圧を印加する複数の第２共通電圧ラインと、を備えて構成され、行単位の各画素に備えられたスイッチング素子の第１端子は、第N番目（Nは整数）のゲートライン及び第N+１番目のゲートラインに交互に接続される。【選択図】図１Ａ
2005018077.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に配列された複数の画素と、
前記各画素に個別的に備えられて水平電界を形成する複数の第１電極及び第２電極と、
前記基板上に横方向に配列されて前記各画素に走査信号を印加する複数のゲートラインと、
前記基板上に縦方向に配列されて前記各画素に画像情報を印加する複数のデータラインと、
前記各画素に個別的に備えられ、前記ゲートラインに接続された第１端子、前記データラインに接続された第２端子、及び前記画素の第１電極に接続された第３端子を有する複数のスイッチング素子と、
奇数番目の行の各画素に備えられた第２電極に第１共通電圧を印加する複数の第１共通電圧ラインと、
偶数番目の行の各画素に備えられた第２電極に第２共通電圧を印加する複数の第２共通電圧ラインと、を備えて構成され、
前記行単位の各画素に備えられたスイッチング素子の第１端子は、第N番目(Nは整数)のゲートライン及び第N+１番目のゲートラインに交互に接続されることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
前記スイッチング素子は、第１端子としてゲート電極、第２端子としてソース電極、及び第３端子としてドレイン電極が適用された薄膜トランジスタを含むことを特徴とする請求項１記載の液晶表示装置。
【請求項３】
前記複数の第１共通電圧ラインは、前記ゲートラインと平行に配列されて電気的に共通接続され、前記複数の第２共通電圧ラインは、前記ゲートラインと平行に配列されて電気的に共通接続されたことを特徴とする請求項１記載の液晶表示装置。
【請求項４】
前記第１電極は、画素電極であることを特徴とする請求項１記載の液晶表示装置。
【請求項５】
前記第２電極は、共通電極であることを特徴とする請求項１記載の液晶表示装置。
【請求項６】
前記第１共通電圧ラインには、毎フレーム単位で遷移するパルス状の第１共通電圧が印加され、前記第２共通電圧ラインには、第１共通電圧が反転したパルス状の第２共通電圧が印加されることを特徴とする請求項１記載の液晶表示装置。
【請求項７】
前記共通電極の少なくとも一つが、単位画素に形成され、そして第１共通電圧ラインまたは第２共通電圧ラインに接続されたことを特徴とする請求項１記載の液晶表示装置。
【請求項８】
前記基板は、薄膜トランジスタアレイ基板であることを特徴とする請求項１記載の液晶表示装置。
【請求項９】
基板上に配列された複数の画素と、
前記基板上に横方向に配列された複数のゲートラインと、
前記基板上に縦方向に配列された複数のデータラインと、
前記基板に電気的に接続され、前記ゲートラインを通して前記画素に走査信号を印加するゲート駆動部と、
前記基板に電気的に接続され、前記データラインを通して前記画素に画像情報を印加するデータ駆動部と、
第N番目のゲートラインと第N+１番目のゲートライン間の画素にそれぞれ備えられ、前記第N番目のゲートライン及び前記第N+１番目のゲートラインに交互に接続される複数のスイッチング素子と、を含んで構成されることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項１０】
基板上に複数の画素が配列され、これらの画素に備えられた第１電極及び第２電極を通して液晶層に水平電界を印加するインプレーンスイッチング方式の駆動方法において、
行単位の各画素に備えられたスイッチング素子の第１端子を第N番目のゲートライン及び第N+１番目のゲートラインに交互に接続し、奇数番目の行の各画素に備えられた第２電極に毎フレーム単位で遷移するパルス状の第１共通電圧を印加し、偶数番目の行の各画素に備えられた第２電極に前記第１共通電圧が反転したパルス状の第２共通電圧を印加することを特徴とする液晶表示装置の駆動方法。
【請求項１１】
前記第１共通電圧は、前記奇数番目の行の各画素に対応する前記複数のゲートラインと平行に配列される複数の第１共通電圧ラインを通して印加されることを特徴とする請求項１０記載の液晶表示装置の駆動方法。
