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図面 (8)

目的

TFT画素ゲートラインを中心にして千鳥状に配列されることにより、ライン反転駆動方式にてドット反転を具現することのできるTFT画素配列構造液晶表示素子を提供することにある。

構成

液晶表示素子において、TFTの複数のデータラインのうち、奇数番目のデータラインに連結したTFTがゲートラインの上側に配列され、偶数番目のデータラインに連結したTFTがゲートラインの下側に配列され、それぞれのゲートラインに沿って上下に千鳥状に配列され、前記複数のゲートラインのうち、奇数番目のゲートラインの駆動時は、前記複数のデータラインに第1極性を有するデータ信号印加し、偶数番目のゲートラインの駆動時は、前記複数のデータラインに第2極性を有するデータ信号を印加することを特徴とする。

概要

背景

近年、液晶表示素子は、次世代の表示装置として大市場を形成することが期待される。液晶表示素子の技術動向は、TN−LCDよりTFT−LCDに達し、その表示性能も著しく向上する傾向にある。

前記TFT−LCDは、画素電極がTFT(Thin Film Transistor)により駆動される表示素子であって、図1に示すようなTFT画素配列構造を有する。すなわち、同図に示すように、従来のTFT−LCD100はデータラインD1−DnとゲートラインG1−Gmとがオーバーラップされる部分にTFT(T)を配列しているが、これらTFT(T)をゲートラインの上側だけに配列される構造を有する。

かかるTFT配列構造を持つ液晶表示素子100の駆動方式では、直流電圧による液晶劣化を防止するため、データ反転駆駆動方式を採択している。そのデータ反転方式は一画素を基準にしてフィールドにより(+)信号と(−)信号を交互に印加してLCDを交流駆動する方式として、フィールド反転(field inversion)駆動方式、ライン反転(line inversion)駆動方式、コラム反転(column inversion)駆動方式、ドット反転(dot inversion)駆動方式等がある。

概要

TFT画素がゲートラインを中心にして千鳥状に配列されることにより、ライン反転駆動方式にてドット反転を具現することのできるTFT画素配列構造の液晶表示素子を提供することにある。

液晶表示素子において、TFTの複数のデータラインのうち、奇数番目のデータラインに連結したTFTがゲートラインの上側に配列され、偶数番目のデータラインに連結したTFTがゲートラインの下側に配列され、それぞれのゲートラインに沿って上下に千鳥状に配列され、前記複数のゲートラインのうち、奇数番目のゲートラインの駆動時は、前記複数のデータラインに第1極性を有するデータ信号を印加し、偶数番目のゲートラインの駆動時は、前記複数のデータラインに第2極性を有するデータ信号を印加することを特徴とする。

目的

そこで、本発明、前記従来技術の問題点に着目してなされたもので、その目的は、TFTをゲートラインに沿って上下に千鳥状に配列することにより、ライン反転駆動方式にてドット反転駆動の具現できるTFT−LCDを提供することにある。

本発明の別の目的は、駆動回路を変更することなく簡単にドット反転が具現できるTFT−LCDを提供することにある

本発明のさらに別の目的は、ライン反転駆動方式における水平クロストーク問題を解決することにより、画質の向上を図ることができるTFT−LCDを提供することにある。

効果

実績

技術文献被引用数
7件
牽制数
5件

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請求項1

互いに一定間隔をおいて配列された複数のゲートラインと、互いに一定間隔をおいて配列される、前記複数のゲートラインと交差する複数のデータラインと、前記複数のゲートライン及びデータラインの交差部に配列される複数のTFTと、前記複数のTFTにそれぞれ連結した複数の画素電極とを備えた液晶表示素子において、前記TFTの複数のデータラインのうち、奇数番目のデータラインに連結したTFTはゲートラインの上側に配列され、偶数番目のデータラインに連結したTFTはゲートラインの下側に配列され、それぞれのゲートラインに沿って上下に千鳥状に配列され、前記複数のゲートラインのうち、奇数番目のゲートラインの駆動時は、前記複数のデータラインに第1極性を有するデータ信号印加し、偶数番目のゲートラインの駆動時は、前記複数のデータラインに第2極性を有するデータ信号を印加することを特徴とする液晶表示素子。

