(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
多数の薄膜トランジスタと、前記薄膜トランジスタのゲート電極に連結された多数のゲート線と、前記薄膜トランジスタのソース電極に連結された多数のデータ線とを有する液晶パネルと、
前記薄膜トランジスタをオン又はオフさせるゲートオン／オフ電圧を前記ゲート線に印加するためのゲート駆動部と、
多数の電圧準位を有する階調電圧を生成する階調電圧発生部と、
前記階調電圧を前記データ線に印加するソース駆動部と、
前記液晶パネルの画素電極に対向する共通電極に印加される共通電圧を発生する共通電極電圧発生部と、
前記液晶パネルの共通電極と前記階調電圧発生部との間に連結され、前記液晶パネルに印加される歪んだ共通電極電圧を階調電圧の波形の変形によって補償する共通電極電圧歪補償部と、を含み、
前記階調電圧発生部は、電源電圧とグラウンド電圧との間に直列に連結され、電源電圧を分配して多数の異なる電位の階調電圧を発生させるための多数の抵抗を含み、
前記共通電極電圧歪補償部は、前記液晶パネルの共通電極と前記階調電圧発生部との間に連結されたキャパシタを含み、
前記キャパシタは、前記液晶パネルの共通電極と、前記階調電圧発生部の抵抗の間の階調電圧出力端とに連結される、
液晶表示装置。
【請求項２】
前記共通電極電圧歪補償部は、
前記液晶パネルの共通電極と前記キャパシタとの間に連結され、液晶キャパシタに印加される歪んだ共通電極電圧を、補償することに適した大きさに調整する増幅器をさらに含む、請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項３】
前記キャパシタは、前記液晶パネルの共通電極と前記階調電圧発生部の抵抗の間の多数の階調電圧出力端とに連結された多数のキャパシタからなる、請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項４】
前記キャパシタは、
前記液晶パネルの共通電極と前記階調電圧発生部の階調電圧出力端の第１端子とに連結された第１キャパシタと、
前記液晶パネルの共通電極と前記階調電圧発生部の階調電圧出力端の第２端子とに連結された第２キャパシタとからなる、請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項５】
前記第１端子は前記階調電圧発生部の最大正極性電圧の出力端であり、前記第２端子は前記階調電圧発生部の最大負極性電圧の出力端である、請求項４に記載の液晶表示装置。
【請求項６】
前記第１端子は前記階調電圧発生部の２番目の大きな正極性電圧の出力端であり、前記第２端子は前記階調電圧発生部の２番目の大きな負極性電圧の出力端である、請求項４に記載の液晶表示装置。
【請求項７】
前記キャパシタの容量は、液晶表示装置の水平同期信号の周期を前記階調電圧発生部の抵抗のうちの抵抗値が小さい抵抗で除した値より大きい請求項１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（liquid crystal display；ＬＣＤ）に係り、より詳しくは、ＬＣＤの各画素の液晶キャパシタに印加される共通電圧の歪みを補償する薄膜トランジスタ（thin film transistor；ＴＦＴ）液晶表示装置の駆動回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】
平板表示装置の一種である液晶表示装置は、電圧に応じて光の透過度が変化する液晶の特性を利用したものであって、低い電圧で駆動することができ電力消耗が少ないので広く利用されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
このような液晶表示装置は、画素間の信号干渉によって画像の品質が低下する現象が発生する。
【０００４】
以下では従来のＴＦＴ−ＬＣＤの画像品質低下現象を図面に基づいて説明する。
【０００５】
図１は従来の液晶表示装置の画素に対する等価回路である。
【０００６】
