説明

液晶表示装置及び液晶表示装置の駆動方法

【課題】 電源がオフされた際の残像の発生を回避することができる液晶表示装置及び液晶表示装置の駆動方法を提供する。
【解決手段】 液晶表示装置は、第1基板と、第2基板と、液晶層LQと、複数の走査線GLと、複数の信号線SLと、複数の画素スイッチSWPと、複数の第1電極と、走査線駆動回路GDと、第2電極と、電圧供給配線W1と、制御機構と、第1切替え機構と、第2切替え機構と、出力タイミング切替え機構と、を備える。第1切替え機構及び第2切替え機構は、制御機構から与えられる制御信号を基に、導通状態及び非導通状態の何れかに切替え可能である。出力タイミング切替え機構は、上記制御信号を基に、画素スイッチSWPを導通状態に切替える第2走査信号を複数の走査線GLに同時に出力可能である。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明の実施形態は、液晶表示装置及び液晶表示装置の駆動方法に関する。
【背景技術】
【0002】
液晶表示装置は、軽量、薄型、低消費電力等の利点から注目を集めている。アクティブマトリクス型の液晶表示装置は、互いに対向する一対の基板と、この一対の基板間に挟持された液晶層と、マトリクス状に配置された複数の画素からなる表示部と、を備えている。上記一対の基板の一方は、表示部において、複数の画素が配列する行に沿って配置された走査線と、複数の画素が配列する列に沿って配置された信号線と、を備えている。液晶層に含まれる液晶分子は、液晶層に印加される電界によって、その配向状態が制御される。
【0003】
なかでも、一対の基板の一方にマトリクス状に配置された複数の第1電極(画素電極)と、複数の第1電極と対向する第2電極(コモン電極)とを有し、第1電極と第2電極との間に生じる横電界によって液晶層に含まれる液晶分子の配向状態を制御するIPS(In-Plane Switching)方式やFFS(Fringe Field Switching)方式の液晶表示装置は、広視野角や低消費電力などの優れた特徴を有し、テレビや携帯電話などのディスプレイ用途などに広く適用されている。
【0004】
また、とりわけ近年においては、操作性を向上させる為のユーザーインターフェースを表示面に備える要求が強くなっており、上記液晶表示装置の表示面に接触感知要素を備えた製品が市場に拡がりつつある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開2004−45785号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
特許文献1の液晶表示装置において、突発的な電源断時に、対向電極(第2電極)の電位がグランドレベルになる前提のもとに、全画素のTFTを一斉にアクティブ状態に切替え、信号線の電位をグランドレベルに設定している。これにより、突発的に電源がオフした際の残像の発生の回避を図っている。
【0007】
ところで、液晶表示装置では、第2電極に供給される電圧と、第1電極に順次書き込まれる映像信号とにより液晶層に含まれる液晶分子の配向が制御される。第2電極は、表示面の接触による静電容量の変化を検出するための配線を兼ねる場合がある。上記のように第2電極が形成された場合、電源がオフした際に第2電極の電位はグランドレベルとはならない。
【0008】
電源がオフした際、各第2電極はそれぞれの時定数に応じて独立して電位が収束するため、仮に、電源がオフした際に全ての第1電極の電位を第2電極の電位と同電位にする処理をしたとしても、面内に均一な残像消去を瞬間的に実行することはできない。
【0009】
この発明は以上の点に鑑みなされたもので、その目的は、電源がオフされた際の残像の発生を回避することができる液晶表示装置及び液晶表示装置の駆動方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0010】
一実施形態に係る液晶表示装置は、
第1基板と、
前記第1基板に対向配置された第2基板と、
前記第1基板及び第2基板間に保持された液晶層と、
前記第1基板上に形成され、行方向に延在した複数の走査線と、
前記第1基板上に形成され、列方向に延在した複数の信号線と、
前記第1基板上に形成され、前記複数の走査線及び複数の信号線に電気的に接続された複数の画素スイッチと、
前記第1基板上にマトリクス状に配置され、前記複数の画素スイッチに電気的に接続された複数の第1電極と、
前記複数の走査線に対応付けて第1走査信号を順番に出力可能な走査線駆動回路と、
前記第1基板又は第2基板上に形成され、前記複数の第1電極との間に形成される電界を前記液晶層に印加する第2電極と、
