JP2002214631A - 液晶表示パネルとこれを含む液晶表示装置及びその駆動方法 - Google Patents

液晶表示パネルとこれを含む液晶表示装置及びその駆動方法

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ドット反転駆動が可能な液晶表示装置の独立
配線構造において、保存用共通電極ラインに印加される
共通電極電圧をスイングさせて高速応答のための液晶表
示装置の液晶表示パネルを提供する。 【解決手段】 複数のデータラインとこれに交差する複
数のゲートラインとによって形成された領域中の奇数番
目の列の奇数番目の行と偶数番目の列の偶数番目の行と
に形成された第１画素電極と；前記領域中の偶数番目の
列の奇数番目の行と奇数番目の列の偶数番目の行とに形
成され、前記第１画素電極の極性とは相異する極性の第
２画素電極とを含む液晶表示パネル。

Description

【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及びそ
の駆動方法に係わり、より詳しくは、高速応答のための
液晶表示パネルとこれを含む液晶表示装置及びその駆動
方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近来パソコンやテレビなどの軽量化、薄
形化によってディスプレイ装置も軽量化、薄形化が要求
されており、このような要求に応じて陰極線管（ＣＲ
Ｔ）の代りに液晶表示装置（ＬＣＤ）のようなフラット
パネル型ディスプレイが開発されて多様な分野にて実用
化されている。
【０００３】ＬＣＤは、二枚の基板の間に注入されてい
る異方性誘電率を有する液晶物質に電界を印加し、この
電界の強さを調節して基板に透過する光の量を調節する
ことによって所望の画像信号を得る表示装置である。こ
のようなＬＣＤは携帯が簡便なフラットパネル型ディス
プレイ装置の中の代表的なものであり、この中でも薄膜
トランジスタ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏ
ｒ；ＴＦＴ）をスイッチング素子として利用したＴＦＴ
−ＬＣＤが主に用いられている。
【０００４】図１は一般のＴＦＴ−ＬＣＤの画素等価回
路を説明するための図である。
【０００５】図１に示したように一般のＴＦＴ−ＬＣＤ
の画素は、ソース端とゲート端とが各々データラインと
ゲートラインとに連結されたＴＦＴスイッチング素子、
ＴＦＴスイッチング素子のドレーン端に各々連結された
液晶キャパシター（Ｃlc）と保存キャパシター
（Ｃst）、ゲート端とドレーン端との間の寄生キャパシ
ター（Ｃgd）、ドレーン端とソース端との間の寄生キャ
パシター（Ｃds）、データラインと画素電極との間のオ
ーバーラップキャパシター（Ｃｏｖｅｒ）を含む。
【０００６】ＴＦＴ基板にある画素電極（Ｖp）とカラ
ーフィルター基板にある共通電極（Ｖcom）との間にあ
る液晶がどのように駆動されるかを簡単に見てみる。
【０００７】まず、ゲートラインを介して正極性のパル
スが印加されると、ＴＦＴスイッチング素子はターンオ
ン状態となる。この時、信号線を介してＴＦＴスイッチ
ング素子のソース電極に印加された信号電圧は、ドレー
ンを通じて液晶キャパシター及び保存キャパシターに印
加される。ゲートパルスとともに印加された信号電圧は
ゲート電圧がオフされた後にも保存キャパシターによっ
て継続して維持され、液晶キャパシターに印加される。
【０００８】このような保存キャパシターを作る方法に
よってＴＦＴ ＬＣＤは、図２（ａ）に示したように前
段ゲート（ｐｒｅｖｉｏｕｓ ｇａｔｅ）方式（または
付加容量方式）と、図２（ｂ）に示したように共通（ｃ
ｏｍｍｏｎ）方式（または独立配線方式）とに分けるこ
とができる。
【０００９】図２（ａ）に示したように、前段ゲート方
式は画素と前段のゲートとの間の蓄電器を保存キャパシ
