(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
画素電極がｍ行ｎ列のマトリクス状に配置された第１の基板と、
ｎ列の画素電極列に対応して複数の第１の共通電極がストライプ状に配置されているとともに、ｍ行の画素電極行に対応して複数の第２の共通電極がストライプ状に配置され、かつ前記第１の共通電極と前記第２の共通電極とが絶縁層を介して互いに絶縁された第２の基板と、
前記第１の基板と前記第２の基板とに挟まれた液晶層と、
前記第１の基板上に設けられ、奇数番目の前記第１の共通電極と偶数番目の前記第１の共通電極に、または奇数番目の前記第２の共通電極と偶数番目の前記第２の共通電極に、それぞれ互いに反転した電圧を印加する共通電極駆動回路と、
前記共通電極駆動回路で生成した電圧を奇数番目の前記第１の共通電極に印加するために前記共通電極駆動回路と奇数番目の前記第１の共通電極とを電気的に接続する第１の導電体と、
前記共通電極駆動回路で生成した電圧を偶数番目の前記第１の共通電極に印加するために前記共通電極駆動回路と偶数番目の前記第１の共通電極とを電気的に接続する第２の導電体と、
前記共通電極駆動回路で生成した電圧を奇数番目の前記第２の共通電極に印加するために前記共通電極駆動回路と奇数番目の前記第２の共通電極とを電気的に接続する第３の導電体と、
前記共通電極駆動回路で生成した電圧を偶数番目の前記第２の共通電極に印加するために前記共通電極駆動回路と偶数番目の前記第２の共通電極とを電気的に接続する第４の導電体と、
を具備することを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
前記共通電極駆動回路は、前記各共通電極の印加電圧を所定の間隔で反転させることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項３】
奇数番目の前記共通電極は前記第２の基板上で互いに電気的に接続されており、かつ偶数番目の前記共通電極は前記第２の基板上で互いに電気的に接続されていることを特徴とする請求項１または２に記載の液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶表示装置に関し、特にＴＦＴ（薄膜トランジスタ）を用いたアクティブ・マトリクス方式の液晶表示装置に関する。
【０００２】
一般に、液晶表示装置においては、液晶の劣化を抑制するため、１フレームごとまたは１水平期間ごとに各画素の液晶素子に正極性と負極性の駆動電圧を交互に印加する交流駆動方式が採用されている。さらに、この交流駆動に起因して発生するちらつき（フリッカ）を抑えるため、隣り合うデータ線または走査線の極性を反転させるような駆動がおこなわれる。
【０００３】
【従来の技術】
図７は、従来のアクティブ・マトリクス方式の液晶表示装置を一部破断して模式的に示す全体斜視図である。また、図８は、従来のアクティブ・マトリクス方式の液晶表示装置の要部の断面構造を模式的に示す要部断面図である。図７および図８に示すように、従来の液晶表示装置では、画素電極１１およびスイッチング素子であるＴＦＴ１２がｍ行ｎ列のマトリクス状に配置された基板（以下、ＴＦＴ基板とする）１と、共通電極２１がほぼ全面に一様に設けられた基板（以下、共通基板とする）２との間に液晶層３がシール部３１によって封入される。ＴＦＴ基板１には複数のデータ線１３と複数の走査線１４が縦横に張り巡らされており、それらの交点にＴＦＴ１２が接続されている。
【０００４】
スイッチング素子としてポリシリコンＴＦＴを用いた液晶表示装置では、ポリシリコンＴＦＴのキャリア移動度が大きいため、通常、データ線１３または走査線１４の駆動回路の一部または全部がＴＦＴ基板１に作製される。図７では、ＴＦＴ基板１上にデータ線駆動回路１５および走査線駆動回路１６が設けられている。また、ＴＦＴ基板１の周縁部には引き出し線となる電極１７が設けられている。共通電極２１には、この電極１７とこれに接続された導電体（トランスファー）１８を介して共通電極電圧が印加される。電極１７は保護膜１９により被覆されている。
【０００５】
この液晶表示装置の交流駆動方式として共通電極電圧を一定値に固定するコモン固定駆動方式がある。この駆動方式では、データ線１３に、共通電極電圧に対して正極性となる電圧と負極性となる電圧が交互に印加される。つまり、データ線１３に印加される電圧の極性が反転される。したがって、データ線１３に供給する電圧の振幅が大きくなるため、データ線駆動回路１５の電源電圧が大きくなり、データ線駆動回路１５のトランジスタやバッファやアナログ・スイッチなどの素子に要求される耐圧が大きくなってしまう。また、消費電力が増加してしまう。
【０００６】