【請求項１２】
前記第２共通電圧は、前記偶数番目の行の各画素に対応する前記複数のゲートラインと平行に配列される複数の第２共通電圧ラインを通して印加されることを特徴とする請求項１０記載の液晶表示装置の駆動方法。
【請求項１３】
前記画素に印加される画像情報は、ドット反転(Dot Inversion)方式により印加されることを特徴とする請求項１０記載の液晶表示装置の駆動方法。
【請求項１４】
前記画素は、ライン反転形態(Line Inversion Type)に駆動されることを特徴とする請求項１３記載の液晶表示装置の駆動方法。
【請求項１５】
奇数番目の行の各画素に第１共通電圧を印加し、偶数番目の行の各画素に第２共通電圧を印加する段階と、
各ゲートラインに順次走査信号を印加し、第N番目のゲートラインに印加された走査信号が前記第N番目の行の画素のうち奇数番目の画素を選択し、前記第N+１番目の行の画素のうち偶数番目の画素を選択する段階と、
前記走査信号に対応する画像情報を前記選択された画素に印加する段階と、
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１６】
前記画素に印加される画像情報と共通電圧とは、互いに逆のパルス状を有することを特徴とする請求項１５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、液晶表示装置及びその駆動方法に関し、詳しくは、インプレーンスイッチング(In-Plane Switching：IPS)方式の液晶表示装置及びその駆動方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、液晶表示装置(Liquid Crystal Display Device)は、互いに対向する薄膜トランジスタアレイ基板とカラーフィルタ基板とを所定のセルギャップが維持されるように貼り合わせ、そのセルギャップに液晶を充填させることによって形成される。
【０００３】
前記薄膜トランジスタアレイ基板には、所定間隔を隔てて横方向に配列される複数のゲートライン、及び所定間隔を隔てて縦方向に配列される複数のデータラインが互いに交差し、これらのゲートライン及びデータラインが交差して区画される各領域には、スイッチング素子及び画素電極が備えられた画素が形成される。
【０００４】
また、前記カラーフィルタ基板には、前記各画素に対応する位置に赤、緑及び青のカラーフィルタが形成され、これらの画素を通過する光の色干渉を防止するためのブラックマトリックスが前記カラーフィルタの外郭を取り囲む網状に形成され、前記薄膜トランジスタアレイ基板の画素電極との電圧差により液晶に電界を印加する共通電極が形成される。
【０００５】
最近、液晶表示装置には、一般に、ツイステッドネマティック(Twisted Nematic；TN)液晶が使用される。このようなツイステッドネマティック液晶は、画素電極及び共通電極の垂直電界により液晶が駆動されるため、視野角によって光透過率が異なる特性がある。従って、ツイステッドネマティック液晶は、大面積の液晶表示装置ではその使用に制限を受けるようになる。
【０００６】
即ち、前記垂直電界により液晶を駆動するツイステッドネマティック方式の液晶表示装置は、光透過率が左右方向の視野角では対称的であるが、上下方向の視野角では非対称的であるため、上下方向においてイメージが反転する範囲が発生して視野角が狭くなるという問題がある。
【０００７】
このような問題を解決するために、水平電界により液晶を駆動するインプレーンスイッチング方式の液晶表示装置が提案された。
【０００８】
前記インプレーンスイッチング方式の液晶表示装置は、前記垂直電界により液晶を駆動する液晶表示装置に比べて、コントラスト、グレー反転(gray inversion)及び色ずれ(color shift)などの視野角特性を向上させることができるので、広視野角を確保することができ、大面積の液晶表示装置に一般に用いられる。
【０００９】
以下、このようなインプレーンスイッチング方式の液晶表示装置について、図面を参照して詳しく説明する。
【００１０】
図４Aは、一般のインプレーンスイッチング方式の液晶表示装置における薄膜トランジスタアレイ基板の平面構成を示す例示図である。