共通電圧を供給可能な電圧供給配線と、
制御信号を出力可能な制御機構と、
前記第2電極及び電圧供給配線間に接続され、前記制御機構から与えられる前記制御信号を基に、前記第2電極及び電圧供給配線を導通状態及び非導通状態の何れかに切替え可能な第1切替え機構と、
前記複数の信号線及び電圧供給配線間に接続され、前記制御機構から与えられる前記制御信号を基に、前記複数の信号線及び電圧供給配線を導通状態及び非導通状態の何れかに切替え可能な第2切替え機構と、
前記複数の走査線及び走査線駆動回路間に接続され、前記走査線駆動回路から前記第1走査信号が入力され、前記制御機構から前記制御信号が入力され、前記制御信号を基に、前記画素スイッチを導通状態に切替える第2走査信号を前記複数の走査線に同時に出力可能な出力タイミング切替え機構と、を備えたことを特徴としている。
【0011】
また、一実施形態に係る液晶表示装置の駆動方法は、
第1基板と、前記第1基板に対向配置された第2基板と、前記第1基板及び第2基板間に保持された液晶層と、前記第1基板上に形成され、行方向に延在した複数の走査線と、前記第1基板上に形成され、列方向に延在した複数の信号線と、前記第1基板上に形成され、前記複数の走査線及び複数の信号線に電気的に接続された複数の画素スイッチと、前記第1基板上にマトリクス状に配置され、前記複数の画素スイッチに電気的に接続された複数の第1電極と、前記複数の走査線に対応付けて第1走査信号を順番に出力可能な走査線駆動回路と、前記第1基板又は第2基板上に形成され、前記複数の第1電極との間に形成される電界を前記液晶層に印加する第2電極と、共通電圧を供給可能な電圧供給配線と、制御信号を出力可能な制御機構と、前記第2電極及び電圧供給配線間に接続され、前記制御機構から与えられる前記制御信号を基に、前記第2電極及び電圧供給配線を導通状態及び非導通状態の何れかに切替え可能な第1切替え機構と、前記複数の信号線及び電圧供給配線間に接続され、前記制御機構から与えられる前記制御信号を基に、前記複数の信号線及び電圧供給配線を導通状態及び非導通状態の何れかに切替え可能な第2切替え機構と、前記複数の走査線及び走査線駆動回路間に接続され、前記走査線駆動回路から前記第1走査信号が入力され、前記制御機構から前記制御信号が入力され、前記制御信号を基に、前記画素スイッチを導通状態に切替える第2走査信号を前記複数の走査線に同時に出力可能な出力タイミング切替え機構と、を備えた液晶表示装置の駆動方法において、
電源がオフされた際、
前記制御機構は前記制御信号を出力し、
前記制御信号を基に、前記駆動モード切替え機構は前記第2走査信号を前記複数の走査線に同時に出力し、前記第1切替え機構は前記第2電極及び電圧供給配線を導通状態に切替え、前記第2切替え機構は前記複数の信号線及び電圧供給配線を導通状態に切替え、前記複数の第1電極及び第2電極に前記共通電圧を供給させる、ことを特徴としている。
【図面の簡単な説明】
【0012】
【図1】図1は、一実施形態に係る液晶表示装置を示す平面図である。
【図2】図2は、上記液晶表示装置の回路構成を示す図であり、通常駆動時の動作の一例を説明するための図である。
【図3】図3は、上記液晶表示装置の1画素を概略的に示す平面図であり、画素電極及び共通電極の構造を概略的に示す図である。
【図4】図4は、上記液晶表示装置の断面構造を概略的に示す図である。
【図5】図5は、上記液晶表示装置のアレイ基板の断面構造を概略的に示す図であり、入力手段による入力動作により、共通電極に静電容量結合の強弱を生じさせようとしている状態を示す図である。
【図6】図6は、上記液晶表示装置の駆動方法の一例を説明するためのタイミングチャートである。
【図7】図7は、上記液晶表示装置の回路構成を示す図であり、オフ駆動時の動作の一例を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【0013】
以下、図面を参照しながら一実施形態に係る液晶表示装置および液晶表示装置の駆動方法について詳細に説明する。本実施形態において、液晶表示装置は、入力位置情報を検出する機能を有し、一方の基板に画素電極及び共通電極を備え、これらの間に形成される横電界を利用して液晶分子をスイッチングする液晶表示モードとして、FFS(Fringe Field Switching)モードを採り、ノーマリブラックである。
【0014】
図1乃至図5に示すように、液晶表示装置は、アクティブマトリクスタイプの液晶表示装置であって、液晶表示パネルLPNを備えている。液晶表示パネルLPNは、第1基板としてのアレイ基板ARと、第2基板としての対向基板CTと、液晶層LQとを備えている。対向基板CTは、アレイ基板ARに所定の隙間を置いて対向配置されている。液晶層LQは、アレイ基板ARと対向基板CTとの間に保持されている。液晶表示装置は、画像を表示する表示領域R1と、表示領域R1に重なった入力領域R2とを備えている。表示領域R1には、m×n個のマトリクス状に配置された複数の画素PXが形成されている。