ターとして用いるものであり、共通（ｃｏｍｍｏｎ）方
式は画素電極の間に別途に電極（ｓｔｏｒａｇｅ ｅｌ
ｅｃｔｒｏｄｅ）を作ってこの電極と画素電極との間の
蓄電器を保存キャパシターとして用いるものである。共
通方式の保存電極はカラーフィルター基板の透明な共通
電極ラインと連結して駆動する。
【００１０】一方、液晶表示装置（ＬＣＤ）を大画面応
用等に対応させるのにおいて最も大きな制限は応答速度
である。このような大画面液晶表示装置の応答速度を改
善するために、松下社では前記前段ゲート（Ｐｒｅｖｉ
ｏｕｓ ｇａｔｅ）方式によって液晶表示装置の応答速
度を改善している。
【００１１】図３は松下（Ｍａｔｓｕｓｈｉｔａ）社で
提案する前段ゲートを利用したＴＦＴ−ＬＣＤの画素等
価回路を説明するための図であり、図４は前記図３の前
段ゲート信号を利用した応答速度向上を説明するための
波形図である。
【００１２】図３に示したように、松下社で提案するＴ
ＦＴ−ＬＣＤの画素等価回路は、保存キャパシター（Ｃ
st）の一端はドレーンに連結され、他端は前段ゲートに
連結されている。
【００１３】動作時、ゲートラインに所定のスイッチン
グパルスが印加され、共通電極電圧によってピクセルに
最終的に印加される電圧の大きさは下記の数式１のとお
りである。
【００１４】[数１] Ｖp＝±Ｖs＋Ｃst・ΔＶg／（Ｃst＋Ｃgs＋Ｃlc）
【００１５】ここで、Ｖsはソース端の印加電圧、Ｃst
は保存キャパシターのキャパシタンス、Ｃgdはゲート端
とドレーン端との間の寄生キャパシターのキャパシタン
ス、Ｃlcは液晶キャパシターのキャパシタンス、△Ｖg
は前段ゲート電圧と現在のゲート電圧との間の差電圧で
ある。
【００１６】しかしながら、松下社で提案する方法は、
前段ゲート構造を用いるためゲートロード（ｌｏａｄ）
が大きく、ライン反転駆動にしか適用することができな
いので、クロストーク（ｃｒｏｓｓｔａｌｋ）及びフリ
ッカー（ｆｌｉｃｋｅｒ）が発生し、大型の高精細化が
難しいという問題点がある。
【００１７】また、松下社で提案する方法では既存のゲ
ートタブＩＣを用いることができず、オフの時にゲート
電圧を高くしすぎるとオフ電流（Ioff）が大きくなり、
ゲートの値を変化させる幅に限界が生じるという問題点
がある。
【００１８】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の技術
と課題はこのような従来の問題点を解決するためのもの
であり、本発明の目的は、ドット反転駆動が可能な液晶
表示装置の独立配線構造において、保存用共通電極ライ
ンに印加される共通電極電圧をスイングさせて高速応答
のための液晶表示装置の液晶表示パネルを提供すること
にある。
【００１９】また、本発明の他の目の的は、前記高速応
答のための液晶表示パネルを含み、ライン反転用低電圧
タブＩＣを用いてドット反転駆動のための液晶表示装置
を提供することにある。
【００２０】本発明のまた他の目的は、前記高速応答の
ための液晶表示装置の駆動方法を提供することにある。
【００２１】
【課題を解決するための手段】前記本発明の目的を実現
するための一つの特徴による高速応答のための液晶表示
装置の液晶表示パネルは、水平方向に形成されて垂直方
向に配列された複数のゲートラインと；垂直方向に形成
されて水平方向に配列された複数のデータラインと；水
平方向に形成されて垂直方向に配列され、前記ゲートラ
インとこれに隣接するゲートラインとの間の一定の領域
に形成された共通電極ラインと；複数のデータラインと
これに交差する複数のゲートラインとによって形成され
た領域中の奇数番目の列の奇数番目の行と偶数番目の列
の偶数番目の行とに形成された第１画素電極と；前記領
域中の偶数番目の列の奇数番目の行と奇数番目の列の偶
数番目の行とに形成され、前記第１画素電極の極性とは
相異する極性の第２画素電極とを含んで構成される。