【００１１】
図４Aに示すように、複数のゲートラインG１〜Gnは横方向に互いに平行に配列され、複数のデータラインD１〜Dmは縦方向に互いに平行に配列される。
【００１２】
従って、これらのゲートラインG１〜Gn及びデータラインD１〜Dmは垂直に交差し、その交差領域に画素P１が定義される。
【００１３】
前記各画素P１には、画素電極１１に印加される画像情報をスイッチングするために薄膜トランジスタTFT１のようなスイッチング素子が備えられる。
【００１４】
図示していないが、前記薄膜トランジスタTFT１のゲート電極は、前記ゲートラインG１〜Gnにそれぞれ連結され、ソース電極は、前記データラインD１〜Dmにそれぞれ連結され、ドレイン電極は、前記画素P１内の画素電極１１にそれぞれ連結される。従って、走査信号が前記ゲートラインG１〜Gnに順次印加されると、前記薄膜トランジスタTFT１は、ゲートラインG１〜Gn単位で順次ターンオンされる。
【００１５】
前記ゲートラインG１〜Gn単位でターンオンされた薄膜トランジスタTFT１のソース電極とドレイン電極間には導電チャネルが形成されるが、前記データラインD１〜Dmを通して薄膜トランジスタTFT１のソース電極に供給される画像情報をドレイン電極に供給する。
【００１６】
また、前記ドレイン電極が画素電極１１に連結されるので、前記画像情報は画素電極１１に供給される。このとき、画素電極１１は、前記画素P１内に少なくとも一つが前記データラインD１〜Dmと平行な方向にパターニングされる。
【００１７】
一方、前記画素P１内に前記画素電極１１に対応して平行に形成された共通電極１３は、前記画素電極１１と共に水平電界を発生して液晶をインプレーンスイッチング方式で駆動する。前記共通電極１３も、前記画素電極１１と同様に、前記画素P１内に少なくとも一つがパターニングされる。
【００１８】
前記画素P１内に形成された共通電極１３には、共通電圧ラインVcom１〜Vcomnを通して共通電圧が供給されるが、これらの共通電圧ラインVcom１〜Vcomnは、前記ゲートラインG１〜Gnと互いに平行に配列され、一側が互いに電気的に連結されて全ての画素に同じ共通電圧が印加される。
【００１９】
一方、図示していないが、前記画素電極１１は、画素別に備えられたストレージキャパシタのストレージ電極に電気的に接続される。従って、前記画素電極１１に印加された画像情報は、走査信号が印加される薄膜トランジスタTFT１のターンオン期間の間前記ストレージキャパシタに充電され、その充電された画像情報は、走査信号が印加されない前記薄膜トランジスタTFT１のターンオフ期間の間には画素電極１１に供給されて液晶の駆動を維持する。
【００２０】
図４Bは、図４Aの薄膜トランジスタアレイ基板の画素の等価回路を示す例示図である。
【００２１】
図４Bに示すように、画素P１は、ゲート電極がゲートラインG１〜Gnに接続され、ソース電極がデータラインD１〜Dmに接続された薄膜トランジスタTFT１を備える。且つ、前記画素P１には、前記薄膜トランジスタTFT１のドレイン電極と共通電圧ラインVcom１〜Vcomn間に並列に連結された液晶容量による寄生キャパシタClc及びストレージキャパシタCstが備えられる。
【００２２】
一方、液晶表示装置の液晶層に持続的に所定の電界が印加されると液晶が劣化し、直流電圧成分により残像が発生する結果をもたらす。従って、液晶の劣化を防止し直流電圧成分を除去するために、共通電圧を基準に正極性と負極性が繰り返されるように画像情報の電圧を印加するが、このような駆動方式を反転駆動方式という。
【００２３】
前記反転駆動方式は、画像情報の極性が画像の一つのフレーム単位で反転して供給されるフレーム反転方式、画像情報の極性がゲートライン単位で反転して供給されるライン反転方式、及び画像情報の極性が互いに隣接する画素別に反転して供給されるとともに画像の一つのフレーム単位で反転して供給されるドット反転方式がある。
【００２４】
このような反転駆動方式のうちドット反転方式は、他の反転方式に比べてフリッカーやクロストーク(cross talk)のような画面歪曲をより效果的に抑制できるため、これを適用した液晶表示装置は優れた画像を提供する。