図１に示すように、液晶表示装置の画素は、画素電極３０とこれに対向する共通電極４０との間に液晶が注入された液晶キャパシタＣｌｃと、ゲート線２０の制御によってデータ線１０を通して画素電圧を液晶キャパシタＣｌｃに印加するＴＦＴとから形成される。液晶キャパシタＣｌｃの電荷維持能力を向上させるために、液晶キャパシタＣｌｃと並列に維持キャパシタ（storage capacitor）を形成することもできる。
【０００７】
このような画素電極３０に入力される共通電極電圧Ｖｃｏｍは、液晶パネルに印加される画像の形態に応じて歪む可能性がある。このような共通電極電圧Ｖｃｏｍの歪みは、液晶基板のうちの下板のデータ線１０と上板の共通電極４０との間に形成された寄生キャパシタＣｄｃや、印加電圧の大きさに応じてキャパシタンスが変化する液晶キャパシタＣｌｃの特性などに起因して発生する。
【０００８】
このような共通電極電圧Ｖｃｏｍの歪みは、液晶キャパシタＣｌｃの両端に実際に印加される電圧（データ電圧と共通電極電圧との差）の大きさを変動させ、左右に隣接するセルの画像品質を低下させるクロストーク（crosstalk）現象を発生させる。
【０００９】
一方、一般的に、クロストーク現象の発生が少ないドット反転駆動方式の液晶表示装置にも、このような共通電極電圧の歪みによるクロストーク現象が発生する。
【００１０】
以下では、ドット反転駆動方式の液晶表示装置における共通電極電圧の歪み現象について図面に基づいて説明する。
【００１１】
図２は、ドット反転駆動方式の液晶表示装置の各画素の充電電圧を示したものである。
【００１２】
図３は、従来のＴＦＴ−ＬＣＤの駆動回路の抵抗を用いた階調電圧発生回路である。
【００１３】
ドット反転駆動方式は、液晶表示装置の隣接する画素間に互いに反対極性の液晶キャパシタ充電電圧を印加し、各フレーム毎に各画素に印加される液晶キャパシタ充電電圧の極性が前のフレームと反対となる方式である。即ち、液晶キャパシタＣｌｃに共通電極電圧より高い階調電圧を印加する時には（＋）の液晶キャパシタ充電電圧を印加し、液晶キャパシタＣｌｃに共通電極電圧より低い階調電圧を印加する時には（−）の液晶キャパシタ充電電圧を印加する。液晶パネル全体では、図２に示すように、隣接する画素の液晶キャパシタには極性が反対である充電電圧が印加される。これを具体的に説明すると、図３の抵抗を用いた階調電圧発生回路で共通電極電圧ＶｃｏｍがＶａ／２であれば、（−）液晶キャパシタ充電電圧が印加される場合にはＶａ／２より低い階調電圧（ＶＧ１、ＶＧ２）が印加され、（＋）液晶キャパシタ充電電圧が印加される場合にはＶａ／２より高い階調電圧（ＶＧ３、ＶＧ４）が印加される。
【００１４】
図４は、ドット反転駆動方式でクロストーク現象が発生しない場合に、液晶パネルに印加される共通電極電圧と階調電圧とを示したものである。
【００１５】
図５は、ドット反転駆動方式でクロストーク現象が発生する場合に、液晶パネルに印加される共通電極電圧と階調電圧とを示したものである。
【００１６】
図４に示すように、ドット反転駆動方式の液晶表示装置の階調電圧発生部は、同一色をディスプレイしながらも、液晶の劣化を防止するために共通電極電圧より低い階調電圧と共通電極電圧より高い階調電圧とを交互に印加する。この時、図４に示す１Ｈの時間は、ゲートラインがオンになっている時間である。
【００１７】
このようなドット反転駆動方式の液晶表示装置において、液晶パネルのゲートライン方向の液晶パネルの水平方向に液晶充電電圧が（＋）、（−）、（＋）、（−）、・・・であり、色がＢ（black）、Ｗ（white）、Ｂ、Ｗ、・・・又はＷ、Ｂ、Ｗ、Ｂ、・・・で反復してディスプレイされる場合、水平方向にクロストーク現象が発生する。
【００１８】
これを具体的に説明すると、一般的な薄膜トランジスタ液晶表示装置では、共通電極電圧Ｖｃｏｍと、薄膜トランジスタを経て印加される階調電圧との差が液晶キャパシタＣｌｃに印加される。この電圧の大きさによって透過率が決定され、液晶画素の明るさが決定される。ノーマリホワイトモードの液晶表示装置では、液晶キャパシタの両端の電位差が最小である時にホワイトが表示され、液晶キャパシタの両端の電位差が最大である時にブラックがディスプレイされるので、ホワイトが表示される時には液晶キャパシタに充電される電荷量が最少であり、ブラックが表示される時には液晶キャパシタに充電される電荷量が最大になる。このような共通電極に流れる電荷量の差異によって、共通電極抵抗による電圧降下の大きさが異なるようになる。