【００２２】この時、前記第１画素電極は、奇数番目の
データラインとこれに隣接する次の偶数番目のデータラ
インとによって各々分割された領域に、奇数番目のゲー
トラインとこれに隣接する次の共通電極ラインとを連結
して形成され、偶数番目のデータラインとこれに隣接す
る次の奇数番目のデータラインとによって各々分割され
た領域に、偶数番目の共通電極ラインとこれに隣接する
次のゲートラインとを連結して形成され、前記第２画素
電極は、偶数番目のデータラインとこれに隣接する次の
奇数番目のデータラインとによって各々分割された領域
に、奇数番目の共通電極ラインとこれに隣接する次のゲ
ートラインとを連結して形成され、奇数番目のデータラ
インとこれに隣接する次の偶数番目のデータラインとに
よって各々分割された領域に、偶数番目のゲートライン
とこれに隣接する次の共通電極ラインとを連結して形成
される。
【００２３】また、前記本発明の他の目的を実現するた
めの一つの特徴による高速応答のための液晶表示パネル
を含む液晶表示装置は、第１駆動信号と第２駆動信号と
を出力し、外部から印加される垂直同期信号と水平同期
信号とメインクロック信号とに応じて周期と振幅を定義
する第３駆動信号を出力するタイミング制御部と；前記
第１駆動信号を踏まえて液晶キャパシターの極性を駆動
させる画像信号を出力するデータドライバーと；前記第
２駆動信号を踏まえて走査信号を出力するゲートドライ
バーと；前記第３駆動信号の提供を受けてレベルをアッ
プまたはダウンし、前記画像信号と所定の周期で同調し
て極性が反転する共通電極電圧を出力する駆動電圧発生
部と；水平方向に形成されたゲートラインとゲートライ
ンとの間に共通電極ラインを形成した独立配線構造にお
いて、前記共通電極電圧と前記走査信号とに連動して前
記画像信号をディスプレイする液晶表示パネルとを含ん
で構成される。
【００２４】また、前記本発明の他の目的を実現するた
めの一つの特徴による高速応答のための液晶表示装置の
駆動方法は、複数のデータラインと、複数のゲートライ
ンと、前記ゲートラインとこれに隣接するゲートライン
との間の一定の領域に形成された共通電極ラインと、複
数のデータラインとこれに交差する複数のゲートライン
とによって形成された領域中の奇数番目の列の奇数番目
の行と偶数番目の列の偶数番目の行とに形成された第１
画素電極と、偶数番目の列の奇数番目の行と奇数番目の
列の偶数番目の行に形成された第２画素電極とを備えた
液晶表示パネルを含む液晶表示装置の駆動方法におい
て、外部の画像信号ソースから画像信号を受信し、受信
された画像信号を前記データラインに供給する段階と；
奇数番目のゲートラインの奇数番目のピクセルと偶数番
目のゲートラインの偶数番目のピクセルとに供給するた
めの第１走査信号を生成する段階と；偶数番目のゲート
ラインの奇数番目のピクセルと奇数番目のゲートライン
の偶数番目のピクセルに供給するための第２走査信号を
生成する段階と；前記生成された第１走査信号と第２走
査信号とを前記ゲートラインに順次に供給する段階と；
前記第１及び第２走査信号の順次供給とともに、正極性
駆動と負極性駆動とのＶＴ曲線がオーバーラップするよ
うに共通電極電圧を前記共通電極ラインに供給する段階
とを含んで構成される。
【００２５】このような高速応答のための液晶表示パネ
ルとこれを含む液晶表示装置及びその駆動方法によれ
ば、ＬＣＤパネル上の水平方向に形成されたゲートライ
ンとゲートラインとの間に共通電極ラインを形成した独
立配線構造において、共通電極ラインに印加される共通
電極電圧をスイングさせることによって極大化されたオ
ーバーシュート（ｏｖｅｒ ｓｈｏｏｔ）を発生するこ
とができ、発生したオーバーシュートによって液晶表示
装置の応答速度を向上させることができる。
【００２６】また、データドライバーは、ドット反転用
データドライバーに比べてより安いライン反転用データ