【００２５】
図５は、ドット反転方式における画素の電圧波形を示す例示図である。
【００２６】
図５に示すように、共通電圧Vcomは、所定レベルの直流電圧に維持され、走査信号がフレーム毎に各ゲートラインに順次印加される。
【００２７】
一方、画像情報VDATAは、互いに隣接する画素別に共通電圧に対して正極性と負極性が反転して印加され、且つ、毎フレーム単位で共通電圧に対して正極性と負極性が反転して印加される。
【００２８】
画素電極に印加される画像情報VDATAは、前記走査信号VG１〜VG３が高電位で印加される薄膜トランジスタのターンオン区間でストレージキャパシタに充電され、図５に示す画素電圧Vpの波形に現れる。
【００２９】
また、前記走査信号VG１〜VG３が低電位に遷移するとき、前記薄膜トランジスタのゲート電極とドレイン電極とのオーバーラップによる寄生容量のカップリング現象により前記画素電圧Vpから電圧降下が発生するが、これを画素電圧の変動分△Vpという。
【００３０】
一方、前記走査信号VG１〜VG３が低電位で印加される薄膜トランジスタのターンオフ区間では、前記ストレージキャパシタに充電された画素電圧Vpが画素電極に持続的に供給されて液晶の駆動を維持させる。
【００３１】
前記画像情報VDATAから共通電圧Vcomを減算した電圧VDATA-Vcomを液晶電圧Vcelと定義する。前記液晶電圧Vcelが液晶を駆動させるためには、画像情報VDATAが共通電圧Vcom以上の電圧レベルで印加されるべきであるが、これは液晶表示装置の電力消費を増加させる。
【００３２】
また、前記所定のレベルに固定されている共通電圧Vcomにより、液晶電圧Vcelの大きさはデータの出力電圧に依存し、液晶に高い電圧を形成するためには、高い出力電圧を有するソース集積回路(Source Integrated Circuit)を使用すべきである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００３３】
しかしながら、このような一般のインプレーンスイッチング方式の液晶表示装置においては、高開口率を得るために画素電極と共通電極との間隔を大きくすると、必要な輝度を得るためにより高い駆動電圧が必要になるので、より高い消費電力が要求されるという問題点があった。
【００３４】
従って、本発明は、このような従来の問題点を解決するためになされたもので、電力消耗を減少できる液晶表示装置を提供することを目的とする。 
【００３５】
また、本発明の他の目的は、電力消耗を減少できる液晶表示装置を駆動する方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００３６】
このような目的を達成するために、本発明に係る液晶表示装置は、第１基板上に配列された複数の画素と、前記各画素に個別的に備えられて水平電界を形成する複数の第１電極及び第２電極と、前記第１基板上に横方向に配列されて前記各画素に走査信号を印加する複数のゲートラインと、前記第１基板上に縦方向に配列されて前記各画素に画像情報を印加する複数のデータラインと、前記各画素に個別的に備えられ、前記ゲートラインに接続された第１端子、前記データラインに接続された第２端子、及び前記画素の第１電極に接続された第３端子を有する複数のスイッチング素子と、奇数番目の行の各画素に備えられた第２電極に第１共通電圧を印加する複数の第１共通電圧ラインと、偶数番目の行の各画素に備えられた第２電極に第２共通電圧を印加する複数の第２共通電圧ラインと、を備えて構成され、前記行単位の各画素に備えられたスイッチング素子の第１端子は、第N番目（Nは自然数）のゲートライン及び第N+１番目のゲートラインに交互に接続される。
【００３７】
そして、本発明に係る液晶表示装置の駆動方法は、基板上に複数の画素が配列され、これらの画素に備えられた第１電極及び第２電極を通して液晶層に水平電界を印加するインプレーンスイッチング方式の駆動方法において、行単位の各画素に備えられたスイッチング素子の第１端子を第N番目のゲートライン及び第N+１番目のゲートラインに交互に接続し、奇数番目の行の各画素に備えられた第２電極に毎フレーム単位で遷移するパルス状の第１共通電圧を印加し、偶数番目の行の各画素に備えられた第２電極に前記第１共通電圧が反転したパルス状の第２共通電圧を印加する。