【0015】
アレイ基板ARは、ガラス板や石英板などの光透過性を有する絶縁基板20を用いて形成されている。表示領域R1において、絶縁基板20上には、画素PX毎に配置されたm×n個の画素電極PEと、各画素PXの行方向Xにそれぞれ延在したn本の走査線GL(GL1〜GLn)と、各画素PXの列方向Yにそれぞれ延在したm本の信号線SL(SL1〜SLm)と、走査線GLと信号線SLとが交差する位置近傍に配置されたm×n個の画素スイッチSWPと、画素電極PEと第2絶縁層14を介して対向配置された共通電極ETなどが形成されている。この実施形態において、画素電極PEは第1電極であり、共通電極ETは第2電極である。
【0016】
画素スイッチSWPは、スイッチング素子として薄膜トランジスタ(TFT:Thin Film Transistor)を備えている。画素スイッチSWPのゲート電極WGは、対応する走査線GLに電気的に接続されている(あるいは一体に形成されている)。画素スイッチSWPのソース電極WSは、対応する信号線SLに電気的に接続されている(あるいは一体に形成されている)。画素スイッチSWPのドレイン電極WDは、対応する画素電極PEに電気的に接続されている(あるいは一体に形成されている)。
【0017】
画素スイッチSWPのゲート電極WGにオン電圧が印加されると、ソース電極WSとドレイン電極WDとの間が導通し、対応する信号線SLから画素電極PEに映像信号が供給される。画素電極PEに印加される映像信号と共通電極ETに印加されるコモン電圧とにより液晶容量が形成される。
【0018】
画素電極PEには例えば所定の間隔を置いてスリットSTが設けられ、第2絶縁層14を介して配置された共通電極ETとの間に横電界が生じる。この横電界が液晶層LQに印加されることによって、液晶層LQに含まれる液晶分子の配向状態が制御される。各画素PXは液晶容量と結合する補助容量CSをさらに備えている。液晶容量は、液晶層LQに印加される電界によって液晶層に蓄えられる。補助容量CSは、画素電極PEと共通電極ETとの間に生じる容量である。
【0019】
ここで、上記画素PXの構成について説明する。
絶縁基板20上に、アンダーコート絶縁膜1が成膜されている。アンダーコート絶縁膜1上には、ポリシリコンからなる半導体層SCが形成され、アンダーコート絶縁膜及び半導体層上に、ゲート絶縁膜2が成膜されている。ゲート絶縁膜2上に、走査線GL、ゲート電極WG及び第1電極3が配設されている。ゲート電極WGは、ゲート絶縁膜2を介して半導体層SCに対向している。
【0020】
ゲート絶縁膜2、走査線GL、ゲート電極WG及び第1電極3上に、層間絶縁膜6が形成されている。層間絶縁膜6は、パシベーション膜の機能を有する第1層間絶縁膜4及び第2層間絶縁膜5が積層して形成されている。第1層間絶縁膜4及び第2層間絶縁膜5は、ゲート絶縁膜2上に順に成膜されている。
【0021】
層間絶縁膜6上には、信号線SL、ソース電極WS、ドレイン電極WD及び第2電極7が形成されている。ソース電極WSは、ゲート絶縁膜2及び層間絶縁膜6に形成されたコンタクトホールを通って半導体層SCのソース領域RSに電気的に接続されている。ドレイン電極WDは、ゲート絶縁膜2及び層間絶縁膜6に形成されたコンタクトホールを通って半導体層SCのドレイン領域RDに電気的に接続されている。
【0022】
第2電極7は、ゲート絶縁膜2及び層間絶縁膜6に形成されたコンタクトホールを通って第1電極3に電気的に接続されている。なお、第1電極3及び第2電極7は、後述するコモン配線COMを形成している。
【0023】
層間絶縁膜6、画素スイッチSWP、信号線SL及び第2電極7上には、第1絶縁層11が形成されている。第1絶縁層11は、ドレイン電極WDに重なったコンタクトホール11h及び第2電極7に重なったコンタクトホールを有している。
【0024】
第1絶縁層11上には、ITO(インジウム・ティン・オキサイド)等の透明な導電材料により共通電極ETが形成されている。共通電極ETはマトリクス状に設けられている。共通電極ETは、コンタクトホールを通って第2電極7に電気的に接続されている。第1絶縁層11及び共通電極ET上には、第2絶縁層14が形成されている。第2絶縁層14は、ドレイン電極WDに重なった他のコンタクトホール14hを有している。
【0025】