そこで、共通電極電圧の極性を反転することによって、データ線１３に供給する電圧の振幅を小さく抑える駆動方式（コモン反転駆動方式）がある。たとえば、データ線１３の印加電圧の振幅範囲をたとえば５Ｖ以内に抑え、極性反転周期に合わせて共通電極電圧を変化させる。これによって、データ線駆動回路１５の電源をたとえば５Ｖに抑えることができるので、データ線駆動回路１５の素子の耐圧や消費電力等を低くすることができ、コストおよび消費電力の点で有利である。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の液晶表示装置では、共通電極２１が共通基板２のほぼ全面に一様に設けられているので、画面のサイズが大きくなると負荷が大きくなる。そのため、共通電極２１を反転駆動することが困難となり、また、ちらつき（フリッカ）が発生するという問題点がある。
【０００８】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであって、ポリシリコンＴＦＴを用いた液晶表示装置において、フリッカの少ない、高品質の表示が可能な液晶表示装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明は、第１の基板であるＴＦＴ基板上に共通電極駆動回路を設け、また第２の基板である共通基板上にストライプ状の共通電極を画素の並びに沿って形成し、共通電極駆動回路は、奇数番目の共通電極に印加する共通電極電圧を、偶数番目の共通電極に印加する共通電極電圧に対して反転させるとともに、それら共通電極電圧を極性反転周期に合わせて反転させることを特徴とする。
【００１０】
この発明によれば、奇数番目の共通電極に印加される共通電極電圧、および偶数番目の共通電極に印加される共通電極電圧は、いずれも共通電極駆動回路により極性反転周期に合わせて反転する。また、奇数番目の共通電極に印加される共通電極電圧と、偶数番目の共通電極に印加される共通電極電圧とは、共通電極駆動回路により反転した極性となる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態にかかる液晶表示装置について図面を参照しつつ詳細に説明する。
【００１２】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１にかかる液晶表示装置の概略を示す平面図である。図１に示すように、第１の基板であるＴＦＴ基板４には、図には現れていないが、画素電極およびＴＦＴがｍ行ｎ列のマトリクス状に配置された表示部が設けられている。この表示部の周囲には、データ線駆動回路、走査線駆動回路および共通電極駆動回路を含む制御回路部４１が配置されている。
【００１３】
ＴＦＴ基板４の表示部に対向する第２の基板である共通基板５には、ＴＦＴ基板４の表示部に設けられた複数のデータ線（図には現れていない）のそれぞれに沿って、細長い線状の共通電極５１，５２が配置されている。つまり、データ線の伸びる方向を縦の方向とし、ＴＦＴ基板４の表示部に設けられた複数の走査線（図には現れていない）の伸びる方向を横の方向とすれば、複数の共通電極５１，５２は縦のストライプ状に配置されていることになる。図には現れていないが、ＴＦＴ基板４と共通基板５との間に液晶層が封入されている。
【００１４】
たとえば図１において左側から奇数番目、すなわち１番目、３番目、５番目、・・・の共通電極５１はそれぞれ個別の第１の導電体（トランスファー）５３に接続されている。複数の第１の導電体５３は、ＴＦＴ基板４の制御回路部４１に設けられた共通電極駆動回路の図示しない第１の出力端子に共通接続されている。つまり、奇数番目の共通電極５１には同じ共通電極電圧（これをＣＯＭ１とする）が印加される。また、たとえば図１において左側から偶数番目、すなわち２番目、４番目、６番目、・・・の共通電極５２はそれぞれ個別の第２の導電体（トランスファー）５４に接続されている。複数の第２の導電体５４は、共通電極駆動回路の図示しない第２の出力端子に共通接続されており、したがって偶数番目の共通電極５２には同じ共通電極電圧（これをＣＯＭ２とする）が印加される。
【００１５】
共通電極駆動回路はＣＯＭ１およびこれを反転させたＣＯＭ２を発生する。したがって、奇数番目の共通電極５１および偶数番目の共通電極５２には互いに反転してなる共通電極電圧が印加されることになる。また、共通電極駆動回路は、ＣＯＭ１およびＣＯＭ２を所定の反転周期で同時に反転させる。反転周期はフリッカが目立たない周期に調整される。
【００１６】