【発明の効果】
【００３８】
本発明によれば、液晶に印加される電圧を比較的低く設定する場合も液晶に印加される電圧差を大きくすることができるので、液晶表示装置の電力消耗を最小化することができる。
【００３９】
また、液晶に印加される電圧を従来と同様に設定する場合は液晶に印加される電圧差が大きくなるので、画素電極と共通電極との離隔距離が従来に比べて増加しても画素を十分に駆動させることができ、画素電極と共通電極とが離隔する領域を拡張することができ、これにより、開口率を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４０】
図１Aは、本発明に係るインプレーンスイッチング方式の液晶表示装置における薄膜トランジスタアレイ基板を示す例示図である。
【００４１】
図１Aに示すように、薄膜トランジスタアレイ基板上に複数のゲートラインG１１〜G１nが所定間隔を隔てて横方向に配列され、複数のデータラインD１１〜D１mが所定間隔を隔てて縦方向に配列される。これらのゲートラインG１１〜G１n及びデータラインD１１〜D１mは互いに交差し、その交差領域に画素P１１が定義される。前記各画素P１１には、該画素P１１に備えられた画素電極１１１に画像情報を印加するための薄膜トランジスタTFT１１のようなスイッチング素子が備えられる。
【００４２】
前記薄膜トランジスタTFT１１のゲート電極は、前記ゲートラインG１１〜G１nにそれぞれ連結され、ソース電極は、前記データラインD１１〜D１mにそれぞれ連結され、ドレイン電極は、前記画素P１１内の画素電極１１１にそれぞれ連結される。
【００４３】
図示していないが、ゲート駆動部は、前記基板に電気的に接続されて前記ゲートラインG１１〜G１nに走査信号を印加し、データ駆動部は、前記基板に電気的に接続されて前記データラインD１１〜D１mに画像情報を印加する。
【００４４】
一方、行単位の画素において、これらの画素領域を定義する二つのゲートラインG１１〜G１nのうち一つを第N番目のゲートラインと定義し、他の一つを第N+１番目のゲートラインと定義する。ここで、Nは整数である。また、行単位の各画素に備えられた薄膜トランジスタTFT１１のゲート電極は、第N番目のゲートライン及び第N+１番目のゲートラインに交互に電気的に接続される。
【００４５】
前記ゲート駆動部により、フレーム毎に前記ゲートラインG１１〜G１nに走査信号が順次印加されると、該当ゲートラインG１１〜G１nに接続された薄膜トランジスタTFT１１がターンオンされる。従って、ターンオンされた薄膜トランジスタTFT１１のソース電極とドレイン電極間には導電チャネルが形成され、前記データ駆動部は、前記データラインD１１〜D１mを通して薄膜トランジスタTFT１１のソース電極に画像情報を印加し、このように薄膜トランジスタTFT１１のソース電極に印加された画像情報はドレイン電極に印加される。前記ドレイン電極は、画素電極１１１に連結されるので、画像情報は、ドレイン電極を通して画素電極１１１に供給される。
【００４６】
一方、前記画素P１１内に前記画素電極１１１に対応して形成された共通電極１１３は、前記画素電極１１１と共に水平電界を発生して液晶をインプレーンスイッチング方式で駆動する。前記共通電極１１３は、各画素P１１内に前記データラインD１１〜D１mと平行な方向に一つまたは複数個がパターニングされることができる。且つ、前記共通電極１１３は、共通電圧ラインVcom１１〜Vcom１nから共通電圧の供給を受ける。前記共通電圧ラインVcom１１〜Vcom１nは、ゲートラインG１１〜G１nと所定間隔を隔てて平行に配列されるが、これらのうち奇数番目の共通電圧ラインVcom１１、Vcom１３、．．．は互いに電気的に連結されるように形成され、同様に、偶数番目の共通電圧ラインVcom１２、Vcom１４、．．．も互いに電気的に連結されるように形成される。前記偶数番目の共通電圧ラインVcom１２、Vcom１４、．．．は、毎フレーム単位で遷移するパルス状の第２共通電圧を各画素の共通電極１１３Aに供給する。また、奇数番目の共通電圧ラインVcom１１、Vcom１３、．．．は、前記第１共通電圧が反転したパルス状の第１共通電圧を各画素の共通電極１１３Bに供給する。従って、本発明に係る液晶表示装置は、前記画素電極１１１に印加される画像情報、並びに前記共通電極１１３A、１１３Bに印加される第１共通電圧及び第２共通電圧により駆動される。