第2絶縁層14上には、ITO等の透明な導電材料により画素電極PEが形成されている。画素電極PEは、マトリクス状に設けられている。画素電極PEは、共通電極ETと対向し、コンタクトホール14hを通ってドレイン電極WDに電気的に接続されている。第2絶縁層14及び画素電極PE上には、配向膜22が成膜されている。配向膜22は、アレイ基板ARの液晶層LQに接触する面に配置されている。
【0026】
一方、対向基板CTは、ガラス板や石英板などの光透過性を有する絶縁基板30を用いて形成されている。特に、カラー表示タイプの液晶表示装置においては、対向基板CTは、絶縁基板30上に、各画素PXを区画するブラックマトリクス32、ブラックマトリクス32によって囲まれた各画素に配置されたカラーフィルタ層34などを備えている。また、対向基板CTは、さらに、外部電界の影響を緩和するためのシールド電極や、カラーフィルタ層34の表面の凹凸を平坦化するように比較的厚い膜厚で配置されたオーバコート層などを備えて構成してもよい。
【0027】
ブラックマトリクス32は、絶縁基板30上において、アレイ基板ARに設けられた走査線GLや信号線SL、さらには画素スイッチSWPなどの配線部に対向するように配置されている。カラーフィルタ層34は、互いに異なる複数の色、例えば赤色、緑色、青色といった3原色にそれぞれ着色された着色樹脂によって形成されている。赤色着色樹脂、青色着色樹脂、及び緑色着色樹脂は、それぞれ赤色画素、青色画素、及び緑色画素に対応して配置されている。対向基板CTの液晶層LQに接触する面には、配向膜36が配置されている。
【0028】
上記アレイ基板ARと対向基板CTとをそれぞれの配向膜22及び配向膜36が対向するように配置したとき、両者の間に配置された図示しないスペーサにより、所定のギャップが形成される。アレイ基板AR及び対向基板CTの周縁部同士は、シール材51により接合されている。液晶層LQは、アレイ基板AR、対向基板CT及びシール材51で囲まれたスペースに封入された液晶組成物によって形成されている。シール材51の一部に形成された液晶注入口52は封止材53で封止されている。
【0029】
さらに、液晶表示装置は、液晶表示パネルLPNの一方の外面(すなわちアレイ基板ARの液晶層LQと接する面とは反対の外面)に設けられた光学素子OD1と、液晶表示パネルLPNの他方の外面(すなわち対向基板CTの液晶層LQと接する面とは反対の外面)に設けられた光学素子OD2とを備えている。これらの光学素子OD1及びOD2は、それぞれ偏光板を含み、例えば、液晶層LQに電圧が印加されていない状態において液晶表示パネルLPNの透過率が最低となる(つまり黒を表示する)ノーマリーブラックモードを実現している。
【0030】
このような構成により、液晶表示パネルLPNに対してアレイ基板AR側に配置されたバックライトユニットからのバックライトを液晶表示パネルLPNで選択的に透過し、画像を表示する。画素電極PEに形成されたスリットSTは、概ね行方向Xに沿って延在しており、しかも、行方向Xに対して鋭角に交差するように形成されている。また、複数のスリットSTは、列方向Yに互いに隙間を置いて並んでいる。
【0031】
具体的には、1つの画素電極PEは、少なくとも2方向に延在するスリットを有しており、例えば、第1方向に長軸AX1を有する複数のスリットST1と、第1方向とは異なる第2方向に長軸AX2を有する複数のスリットST2とを有している。長軸AX1は、行方向Xに対して7度程度の角度θ1をなすように傾いている。また、長軸AX2は、行方向Xに対して7度程度の角度θ2をなすように傾いている。つまり、これらの長軸AX1及びAX2は、行方向Xに対して略線対称となるように配置されている。複数のスリットST1は、互いに平行に配置されている。複数のスリットST2は、互いに平行に配置されている。なお、配向膜22及び配向膜36のラビング方向は、行方向Xと平行に設定されている。
【0032】
このような構成において、画素電極PEと共通電極ETとの間に電界が形成されていない場合には、液晶層LQに含まれる液晶分子は、配向膜22及び配向膜36による規制力によって、ラビング方向に平行に配向されている。この状態では、バックライトは、液晶表示パネルLPNを透過した後、光学素子OD2に含まれる偏光板に吸収される(つまり、黒表示となる)。
【0033】
一方、画素電極PEと共通電極ETとの間に電位差が形成された場合、スリットSTを介して、スリットSTのエッジに対して直交する方向に電界Eが形成される。このような電界Eにより、液晶分子がスイッチングされる(つまり、液晶分子は電界Eと平行な方向に配向するように駆動される)。このとき、スリットST1付近においては左回り(反時計回り)に液晶分子が回転し、スリットST2付近においては右回り(時計回り)に液晶分子が回転する。この状態では、バックライトは、液晶表示パネルLPNを透過した際に液晶分子の複屈折の影響を受けて変調され、その少なくとも一部の成分が光学素子OD2に含まれる偏光板を透過する(つまり、白表示となる)。