請求項2

前記奇数番目のゲートラインの駆動時は、前記複数のデータラインに正のデータ信号を印加し、前記偶数番目のゲートラインの駆動時は、前記複数のデータラインに負のデータ信号を印加することを特徴とする請求項1記載の液晶表示素子。

請求項3

前記奇数番目のゲートラインの駆動時は、前記複数のデータラインに負のデータ信号を印加し、前記偶数番目のゲートラインの駆動時は、前記複数のデータラインに正のデータ信号を印加することを特徴とする請求項1記載の液晶表示素子。

請求項4

前記奇数番目のゲートラインに対応するデータラインと、偶数番目のゲートラインに対応するデータラインとには、互いに反対の極性を有するデータ信号が印加されることを特徴とする請求項1記載の液晶表示素子。

請求項5

互いに隣接する二画素電極には反対の極性を有するデータ信号を印加することを特徴とする請求項4記載の液晶表示素子。

技術分野

0001

本発明は、TFT−LCDに関し、詳しくはライン反転駆動方式にてドット反転駆動を行うことのできるTFT画素配列構造液晶表示素子に関する。

背景技術

0002

近年、液晶表示素子は、次世代の表示装置として大市場を形成することが期待される。液晶表示素子の技術動向は、TN−LCDよりTFT−LCDに達し、その表示性能も著しく向上する傾向にある。

0003

前記TFT−LCDは、画素電極がTFT(Thin Film Transistor)により駆動される表示素子であって、図1に示すようなTFT画素配列構造を有する。すなわち、同図に示すように、従来のTFT−LCD100はデータラインD1−DnとゲートラインG1−Gmとがオーバーラップされる部分にTFT(T)を配列しているが、これらTFT(T)をゲートラインの上側だけに配列される構造を有する。

0004

かかるTFT配列構造を持つ液晶表示素子100の駆動方式では、直流電圧による液晶劣化を防止するため、データ反転駆駆動方式を採択している。そのデータ反転方式は一画素を基準にしてフィールドにより(+)信号と(−)信号を交互に印加してLCDを交流駆動する方式として、フィールド反転(field inversion)駆動方式、ライン反転(line inversion)駆動方式、コラム反転(column inversion)駆動方式、ドット反転(dot inversion)駆動方式等がある。

発明が解決しようとする課題

0005

しかし、前記フィールド反転駆動方式では、図2に示すように、TFT−LCDの全画面において、第1フィールドでは一画素を基準にして(+)信号を、第2フィールドでは(−)信号を、交互に印加する方式として、TFTのゲートソース/ドレイン間の容量性カップリング(capacitive coupling)のため画素電圧の正、負非対称が発生する。これにより、画面全域でちらつき(flicker)が生じるという問題点があった。

0006

また、前記ライン反転駆動方式では、図3に示すように、ゲートラインG1−Gmに沿って、データ信号を(+)及び(−)に交互に印加して、奇数番目のゲートラインG1、G3、G5M…の画素と、偶数番目のゲートラインG2、G4、G6、…の画素とに印加される電圧極性が、互いに反対となるように駆動する方式として、コラム方向に隣接した二画素で発生されるちらつきが互いに相殺されて減少する。しかし、ロー(row)方向に隣接した二画素間には同極性が保持されるので、水平クロストーク(cross talk)の発生を招くという問題点があった。

0007

また、前記コラム反転駆動方式では、図4に示すように、データラインD1−Dnに沿って、データ信号を(+)及び(−)に交互に印加して、奇数番目のデータラインD1、D3、D5、…の画素と、偶数番目のデータラインD2、D4、D6、…の画素とに印加される電圧の極性が、互いに反対となるように駆動する方式として、ロー方向に隣接した二画素で発生されるちらつきが互いに相殺されて減少する。しかし、コラム方向に隣接した二画素間には同極性の信号が印加されるので、垂直クロストークの発生を招くという問題点があった。

0008

また、前記ドット反転駆動方式では、図5に示すように、ライン反転駆動方式とコラム反転駆動方式とを組み合わせた駆動方式として、水平及び垂直に隣接した画素に互いに反対の極性を持つ電圧を印加することにより、垂直及び水平方向に隣接した画素で発生されるちらつきが互いに相殺されて減少する。