【００４７】
一方、図示していないが、前記画素電極１１１は、単位画素P１１に備えられたストレージキャパシタのストレージ電極に電気的に接続されるので、前記画素電極１１１に印加された画像情報は、走査信号が印加される薄膜トランジスタTFT１１のターンオン期間の間ストレージキャパシタに充電される。前記ストレージキャパシタに充電された画像情報は、走査信号が印加されない薄膜トランジスタのターンオフ期間の間画素電極１１１に供給されて液晶の駆動が維持されるようにする。
【００４８】
図１Bは、図１Aの薄膜トランジスタアレイ基板の画素の等価回路を示す例示図である。
【００４９】
図１Bに示すように、画素P１１は、ゲート電極がゲートラインG９〜G１nに接続され、ソース電極がデータラインD１１〜D１mに接続された薄膜トランジスタTFT１１と、該薄膜トランジスタのドレイン電極と共通電圧ラインVcom１０〜Vcom１n間に並列に接続された液晶容量による寄生キャパシタClc及びストレージキャパシタCstを備える。
【００５０】
ここで、行単位の各画素に備えられた薄膜トランジスタTFT１１は、第N番目のゲートライン及び第N+１番目のゲートラインに交互に接続され、前記行単位の各画素に備えられた液晶容量による寄生キャパシタClc及びストレージキャパシタCstは、一つの共通電圧ラインに接続される。また、前記データラインD１１〜D１mには、互いに隣接する画素別に極性が反転するドット反転方式の画像情報が供給される。
【００５１】
一方、前記偶数番目の共通電圧ラインVcom１２、Vcom１４、．．．は、毎フレーム単位で遷移するパルス状の第２共通電圧を各画素の共通電極１１３Aに供給し、奇数番目の共通電圧ラインVcom１１、Vcom１３、．．．は、前記第１共通電圧が反転したパルス状の第１共通電圧を各画素の共通電極１１３Bに供給する。
【００５２】
このように、フレーム毎に共通電圧を遷移させる共通電圧反転印加方式は、液晶表示装置の電力消耗を減少できるという利点を有する。即ち、共通電圧を高電位で印加する場合に負極性の画像情報を印加し、共通電圧を低電位で印加する場合に正極性の画像情報を印加することで、前記共通電圧と各画像情報との電圧差を大きくすることができるため、液晶に印加される電圧を従来に比べて低く設定する場合も、従来と同様に画素を駆動することができ、電力消耗を最小化することができる。
【００５３】
しかし、前記共通電圧反転印加方式において、画像情報の印加にドット反転方式を適用すると、行単位の各画素に正/負極性の画像情報が同時に印加されるので、前記共通電圧反転印加方式の効果を得ることができない。
【００５４】
例えば、共通電圧が高電位時に正極性の画像情報が供給されるか、または前記共通電圧が低電位時に負極性の画像情報が供給されると、前記共通電圧と画像情報との電圧差は従来よりさらに減少する。
【００５５】
従って、前記共通電圧反転印加方式を適用する場合、共通電圧と画像情報間に大きい電圧差を得るために、行単位の各画素に同じ極性の画像情報を印加するライン反転方式を用いるようになった。
【００５６】
しかし、前記ライン反転方式は、ドット反転方式に比べてフリッカーやクロストークのような不良駆動現象を抑制する効果が少ないため、画質が低下するという欠点がある。
【００５７】
従って、このような欠点を有するライン反転方式の代りに、液晶表示装置の画素配列に変化を与えて、ドット反転方式を用いても共通電圧反転印加方式の効果が得られる方法が提案された。
【００５８】
図１Bに示すように、本発明で提案された液晶表示装置は、行単位の各画素で薄膜トランジスタの第１端子が第N番目のゲートライン及び第N+１番目のゲートラインに交互に接続される構成であって、前記ドット反転方式の駆動が可能である。
【００５９】
即ち、互いに隣接する画素別に反転するパルス状を有するドット反転方式の画像情報が入力されると、前記第N番目のゲートラインに接続されるスイッチング素子には同じ極性の画像情報が供給される。
【００６０】