【0034】
上記液晶表示装置は、さらに複数のコモン配線COMと、電圧供給配線W1と、図示しない制御機構としての制御回路と、第1切替え機構としての第1スイッチング回路SW1と、第2切替え機構としての第2スイッチング回路SW2と、第3切替え機構としての第3スイッチング回路SW3と、出力タイミング切替え機構としてのゲートオープン回路GCと、ゲートバッファ回路GBFと、走査線駆動回路GDと、を備えている。
【0035】
複数のコモン配線COM(COM1〜COMn/3)は、絶縁基板20上に、それぞれ電気的に独立して形成されている。ここでは、各コモン配線COMは、3行の複数の画素PXの複数の共通電極ETに接続されている。コモン配線COMは、共通電極ETとともに、入力手段60での表示面への入力(接触)による静電容量の変化を検出するための配線を兼ねている。この実施形態において、表示面は光学素子OD1の表面である。
【0036】
電圧供給配線W1は、表示領域R1の外側の絶縁基板20上に形成されている。電圧供給配線W1にはDCの共通電圧が印加されるため、電圧供給配線W1は外部に共通電圧を供給可能である。
制御回路は、SHUT信号(制御信号)を出力し、通常駆動と電源オフ駆動とを切替える駆動切替手段として機能する。
【0037】
第1スイッチング回路SW1は、複数のコモン配線COMの一端部及び電圧供給配線W1間に接続された複数の第1スイッチング素子S2を有している。第1スイッチング素子S2は、制御回路から出力されるSHUT信号を基に、コモン配線COM及び電圧供給配線W1を導通状態及び非導通状態の何れかに切替え可能である。
【0038】
第2スイッチング回路SW2は、複数の信号線SLの一端部及び電圧供給配線W1間に接続された複数の第2スイッチング素子S3を有している。第2スイッチング素子S3は、制御回路から出力されるSHUT信号を基に、信号線SL及び電圧供給配線W1を導通状態及び非導通状態の何れかに切替える。
【0039】
第3スイッチング回路SW3は、複数の信号線SLの他端部及び信号線駆動回路40間に接続された複数の第3スイッチング素子S4を有している。第3スイッチング素子S4は、制御回路から出力されるSHUT信号を基に、信号線SLに映像信号を出力可能な導通状態及び非導通状態の何れかに切替え可能である。
【0040】
複数の走査線GLの一端は、ゲートオープン回路GCとゲートバッファ回路GBFを介して走査線駆動回路GDに接続されている。走査線駆動回路GDは、複数の走査線GLに対応付けて第1走査信号を順番に出力可能である。
【0041】
ゲートオープン回路GCは、ゲートバッファ回路GBF及び走査線駆動回路GD間に接続されている。ゲートオープン回路GCは、走査線駆動回路GDから第1走査信号が入力される否定回路としてのNOT回路GCAと、制御回路から出力されるSHUT信号及びNOT回路GCAを通った第1走査信号が入力される否定論理積回路としてのNAND回路GCBと、を備えている。
【0042】
ゲートオープン回路GCは、NAND回路GCBから画素スイッチSWPを導通状態に切替える第2走査信号を出力する。ゲートオープン回路GCは、走査線駆動回路GDから入力される第1走査信号及び制御回路から入力されるSHUT信号を基に、第2走査信号を出力するタイミングを切替えている。第2走査信号は、ゲートバッファ回路GBFのバッファに供給され、バッファを介して走査線GLに出力される。
【0043】
図2に示すように、電源がオンし、画素電極PEに映像信号を供給する通常表示駆動を行っている間、制御回路は、第1レベルであるハイ(H)レベルのSHUT信号を出力する。この表示期間において、複数のコモン配線COMには、それぞれ共通であるDCのコモン電圧が供給される。また、表示面の接触(入力位置情報)を検出する期間においては、複数のコモン配線COMには、それぞれ独立した検出信号が供給される。
【0044】
なお、1フレームの中で、液晶表示の書き換えは通常の液晶表示装置と同様に順次行スキャンにおいて行い、表示面の接触の検出は垂直ブランキング期間において行うことで、画像の表示と、表示面の接触の検出とを、両立させることができる。表示面の接触の検出は、入力手段60による入力動作に応じて共通電極ET(第1電極)に生じる静電容量結合の強弱に起因した情報を検出することにより行われる。
【0045】