図２に、ＣＯＭ１、ＣＯＭ２、およびデータ線の印加電圧、すなわちデータ信号の変化の様子を示す。図２に示すように、ＣＯＭ１が相対的に高い電圧レベルのときにはＣＯＭ２は相対的に低い電圧レベルとなり、ＣＯＭ１が相対的に低い電圧レベルのときにはＣＯＭ２は相対的に高い電圧レベルとなる。その電圧レベルの遷移タイミングは同時である。そして、ＣＯＭ１が相対的に高い電圧レベルのときには、このＣＯＭ１に対応するデータ信号の電圧レベルは相対的に低くなり、負極性となる。ＣＯＭ１が相対的に低い電圧レベルのときには、このＣＯＭ１に対応するデータ信号の電圧レベルは相対的に高くなり、正極性となる。ＣＯＭ２とこれに対応するデータ信号についても同様である。
【００１７】
上述した実施の形態１によれば、共通電極５１，５２が細長い線状であり、負荷が小さいので、ＣＯＭ１およびＣＯＭ２を所定の反転周期で同時に反転させることが可能となり、コモン反転駆動方式を実現することができる。それによって、データ線に供給する電圧の振幅をコモン固定駆動方式に比べて小さくすることができるので、データ線駆動回路を低耐圧の素子で構成することができ、低消費電力化および低コスト化を図ることができる。
【００１８】
また、ＣＯＭ１とＣＯＭ２とが互いに反転してなる関係にあるため、横方向に隣り合う画素に反対極性の電圧を印加する縦ライン反転駆動方式を実現することができる。したがって、コモン反転駆動方式と縦ライン反転駆動方式を同時に実現することによって、大画面、高精細の液晶表示装置においてフリッカの少ない良好な表示品質が得られる。
【００１９】
なお、図３に示すように、共通基板５上で奇数番目の共通電極５１を配線５５で互いに接続して短絡し、また共通基板５上で偶数番目の共通電極５２を配線５６で互いに接続して短絡し、それぞれ１〜４箇所程度において第１の導電体５３および第２の導電体５４により共通電極駆動回路に電気的に接続する構成としてもよい。そうすれば、第１および第２の導電体５３，５４による接続箇所を減らすことができる。
【００２０】
（実施の形態２）
図４は、本発明の実施の形態２にかかる液晶表示装置の概略を示す平面図である。実施の形態２が実施の形態１と異なるのは、実施の形態１では共通電極５１，５２が縦のストライプ状であったのに対し、実施の形態２では図４に示すように共通電極６１，６２が横のストライプ状になっていることである。すなわち、第２の基板である共通基板６には、ＴＦＴ基板４の表示部に設けられた複数の走査線（図には現れていない）のそれぞれに沿って、細長い線状の共通電極６１，６２が配置されている。
【００２１】
そして、たとえば図４において上側から奇数番目、すなわち１番目、３番目、５番目、・・・の共通電極６１は、それぞれ個別の第１の導電体（トランスファー）６３を介して、ＴＦＴ基板４の制御回路部４１に設けられた共通電極駆動回路に電気的に接続されており、ＣＯＭ１を印加される。また、たとえば図４において上側から偶数番目、すなわち２番目、４番目、６番目、・・・の共通電極６２は、それぞれ個別の第２の導電体（トランスファー）６４を介して共通電極駆動回路に電気的に接続されており、ＣＯＭ２を印加される。
【００２２】
その他の構成は実施の形態１と同じである。したがって、実施の形態１と同じ構成については実施の形態１と同じ符号を付して説明を省略する。また、ＣＯＭ１、ＣＯＭ２、およびデータ信号の電圧レベルの変化の様子は、図２および図２に関連して実施の形態１において説明した内容と同じである。
【００２３】
上述した実施の形態２によれば、共通電極６１，６２が細長い線状であり、負荷が小さいので、ＣＯＭ１およびＣＯＭ２を所定の反転周期で同時に反転させることが可能となり、コモン反転駆動方式を実現することができる。それによって、データ線に供給する電圧の振幅をコモン固定駆動方式に比べて小さくすることができるので、データ線駆動回路を低耐圧の素子で構成することができ、低消費電力化および低コスト化を図ることができる。
【００２４】
また、ＣＯＭ１とＣＯＭ２とが互いに反転してなる関係にあるため、縦方向に隣り合う画素に反対極性の電圧を印加する横ライン反転駆動方式を実現することができる。したがって、コモン反転駆動方式と横ライン反転駆動方式を同時に実現することによって、大画面、高精細の液晶表示装置においてフリッカの少ない良好な表示品質が得られる。
【００２５】
なお、図５に示すように、共通基板６上で奇数番目の共通電極６１を配線６５で互いに接続して短絡し、また共通基板６上で偶数番目の共通電極６２を配線６６で互いに接続して短絡し、それぞれ１〜４箇所程度において第１の導電体６３および第２の導電体６４により共通電極駆動回路に電気的に接続する構成としてもよい。そうすれば、第１および第２の導電体６３，６４による接続箇所を減らすことができる。
【００２６】
（実施の形態３）