前記で例としてあげた場合には、左右に隣接する画素の液晶キャパシタの電圧差が上下画素の液晶キャパシタの電圧差と異なるようになり、これによって、図５のＣ領域とＤ領域との面積の差が生じる。Ｃ領域の面積及びＤ領域の面積に比例する電荷が液晶キャパシタに印加されて階調表現が行われるので、両者の面積の差異が大きいことによって、（−）極性の液晶充電電圧が印加される時と（＋）極性の液晶充電電圧が印加される時とで液晶キャパシタに充電される電荷量が異なるようになる。これによってディスプレイ特性の正確度が低下するようになる。
【００１９】
即ち、このような共通電極電圧の波形の歪みによって液晶キャパシタの両端の電圧差が異なるようになり、これによって液晶の透過率が異なるようになってディスプレイされる色が変わるようになるクロストーク現象が発生する。
【００２０】
本発明はこのような問題点を解決するためのものであって、その目的は、液晶表示装置のクロストーク現象を除去することにある。
【００２１】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本発明の液晶表示装置は、液晶パネル、階調電圧発生部、ソース駆動部、共通電極電圧発生部及び共通電極電圧歪補償部を含む。液晶パネルは、多数の薄膜トランジスタと、薄膜トランジスタのゲート電極に連結された多数のゲート線と、薄膜トランジスタのソース電極に連結された多数のデータ線とを有する。また、液晶パネルには、液晶の画素電極に対向して位置する多数の共通電極が形成されている。ゲート駆動部は、薄膜トランジスタをオン又はオフさせるゲートオン／オフ電圧を前記ゲート線に印加する。階調電圧発生部は、多数の電圧準位を有する階調電圧を生成する。ソース駆動部は、階調電圧を前記データ線に印加する。共通電極電圧発生部は、液晶パネルの画素電極に対向する共通電極に印加される共通電圧を発生する。共通電極電圧歪補償部は、液晶パネルと階調電圧発生部との間に連結されて共通電極電圧発生部から出力される共通電極電圧の歪みを補償する。
【００２２】
階調電圧発生部は、電源電圧とグラウンド電圧との間に直列に連結され、電源電圧を分配し多数の異なる電位の階調電圧を発生させる多数の抵抗を含む。共通電極電圧歪補償部は、液晶パネルの共通電極端と階調電圧発生部との間に連結された多数のキャパシタを含む。共通電極電圧歪補償部は、キャパシタの共通電極に印加される歪んだ共通電極電圧を、補償することに適した大きさに増幅する増幅器をさらに含むことができる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に基づいて本発明の実施形態例について詳しく説明する。
【００２４】
図６は本発明の液晶表示装置を示した図面である。
【００２５】
本発明の液晶表示装置は、液晶パネル２００、ゲート駆動部１００、階調電圧発生部３００、ソース駆動部４００、共通電極電圧歪補償部５００及び共通電極電圧発生部６００から構成される。液晶パネル２００には、多数のゲート線と、これに垂直方向に形成される多数のデータ線と、多数の薄膜トランジスタとが形成されている。ゲート駆動部１００は、液晶パネル２００のゲートラインに連結され、ソース駆動部４００からのデータが画素に伝達され得るようにゲートを開放させる役割を果たす。階調電圧発生部３００は、画素電極に印加され、画素にディスプレイされる階調（色の明るさ暗さ）を示す電圧を発生する。ソース駆動部４００は、階調電圧発生部３００の階調電圧を液晶パネル２００のデータ線に印加する。共通電極電圧発生部６００は、液晶パネル２００の画素電極に対向する共通電極に印加される共通電極電圧を生成する。共通電極電圧歪補償部５００は、液晶パネル２００と階調電圧発生部３００との間に連結され、歪んだ共通電極電圧を補償する。