詳しくは、第1スイッチング回路SW1の複数の第1スイッチング素子S2及び第2スイッチング回路SW2の複数の第2スイッチング素子S3は、HレベルのSHUT信号により全て非導通状態(オフ)に切替えられる。NAND回路GCBには、第1走査信号及びHレベルのSHUT信号が入力されるため、NAND回路GCBは、第1走査信号と同様のタイミングで第2走査信号を出力する。これにより、第2走査信号はゲートバッファ回路GBFを介して走査線GLに出力される。
そして、図6に示すように、走査線GLが一水平期間毎に順番に駆動される。
【0046】
第3スイッチング回路SW3の複数の第3スイッチング素子S4は、1水平期間において順次オンされて、信号線駆動回路40の1つの出力端子から出力された映像信号を3つの信号線SLに供給する。信号線SLに供給された映像信号は、画素スイッチSWPを介して画素電極PEに供給される。画素電極PEに充電される電位の極性を、DCのコモン電圧に対し、1フレーム毎に正負交互に入れ替えることにより、液晶の交流駆動が可能である。
【0047】
図6及び図7に示すように、電源がオフされ、液晶表示装置がオフ駆動を行う際、制御回路は、オフ駆動を開始し、第2レベルであるロー(L)レベルのSHUT信号を出力する。制御回路は、電源がオフされたタイミングT1からオフ駆動を開始し、例えば所定時間が経過したタイミングT2で制御回路への電源供給ライン(図示せず)に挿入されたスイッチをオフする。なお、通常駆動時には、電源供給ラインには電源電圧VDDが供給されている。
【0048】
第1スイッチング回路SW1の複数の第1スイッチング素子S2及び第2スイッチング回路SW2の複数の第2スイッチング素子S3は、LレベルのSHUT信号により全て導通状態(オン)に切替えられる。第3スイッチング回路SW3のスイッチング素子S4は、SHUT信号により全てオフされる。第3スイッチング回路SW3の複数の第3スイッチング素子S4は、LレベルのSHUT信号により全て非導通状態(オフ)に切替えられる。従って、電圧供給配線W1に導通状態となった全てのコモン配線COM及び信号線SLには、電圧供給配線W1から共通電圧が供給される。
【0049】
NAND回路GCBには、LレベルのSHUT信号が入力されるため、NAND回路GCBは、ゲートバッファ回路GBFを介し、全ての走査線GLに第2走査信号を同時に出力する。これにより、全ての画素スイッチSWPが一斉に導通状態(オン)に切替えられる。
【0050】
従って、全ての画素電極PE及び全ての共通電極ETには、同一の共通電圧が供給される。画素電極PEの電位及び共通電極ETの電位は同じ値となるため、液晶分子の配向状態を制御するための画素電極PE及び共通電極ETの電位差の値はゼロとなり、表示部は黒表示状態となる。
【0051】
上記のように構成された一実施形態に係る液晶表示装置および液晶表示装置の駆動方法によれば、液晶表示装置がオフ駆動を行うと、黒表示に対応する信号を複数の画素電極PEに一斉に供給することができ、画素電極PEの充電に要する時間(タイミングT1からタイミングT2までの時間)を短縮することができる。また、複数のコモン配線COMは、それぞれが電気的に独立した配線であるが、これらの全てに第1スイッチング回路SW1によって共通電圧が供給されるため、電源電圧VDDの供給がオフされた後における全てのコモン配線COMの放電時間が略等しくなる。
【0052】
そのため、電源電圧VDDがオフされる前に黒表示に対応する信号の書き込みが完了し、電源電圧VDDの供給がオフされた後に残像が表示されることが無くなる。さらに、液晶表示装置の電源が突発的にオフされた場合であっても、電源供給ラインからの電源電圧VDDの供給がオフされる前に画素電極PEおよび共通電極ETへの信号書き込みを終了することが可能である。
【0053】
このため、突発的に電源がオフされた場合であっても、第2電極の電位の前提を考慮すること無しに、残像なく黒表示を行うことができる。
上記したことから、電源がオフされた際の残像の発生を回避することができる液晶表示装置及び液晶表示装置の駆動方法を得ることができる。
【0054】
なお、この発明は上記実施の形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化可能である。また、上記実施の形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。
【0055】
本発明の液晶表示装置及び液晶表示装置の駆動方法は、上述した実施形態の液晶表示装置及び液晶表示装置の駆動方法に限らず、各種の液晶表示装置及び液晶表示装置の駆動方法に適用可能である。
【0056】
例えば、上記実施形態に係る液晶表示装置はFFS方式の液晶表示装置であったが、コモン電圧をDCとして、画素電極PEの電位をフレーム毎に変化させることにより液晶層LQに印加する電位の極性を反転させる液晶表示装置であってもよい。