ドライバーを用いても、ドット反転駆動の長所を得るこ
とができる。
【００２７】
【発明の実施の形態】以下、通常の知識を有するものが
本発明を容易に実施できるように、実施例について説明
する。
【００２８】図５は、周期的スイング共通電圧によるピ
クセル電圧の変化を説明するための波形図である。
【００２９】図５に示したように、一つのピクセルに印
加される電圧を示した波形図において、共通電極ライン
に印加される共通電極電圧をスイングさせることによっ
てピクセルに印加される電圧をスイングさせる。この
時、ピクセルに印加される平均電圧（Ｖｐ）は下記の数
式２のとおりである。
【００３０】[数２] Ｖp＝±Ｖs＋Ｃst・ΔＶcom／（Ｃst＋Ｃgs＋Ｃlc）
【００３１】ここで、Ｖｓはソース端の印加電圧、Ｃst
は保存キャパシターのキャパシタンス、Ｃgdはゲート端
とドレーン端との間の寄生キャパシターのキャパシタン
ス、Ｃlcは液晶キャパシターのキャパシタンス、△Ｖ
comは共通電極ラインに印加される電圧のスイング振幅
である。
【００３２】前記数式２のように、共通電極に追加で印
加される電圧はＣst／（Ｃst＋Ｃlc）に比例する値であ
るので、液晶キャパシター（Ｃlc）によるメモリ効果に
よって階調が変化する時にオーバーシュート（ｏｖｅｒ
ｓｈｏｏｔ）が発生し、液晶の応答速度を向上させるこ
とができる。
【００３３】前記したように、液晶の応答速度を向上さ
せるための方法としてオーバーシュートを発生させ、こ
れを適用するための一例として、下記する３つの条件を
全て満せば、液晶表示装置の応答速度を向上させること
ができる。
【００３４】（ｉ）条件１ ピクセル電圧が負極性（−）から正極性（+）に変わる
場合、ゲートオン時間に共通電極電圧が負極性（−）で
終了。 （ii）条件２ ピクセル電圧が正極性（+）から負極性（−）に変わる
場合、ゲートオン時間に共通電極電圧が正極性（+）で
終了。 （iii）条件３ ゲートが閉じた後、負極性（−）と正極性（+）とを反
復してスイング。
【００３５】一方、液晶キャパシター（Ｃｌｃ）のため
に発生するオーバーシュートの量は次のように与えられ
る。
【００３６】まず、第１グレー状態から第２グレー状態
に変わる時のそれぞれの液晶キャパシター（Ｃlc）のキ
ャパシタンスをＣlc1、Ｃlc2とすれば、各状態における
数式２の右側２番目の項の値の差がオーバーシュートに
該当する値であり、下記の数式３のとおりである。
【００３７】[数３] Ｖovershoot＝[Ｃst／２（Ｃst＋Ｃlc1）−Ｃst／２
（Ｃst＋Ｃlc2）]・ΔＶc om＝ΔＶcom・Ｃst（Ｃlc2−
Ｃlc1）／２（Ｃst＋Ｃlc1）（Ｃst＋Ｃlc2）
【００３８】図６は、本発明の実施例による高速応答の
ための液晶表示装置を説明するための図である。
【００３９】図６を参照すると、本発明の実施例による
高速応答のための液晶表示装置は、タイミング制御部１
００、データドライバー２００、ゲートドライバー４０
０、駆動電圧発生部３００及びＬＣＤパネル５００を含
む。
【００４０】タイミング制御部１００は、外部から印加
される垂直同期信号（Ｖｓｙｎｃ）と水平同期信号（Ｈ
ｓｙｎｃ）とメインクロック信号（ＭＣＬＫ）とに応じ
て共通電極電圧（Ｖcom）の周期と振幅を定義する第１
信号１０１を駆動電圧発生部３００に出力し、データド
ライバー駆動用信号（ＬＯＡＤ、Ｈｓｔａｒｔ、Ｒ、
Ｇ、Ｂ）をデータドライバー２００に出力し、また、ゲ
ートドライバー駆動用信号（ＧａｔｅＣｌｋ、Ｖｓｔａ
ｒｔ）をゲートドライバー４００に出力する。
【００４１】データドライバー２００は、データドライ
バー駆動用信号（ＬＯＡＤ、Ｈｓｔａｒｔ、Ｒ、Ｇ、
Ｂ）を踏まえて液晶キャパシター（Ｃlc）の極性を駆動
させるデータ駆動電圧（Ｄ1、Ｄ 2 、…、Ｄ1）をＬＣＤ
パネル５００のデータラインに各々出力する。ここで、