【００２６】
図７は、本発明の階調電圧発生部３００及び共通電極電圧歪補償部６００の詳細図である。
【００２７】
図８は、本発明の第１実施例に係る他の形態の液晶表示装置の階調電圧発生部及び共通電極電圧歪補償部の詳細図である。図９は、本発明の第２実施例に係る液晶表示装置の階調電圧発生部及び共通電極電圧歪補償部の詳細図である。
【００２８】
階調電圧発生部３００は、電源電圧Ｖａに直列に連結された多数の抵抗列Ｒ１、Ｒ２、・・・Ｒｎから構成されている。このように構成された階調電圧発生部３００は、、抵抗により電源電圧を分配し、抵抗の間の端子を通して電位の異なる多数の階調電圧を発生する。抵抗列の抵抗の個数は必要に応じて多様に変化させることができる。
【００２９】
共通電極電圧歪補償部５００は、多数のキャパシタＣ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４から構成されている。多数のキャパシタは液晶パネルの共通電極と階調電圧の出力端子との間に連結されている。この時、キャパシタは全ての階調電圧の出力端に連結させることができ、また、共通電極電圧Ｖｃｏｍとの差が大きい数個の階調電圧出力端に連結させることができる。
【００３０】
例えば、図８及び図９に示すように、共通電極電圧Ｖｃｏｍとの差が最も大きい階調電圧の出力端（図８）やその次に大きい出力端（図９）にキャパシタを連結することができる。図８では、階調電圧発生部３００の最大正極性電圧及び最大負極性電圧の出力端にキャパシタを連結している。図９では、階調電圧発生部３００の正極性電圧及び負極性電圧のうち、２番目に大きい電圧の出力端に、キャパシタを連結している。
【００３１】
以下、添付図面に基づいて本発明の第１、第２実施例の動作について詳しく説明する。
【００３２】
図１０は。本実施例に係る液晶表示装置のパネルに印加される共通電極電圧及び階調電圧の波形を示したものである。
【００３３】
本実施例に係る液晶表示装置は、図５に示す共通電極電圧の歪みによるクロストーク現象を、階調電圧の変形で解決する。即ち、歪んだ共通電極電圧の波形と同じ形態の波形に階調電圧を変形することによって、液晶キャパシタＣｌｃの充電電圧の誤差が発生しないようにし、クロストーク現象を防止する。
【００３４】
具体的な動作は次の通りである。図７に示すように、液晶パネル２００の画素の共通電極４０と階調電圧発生部３００の階調電圧出力端との間に、キャパシタＣ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４を連結させる。キャパシタはキャパシタの電荷量が連続して変化する特性を有するので、階調電圧発生部３００の各出力端の出力電圧は、図１０に示すように、キャパシタが連結された共通電極の電圧の波形が反映された波形を示すようになる。これによって、（＋）極性の液晶充電電圧が印加される時の領域Ｆの面積と（−）極性の液晶充電電圧が印加される時の領域Ｅの面積とが同一になる。（＋）極性の液晶充電電圧が印加される時及び（−）極性の液晶充電電圧が印加される時の液晶キャパシタに充電される電荷量は、キャパシタの値を適切に調節するとほぼ同一になり、クロストーク現象を防止することができるようになる。
【００３５】
この時、各階調電圧出力端に連結されるキャパシタの値を、階調電圧発生部３００の抵抗Ｒ及びキャパシタＣによる階調電圧波形の時定数が水平同期信号の周期（１Ｈ）より充分に大きくなるように決定する。補償された階調電圧波形に歪んだ共通電極電圧の波形をよく反映させるためである。即ち、Ｒ＊Ｃ》１Ｈのような関係が成立しなければならない。即ち、各階調電圧出力端に連結されるキャパシタの値が水平同期信号の周期（１Ｈ）を抵抗で除した値より大きくなければ、共通電極電圧の歪み補償を充分に行うことができない。
【００３６】
以下、本発明の第３実施例について図面に基づいて詳しく説明する。
【００３７】
本発明の第３実施例に係る液晶表示装置は、下記の共通電極電圧歪補償部以外は第１、２実施例と同一の構成を有する。
【００３８】
図１１は、本発明の第３実施例の共通電極電圧歪補償部を示したものである。