0009

上述のように、前記ドット反転駆動方式は、ちらつき等の問題を解決することにより、TFT−LCDの画質が向上できるが、ライン反転駆動方式やコラム反転駆動方式に比べて、ドライバーICの構造かつ駆動方式が複雑であるのみならず、消費電力が大きいという問題点があった。

0010

そこで、本発明、前記従来技術の問題点に着目してなされたもので、その目的は、TFTをゲートラインに沿って上下に千鳥状に配列することにより、ライン反転駆動方式にてドット反転駆動の具現できるTFT−LCDを提供することにある。

0011

本発明の別の目的は、駆動回路を変更することなく簡単にドット反転が具現できるTFT−LCDを提供することにある

0012

本発明のさらに別の目的は、ライン反転駆動方式における水平クロストーク問題を解決することにより、画質の向上を図ることができるTFT−LCDを提供することにある。

課題を解決するための手段

0013

前記目的を達成する本発明のうち、請求項1記載の発明は、互いに一定間隔をおいて配列された複数のゲートラインと、互いに一定間隔をおいて配列される、前記複数のゲートラインと交差する複数のデータラインと、前記複数のゲートライン及びデータラインの交差部に配列される複数のTFTと、前記複数のTFTにそれぞれ連結した複数の画素電極とを備える液晶表示素子において、前記TFTの複数のデータラインのうち、奇数番目のデータラインに連結したTFTはゲートラインの上側に配列され、偶数番目のデータラインに連結したTFTはゲートラインの下側に配列され、それぞれのゲートラインに沿って上下に千鳥状に配列され、前記複数のゲートラインのうち、奇数番目のゲートラインの駆動時は、前記複数のデータラインに第1極性を有するデータ信号を印加し、偶数番目のゲートラインの駆動時は、前記複数のデータラインに第2極性を有するデータ信号を印加することを特徴とする。

0014

請求項2記載の発明は、前記奇数番目のゲートラインの駆動時は、前記複数のデータラインに正のデータ信号を印加し、前記偶数番目のゲートラインの駆動時は、前記複数のデータラインに負のデータ信号を印加することを特徴とする。

0015

請求項3記載の発明は、前記奇数番目のゲートラインの駆動時は、前記複数のデータラインに負のデータ信号を印加し、前記偶数番目のゲートラインの駆動時は、前記複数のデータラインに正のデータ信号を印加することを特徴とする。

0016

請求項4記載の発明は、前記奇数番目のゲートラインに対応するデータラインと、偶数番目のゲートラインに対応するデータラインとには、互いに反対の極性を有するデータ信号が印加されることを特徴とする。

0017

請求項5記載の発明は、互いに隣接する二画素電極には反対の極性を有するデータ信号を印加することを特徴とする。

発明を実施するための最良の形態

0018

以下、本発明の実施の形態に係る液晶表示素子を図面に基づいて詳細に説明する。図6は、本発明の実施の形態に係るTFT−LCDのTFT画素配列を示す。同図を参照すれば、本発明のTFT−LCDは、ガラス基板のような絶縁基板(図示せず)上に、一定間隔をおいて絶縁されて形成された複数のデータラインD1−DnとゲートラインG1−Gmとが、互いに交差配列される。互いに交差する複数のデータラインD1−DnとゲートラインG1−Gmとの交差部に薄膜トランジスタTFT(T)と画素電極Pを配列するが、奇数番目のデータラインD1、D3、D5、…に連結したTFTは各ゲートラインG1−Gmの上側に位置し、偶数番目のデータラインD2、D4、D6、…に連結したTFTは各ゲートラインG1−Gmの下側に位置するように配列する。則ち、ゲートラインG1−Gmに沿ってTFT(T)と画素電極Pが上下に千鳥状に配列される構造を有する。

0019

次に、前記配列構造を持つ本発明のTFT−LCD200の動作を説明する。通常のライン反転駆動のためのドライバーICを用いてライン反転方式のように駆動すると、図5のドット反転駆動方式と同様な駆動が可能となる。

0020

ライン反転駆動方式のように、図3において、奇数番目のゲートラインG1、G3、G5、…に沿ってデータラインD1−Dnに(+)データ信号を印加し、偶数番目のゲートラインG2、G4、G6、…に沿ってデータラインD1−Dnに(−)データ信号を印加すると仮定する。