図６は、本発明の実施の形態３にかかる液晶表示装置の概略を示す平面図である。実施の形態３は、実施の形態１と実施の形態２の両方の構成を備えたものである。すなわち、第２の基板である共通基板７には、ＴＦＴ基板４の表示部に設けられた複数のデータ線（図には現れていない）のそれぞれに沿って、細長い線状の第１の共通電極５１，５２が配置されているとともに、複数の走査線（図には現れていない）のそれぞれに沿って、細長い線状の第２の共通電極６１，６２が配置されている。
【００２７】
第１の共通電極５１，５２と第２の共通電極６１，６２とは層間絶縁膜により絶縁されている。奇数番目の第１の共通電極５１、偶数番目の第１の共通電極５２、奇数番目の第２の共通電極６１および偶数番目の第２の共通電極６２は、それぞれ第１の導電体５３、第２の導電体５４、第３の導電体６３および第４の導電体６４を介して共通電極駆動回路に電気的に接続される。
【００２８】
その他の構成は実施の形態１または実施の形態２と同じである。したがって、実施の形態１または実施の形態２と同じ構成についてはそれらと同じ符号を付して説明を省略する。また、ＣＯＭ１、ＣＯＭ２、およびデータ信号の電圧レベルの変化の様子は、図２および図２に関連して実施の形態１において説明した内容と同じである。
【００２９】
上述した実施の形態３によれば、共通電極として第１の共通電極５１，５２を用いれば、コモン反転駆動方式と縦ライン反転駆動方式を同時に実現することができ、一方、共通電極として第２の共通電極６１，６２を用いれば、コモン反転駆動方式と横ライン反転駆動方式を同時に実現することができる。したがって、共通電極としていずれを選択しても、大画面、高精細の液晶表示装置においてフリッカの少ない良好な表示品質が得られる。
【００３０】
なお、特に図示しないが、共通基板７上で奇数番目の第１の共通電極５１を互いに短絡し、共通基板７上で偶数番目の第１の共通電極５２を互いに短絡し、それぞれ１〜４箇所程度において第１の導電体５３および第２の導電体５４により共通電極駆動回路に電気的に接続する構成としてもよい。また、第２の共通電極６１，６２についても同様である。このようにすれば、第１〜第４の導電体５３，５４，６３，６４による接続箇所を減らすことができる。
【００３１】
以上において本発明は、ポリシリコンＴＦＴを用いた液晶表示装置に限らず、それ以外のアクティブ・マトリクス方式の液晶表示装置に適用できる。
【００３２】
【発明の効果】
本発明によれば、奇数番目の共通電極に印加される共通電極電圧、および偶数番目の共通電極に印加される共通電極電圧は、いずれも共通電極駆動回路により極性反転周期に合わせて反転する。したがって、コモン反転駆動方式の実現によりデータ線に供給する電圧の振幅を小さくすることができ、データ線駆動回路を低耐圧の素子で構成することができるので、消費電力やコストを低減できるという効果を奏する。
【００３３】
また、奇数番目の共通電極に印加される共通電極電圧と、偶数番目の共通電極に印加される共通電極電圧とは、共通電極駆動回路により反転した極性となる。したがって、隣り合う画素に印加される電圧の極性が反転するので、フリッカが低減し、大画面、高精細の液晶表示装置において高い表示品質が得られるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１にかかる液晶表示装置の概略を示す平面図である。
【図２】本発明の実施の形態１にかかる液晶表示装置の共通電極電圧およびデータ信号の変化の様子を示す波形図である。
【図３】本発明の実施の形態１にかかる液晶表示装置の変形例の概略を示す平面図である。
【図４】本発明の実施の形態２にかかる液晶表示装置の概略を示す平面図である。
【図５】本発明の実施の形態２にかかる液晶表示装置の変形例の概略を示す平面図である。
【図６】本発明の実施の形態３にかかる液晶表示装置の概略を示す平面図である。
【図７】従来の液晶表示装置を一部破断して模式的に示す全体斜視図である。
【図８】従来の液晶表示装置の要部の断面構造を模式的に示す要部断面図である。
【符号の説明】
４  ＴＦＴ基板（第１の基板）
５，６，７  共通基板（第２の基板）
４１  共通電極駆動回路（制御回路部）
５１，５２  共通電極（第１の共通電極）
５３  第１の導電体
５４  第２の導電体
６１，６２  共通電極（第２の共通電極）
６３  第１の導電体または第３の導電体
６４  第２の導電体または第４の導電体
【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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【図８】
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