【0057】
第2電極は、共通電極ETに限らず、種々変形可能であり、対向基板CTに形成されていてもよく、複数の第1電極(画素電極PE)との間に形成される電界を液晶層LQに印加することができるものであればよい。
【0058】
制御機構は、上記制御回路に限らず、種々変形可能であり、制御信号を出力可能であればよい。例えば、制御機構は、電源装置(電池パック)用のソケットであってもよい。この場合、電源装置がソケットから取り外された際、ソケットは、制御信号を出力するように形成されていればよい。
液晶表示装置は、ノーマリブラックに限らず、ノーマリホワイトであってもよい。
【符号の説明】
【0059】
20…絶縁基板、30…絶縁基板、40…信号線駆動回路、60…入力手段、LPN…液晶表示パネル、AR…アレイ基板、CT…対向基板、LQ…液晶層、R1…表示領域、R2…入力領域、PX…画素、GL…走査線、SL…信号線、COM…コモン配線、SWP…画素スイッチ、PE…画素電極、ET…共通電極、CS…補助容量、W1…電圧供給配線、SW1…第1スイッチング回路、SW2…第2スイッチング回路、SW3…第3スイッチング回路S2…第1スイッチング素子、S3…第2スイッチング素子、S4…第3スイッチング素子、GD…走査線駆動回路、GC…ゲートオープン回路、GCA…NOT回路、GCB…NAND回路、X…行方向、Y…列方向。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
第1基板と、
前記第1基板に対向配置された第2基板と、
前記第1基板及び第2基板間に保持された液晶層と、
前記第1基板上に形成され、行方向に延在した複数の走査線と、
前記第1基板上に形成され、列方向に延在した複数の信号線と、
前記第1基板上に形成され、前記複数の走査線及び複数の信号線に電気的に接続された複数の画素スイッチと、
前記第1基板上にマトリクス状に配置され、前記複数の画素スイッチに電気的に接続された複数の第1電極と、
前記複数の走査線に対応付けて第1走査信号を順番に出力可能な走査線駆動回路と、
前記第1基板又は第2基板上に形成され、前記複数の第1電極との間に形成される電界を前記液晶層に印加する第2電極と、
共通電圧を供給可能な電圧供給配線と、
制御信号を出力可能な制御機構と、
前記第2電極及び電圧供給配線間に接続され、前記制御機構から与えられる前記制御信号を基に、前記第2電極及び電圧供給配線を導通状態及び非導通状態の何れかに切替え可能な第1切替え機構と、
前記複数の信号線及び電圧供給配線間に接続され、前記制御機構から与えられる前記制御信号を基に、前記複数の信号線及び電圧供給配線を導通状態及び非導通状態の何れかに切替え可能な第2切替え機構と、
前記複数の走査線及び走査線駆動回路間に接続され、前記走査線駆動回路から前記第1走査信号が入力され、前記制御機構から前記制御信号が入力され、前記制御信号を基に、前記画素スイッチを導通状態に切替える第2走査信号を前記複数の走査線に同時に出力可能な出力タイミング切替え機構と、を備えたことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項2】
電源がオフされた際、前記制御機構は前記制御信号を出力し、前記制御信号を基に、前記駆動モード切替え機構は前記第2走査信号を前記複数の走査線に同時に出力し、前記第1切替え機構は前記第2電極及び電圧供給配線を導通状態に切替え、前記第2切替え機構は前記複数の信号線及び電圧供給配線を導通状態に切替え、前記複数の第1電極及び第2電極に前記共通電圧を供給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】
電源がオンしている間、前記制御機構は第1レベルの制御信号を出力し、前記第1レベルの制御信号を基に、前記駆動モード切替え機構は前記第2走査信号を前記複数の走査線に順番に出力し、前記第1切替え機構は前記第2電極及び電圧供給配線を非導通状態に切替え、前記第2切替え機構は前記複数の信号線及び電圧供給配線を非導通状態に切替え、
電源がオフされた際、前記制御機構は第2レベルの制御信号を出力し、前記第2レベルの制御信号を基に、前記駆動モード切替え機構は前記第2走査信号を前記複数の走査線に同時に出力し、前記第1切替え機構は前記第2電極及び電圧供給配線を導通状態に切替え、前記第2切替え機構は前記複数の信号線及び電圧供給配線を導通状態に切替え、前記複数の第1電極及び第2電極に前記共通電圧を供給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4】