0021

まず、第1ゲートラインG1に印加される第1スキャニング信号により第1ゲートラインG1が駆動される。よって、第1ゲートラインG1とデータラインD1−Dnとの交差部に配列されたTFT(T11−T1n)を駆動し、第1ゲートラインG1の上側に配列されたTFT(T11、T13、…)に対応する画素P11、P13、…と、下側に配列されたTFT(T12、T14、…)に対応する画素P12、P14とには、図7(a)のように、(+)データ信号を印加する。則ち、第1ゲートラインG1を中心にして(+)データ信号を千鳥状に印加する。

0022

続いて、第2ゲートラインG2に印加されるスキャニング信号により第2ゲートラインG2が駆動される。よって、第2ゲートラインG2とデータラインD1−Dnとの交差部に配列されたTFT(T21−T2n)を駆動し、第2ゲートラインG2の上側に配列されたTFT(T21、T23、…)に対応する画素P21、P23、…と、下側に配列されたTFT(T22、T24、…に対応する画素P22、P24とには、図7(b)のように、(−)データ信号を印加する。すなわち、第2ゲートラインG2を中心にして(−)データ信号を千鳥状に印加する。

0023

よって、この様な方式として、奇数番目のゲートラインを中心にして(+)データ信号を、偶数番目のゲートラインを中心にして(−)データ信号を千鳥状に画素に印加する。TFT−LCD200の全体の画面では、各ゲートラインG1−Gmと奇数番目のデータラインD1、D3、D5、…との交差部に配列されたTFT(T11−Tm1)、(T13−Tm3)…に対応する画素(P11−Pm1)、(P13−Pm3)、…には(+)データ信号を印加し、ゲートラインG1−Gmと偶数番目のデータラインD2、D4、…との交差部に配列されたTFT(T12−Tm2)、(T14−Tm4)、…に対応する画素(P12−Pm2)、(P14−Pm4)、…には(−)データ信号を印加するので、ゲートラインG1−Gmに沿って、図5のように、(+)データ信号と(−)データ信号をそれぞれ千鳥状に印加して、隣接する二画素間には互いに異なる極性を有する信号を印加してドット反転駆動を実現することができる。

0024

すなわち、本発明では、ライン反転駆動方式のドライバーICの回路を変更することなくTFTをゲートラインに沿って上下に千鳥状に配列することにより、ライン反転駆動によるドット反転駆動を実現することが可能となる。

発明の効果

0025

以上の説明から明らかなように、本発明のTFT−LCDでは、ゲートラインを中心にして上下に千鳥状にTFT画素を配列することにより、通常のライン反転ドライバーICの回路を変更することなくドット反転を駆動することができるという効果が得られる。

0026

また、ライン反転駆動方式にてドット反転駆動を実現することにより、通常のドット反転駆動方式に比べて、簡単にドット反転駆動ができるのみならず、消費電力を低減させることができる。

0027

さらに、ライン反転駆動方式にてドット反転駆動方式が実現できるので、従来のライン反転駆動方式における水平クロストーク問題が解決できるという効果が得られる。

0028

なお、本発明は、前記実施の形態に限らず、本発明の技術的要旨を逸脱しない範囲内で多様に変形し、実施することができることは勿論である。

図面の簡単な説明

0029

図1従来のTFT−LCDのTFT画素配列構造を示す図である。
図2(a)及び(b)は、通常のTFT−LCDにおいて、フィールド反転駆動方式を説明するための図である。
図3通常のTFT−LCDにおいて、ライン反転駆動方式を説明するための図である。
図4通常のTFT−LCDにおいて、コラム反転駆動方式を説明するための図である。
図5通常のTFT−LCDにおいて、ドット反転駆動方式を説明するための図である。
図6本発明の実施の形態に係るドット反転が具現できるTFT−LCDのTFT画素配列を示す図である。
図7(a)及び(b)は、図6の本発明のTFT−LCDにおいて、ライン反転駆動方式によるドット反転駆動方式の動作を説明するための図である。

--

0030

D1−Dnデータライン
G1−Gmゲートライン
T11−Tmn TFT
P11−Pmn 画素電極

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