【００３９】
本実施例の共通電極電圧歪補償部５００は、多数の増幅器Ａｍｐ１、Ａｍｐ２、Ａｍｐ３、Ａｍｐ４及び多数のキャパシタＣ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４から構成されている。液晶パネルの共通電極電圧端子には、多数の増幅器Ａｍｐ１、Ａｍｐ２、Ａｍｐ３、Ａｍｐ４が連結されている。多数の増幅器Ａｍｐ１、Ａｍｐ２、Ａｍｐ３、Ａｍｐ４のそれぞれには、多数のキャパシタＣ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４が連結されている。多数のキャパシタＣ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４は、それぞれ階調電圧発生部３００の出力端に連結されている。キャパシタ及び増幅器は、第１実施例と同様に共通電極電圧の歪みを補償するために最も適切な数個の端子に連結することができる。また、各増幅器のゲインは必要に応じて共通電極電圧の歪みに適するように調節することができる。
【００４０】
以下、本発明の第２実施例による液晶表示装置の動作について説明する。
【００４１】
第１、２実施例と異なり、液晶パネル２００の共通電極に増幅器Ａｍｐを連結して共通電極の歪み電圧の大きさを適切に調節し、この調節された歪み電圧をキャパシタを通して階調電圧発生部の出力端に入力することによって階調電圧を共通電極電圧にカプリングさせる。第３実施例の構成では、増幅器を通じて共通電極電圧の歪みの程度を調整してクロストークが最低になるように調整することが容易である。また、共通電極電圧と階調電圧発生部の基準電圧との間の不必要な干渉を分離させることができるようになる。
【００４２】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明の液晶表示装置によると、液晶表示装置のクロストーク現象を減少させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の液晶表示装置の画素に対する等価回路である。
【図２】ドット反転駆動方式の液晶表示装置の各画素の充電電圧を示した図面である。
【図３】従来のＴＦＴ−ＬＣＤの駆動回路の抵抗列を利用した階調電圧発生回路である。
【図４】ドット反転駆動方式でクロストーク現象が発生しない場合の液晶パネルに印加される共通電極電圧及び階調電圧を示した図面である。
【図５】ドット反転駆動方式でクロストーク現象が発生する場合の液晶パネルに印加される共通電極電圧及び階調電圧を示した図面である。
【図６】本発明による液晶表示装置を示した図面である。
【図７】本発明の第１実施例による液晶表示装置の階調電圧発生部及び共通電極電圧歪曲補償部の詳細図である。
【図８】本発明の第１実施例による他の形態の液晶表示装置の階調電圧発生部及び共通電極電圧歪曲補償部の詳細図である。
【図９】本発明の第１実施例によるその他の形態の液晶表示装置の階調電圧発生部及び共通電極電圧歪曲補償部の詳細図である。
【図１０】本発明の第１実施例による液晶表示装置のパネルに印加される共通電極電圧及び階調電圧の波形を示した図面である。
【図１１】本発明の第２実施例による液晶表示装置の階調電圧発生部及び共通電極電圧歪曲補償部を示した図面である。
【符号の説明】
２００  液晶パネル
１００  ゲート駆動部
３００  階調電圧発生部
４００  ソース駆動部
５００  共通電極電圧歪曲補償部
６００  共通電極電圧発生部
Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４  キャパシタ
Ａｍｐ１、Ａｍｐ２、Ａｍｐ３、Ａｍｐ４  増幅器
【図１】
0004536190.tif 000002
【図２】
0004536190.tif 000003
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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