前記複数の信号線に接続され、前記複数の信号線に映像信号を出力するかどうかを切替え可能な第3切替え機構をさらに備え、
前記第1切替え機構は、前記第2電極及び電圧供給配線間に接続され、前記制御信号を基に、前記第2電極及び電圧供給配線を導通状態及び非導通状態の何れかに切替え可能な複数の第1スイッチング素子を有し、
前記第2切替え機構は、前記複数の信号線及び電圧供給配線間に接続され、前記制御信号を基に、前記複数の信号線及び電圧供給配線を導通状態及び非導通状態の何れかに切替え可能な複数の第2スイッチング素子を有し、
前記第3切替え機構は、前記複数の信号線に接続され、前記制御信号を基に、前記複数の信号線に映像信号を出力可能な導通状態及び非導通状態の何れかに切替え可能な複数の第3スイッチング素子を有し、
前記出力タイミング切替え機構は、前記走査線駆動回路から前記第1走査信号が入力される否定回路と、前記制御信号及び前記否定回路を通った前記第1走査信号が入力される否定論理積回路と、を有し、
電源がオンしている間、前記制御機構は第1レベルの制御信号を出力し、前記第1レベルの制御信号を基に、前記複数の第1スイッチング素子及び複数の第2スイッチング素子の全てを非導通状態に切替え、前記第2走査信号を前記複数の走査線に順番に出力させ、前記映像信号を前記複数の信号線に順次出力させ、
電源がオフされた際、前記制御機構は第2レベルの制御信号を出力し、前記第2レベルの制御信号を基に、前記複数の第1スイッチング素子及び複数の第2スイッチング素子の全てを導通状態に切替え、前記複数の第3スイッチング素子の全てを非導通状態に切替え、
前記第2走査信号を前記複数の走査線に同時に出力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5】
前記第1レベルの制御信号は、ハイレベルの制御信号であり、
前記第2レベルの制御信号は、ローレベルの制御信号であることを特徴とする請求項3又は4に記載の液晶表示装置。
【請求項6】
第1基板と、前記第1基板に対向配置された第2基板と、前記第1基板及び第2基板間に保持された液晶層と、前記第1基板上に形成され、行方向に延在した複数の走査線と、前記第1基板上に形成され、列方向に延在した複数の信号線と、前記第1基板上に形成され、前記複数の走査線及び複数の信号線に電気的に接続された複数の画素スイッチと、前記第1基板上にマトリクス状に配置され、前記複数の画素スイッチに電気的に接続された複数の第1電極と、前記複数の走査線に対応付けて第1走査信号を順番に出力可能な走査線駆動回路と、前記第1基板又は第2基板上に形成され、前記複数の第1電極との間に形成される電界を前記液晶層に印加する第2電極と、共通電圧を供給可能な電圧供給配線と、制御信号を出力可能な制御機構と、前記第2電極及び電圧供給配線間に接続され、前記制御機構から与えられる前記制御信号を基に、前記第2電極及び電圧供給配線を導通状態及び非導通状態の何れかに切替え可能な第1切替え機構と、前記複数の信号線及び電圧供給配線間に接続され、前記制御機構から与えられる前記制御信号を基に、前記複数の信号線及び電圧供給配線を導通状態及び非導通状態の何れかに切替え可能な第2切替え機構と、前記複数の走査線及び走査線駆動回路間に接続され、前記走査線駆動回路から前記第1走査信号が入力され、前記制御機構から前記制御信号が入力され、前記制御信号を基に、前記画素スイッチを導通状態に切替える第2走査信号を前記複数の走査線に同時に出力可能な出力タイミング切替え機構と、を備えた液晶表示装置の駆動方法において、
電源がオフされた際、
前記制御機構は前記制御信号を出力し、
前記制御信号を基に、前記駆動モード切替え機構は前記第2走査信号を前記複数の走査線に同時に出力し、前記第1切替え機構は前記第2電極及び電圧供給配線を導通状態に切替え、前記第2切替え機構は前記複数の信号線及び電圧供給配線を導通状態に切替え、前記複数の第1電極及び第2電極に前記共通電圧を供給させる、ことを特徴とする液晶表示装置の駆動方法。

【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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【公開番号】特開2012−173469(P2012−173469A)
【公開日】平成24年9月10日(2012.9.10)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−34512(P2011−34512)
【出願日】平成23年2月21日(2011.2.21)
【出願人】(302020207)株式会社ジャパンディスプレイセントラル (2,170)
【Fターム(参考)】