また、第N+１番目のゲートラインに接続されるスイッチング素子の場合は、前記第N番目のゲートラインに接続されるスイッチング素子に供給された画像情報と同じ極性を有する画像情報が供給され、これは、前記画像情報の画素別極性が反転し、且つ、スイッチング素子の接続位置も交互になっているためである。
【００６１】
このような画素の配置により、第N番目のゲートラインと第N+１番目のゲートラインとにより定義される行単位の画素には同じ極性の画像情報が印加され、共通電圧と画像情報間に大きい電圧差が得られる共通電圧反転印加方式の効果を得ることができる。
【００６２】
図２は、本発明に係るインプレーンスイッチング方式の液晶表示装置の画素に印加される信号の波形を示す例示図である。
【００６３】
図２に示すように、フレーム毎に遷移するパルス状の第１共通電圧Vcom oddは、奇数番目の共通電圧ラインを通して対応する画素の共通電極に供給される。
【００６４】
また、第１共通電圧Vcom oddが反転したパルス状の第２共通電圧Vcom evenは、偶数番目の共通電圧ラインを通して対応する画素の共通電極に供給される。
【００６５】
また、走査信号VG１、VG２、VG３、．．．は、水平周期毎にゲートラインに順次印加される。
【００６６】
このとき、前記共通電圧は、第１共通電圧と第２共通電圧とが互いに遷移した形態で同時に印加され、垂直周期毎に遷移する。
【００６７】
このように駆動する場合、共通電極と画素電極間の液晶電圧Vcelを従来に比べて大きくすることができるため、液晶に印加される電圧を従来に比べて低く設定する場合も、従来と同様に画素を駆動できる液晶電圧Vcelを印加できるようになり、電力消耗を最小化することができる。
【００６８】
前記画素電極に印加された前記液晶電圧は、該当共通電圧が反転することにより静電結合(capacitive coupling)効果により電圧のシフト現象が発生する。しかし、画素の液晶に形成された電圧差は既存の値と同じように維持される。
【００６９】
図３は、本発明に係る画素の極性の構成を示す図である。
【００７０】
図３に示すように、本発明で用いられる反転方式はドット反転方式であって、データラインを通して画素に印加される互いに隣接する情報は極性が反転して印加され、且つ、水平周期、垂直周期毎に反転して印加される駆動方式である。
【００７１】
従って、ライン反転またはフレーム反転方式に比べてフリッカーやクロストークのような不良画面現状の抑制効果が向上する。
【００７２】
一方、本発明においては、前記ドット反転方式により信号を印加するが、行単位の画素の極性は、ライン反転方式と同じ視覚形態に現れる。これは、行単位の画素で第N番目のゲートライン及び第N+１番目のゲートラインに交互に接続されるスイッチング素子の構成による結果である。
【００７３】
図３に示すように、各フレーム毎に画素の極性が行単位で変わり、且つ、毎フレーム単位で極性が反転する。
【００７４】
前述したように、実際の画面の構成はライン反転方式により実現されるが、データラインによる画像情報の供給はドット反転方式により行われるので、フリッカーやクロストークのような不良駆動現象を最大限抑制することができ、高画質の画面の実現が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１Ａ】本発明に係るインプレーンスイッチング方式の液晶表示装置における薄膜トランジスタアレイ基板を示す例示図である。
【図１Ｂ】図１Aの薄膜トランジスタアレイ基板の画素の等価回路を示す例示図である。
【図２】本発明に係るインプレーンスイッチング方式の液晶表示装置の画素に印加される信号の波形を示す例示図である。
【図３】本発明に係る画素の極性の構成を示す図である。
【図４Ａ】一般のインプレーンスイッチング方式の液晶表示装置における薄膜トランジスタアレイ基板の平面構成を示す例示図である。
【図４Ｂ】図４Aの薄膜トランジスタアレイ基板の画素の等価回路を示す例示図である。
【図５】ドット反転方式における画素の電圧波形を示す例示図である。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５】
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