データドライバー２００はライン反転用低電圧駆動タブ
ＩＣを使用し、電圧は０Ｖから５Ｖまでの低電圧を使用
することができる。
【００４２】駆動電圧発生部３００は、共通電極電圧
（Ｖcom）の周期と振幅を定義する第１信号１０１の提
供を受けて前記第１信号１０１の電圧レベルをアップま
たはダウンし、ゲートドライバーの駆動のためのゲート
駆動電圧（Ｖon、Ｖoff）をゲートドライバー４００に
出力し、ゲート駆動電圧に所定の周期で同調してスイン
グする共通電極電圧（Ｖcom）をＬＣＤパネル５００に
出力する。この時の共通電極電圧はゲート駆動電圧と同
一な周期のパルス波形である場合もあり、またはゲート
駆動電圧の３倍の周期のパルス波形である場合もある。
【００４３】ゲートドライバー４００は、タイミング制
御部１００から提供されるゲートドライバー駆動用信号
（Ｇａｔｅ Ｃｌｋ、Ｖｓｔａｒｔ）と駆動電圧発生部
３００から提供されるゲート駆動電圧（Ｖon、Ｖoff）
とを踏まえてゲート駆動電圧（Ｇ1、Ｇ2、…、Ｇn）を
ＬＣＤパネル５００に出力する。
【００４４】ＬＣＤパネル５００は、複数のゲートライ
ンと、複数のデータラインと、複数の共通電極ライン
と、各々のゲートライン及びデータラインに連結されて
いるスイッチング素子（ＴＦＴ）と、液晶キャパシター
（Ｃlc）と、保存キャパシター（Ｃst）とを備えた独立
配線構造を採択して、ゲートドライバー４００から提供
されるゲート電圧（または走査信号）と駆動電圧発生部
３００から提供される共通電極電圧（Ｖcom）とに応答
し、データドライバー２００から提供されるデータ電圧
（または画像信号）をディスプレイする。
【００４５】より詳しくは、水平方向に形成された複数
のゲートラインはゲートドライバー４００から提供され
る走査信号（Ｇ1、Ｇ2、Ｇ3、…）を伝送し、垂直方向
に形成されて前記ゲートラインと交差形成された複数の
データラインはデータドライバー２００から提供される
画像信号（Ｄ1、Ｄ2、Ｄ3、…）を伝送し、駆動電圧発
生部３００から提供される共通電極電圧（Ｖcom）を伝
送する共通電極ラインはゲートラインとこれに隣接する
ゲートラインとの間に形成される。
【００４６】ゲートラインとデータラインとによって囲
まれた領域に形成されるスイッチング素子（ＴＦＴ）の
第１端はゲートラインに、第２端はデータラインに、第
３端は共通電極ラインに連結されてオン／オフ動作を行
う。
【００４７】液晶キャパシター（Ｃlc）は前記スイッチ
ング素子のターンオン動作によってデータドライバー２
００から提供される画像信号に比例してバックライト
（図示せず）から提供される光を透過し、保存キャパシ
ター（Ｃst）は前記スイッチング素子のターンオン時に
データドライバー２００から提供される画像信号を蓄積
した後、前記スイッチング素子のターンオフ時に蓄積さ
れた画像信号を液晶キャパシター（Ｃlc）に印加する。
【００４８】図７は、前記図６の液晶表示パネルの画素
等価回路を説明するための図である。
【００４９】図７に示したように、本発明の実施例によ
る液晶表示パネルは独立配線構造を採択しているが、こ
の時、ゲートラインは水平方向に形成されて垂直方向に
配列され、データラインは垂直方向に形成されて水平方
向に配列され、ゲートラインとこれに増加して隣接する
ゲートラインとの間の一定の領域に形成された共通電極
ラインは水平方向に形成されて垂直方向に配列される。
ここで、“増加して隣接する”という表現は、前記図６
と図７に示した図面で左側から右側に移動することをい
い、そして、上側から下側に移動することをいう。
【００５０】第１画素電極は、奇数番目のデータライン
とこれに増加して隣接する偶数番目のデータラインとに
よって各々分割された領域に、奇数番目のゲートライン
とこれに増加して隣接する共通電極ラインとを連結して
形成される。
【００５１】また、第１画素電極は、偶数番目のデータ
ラインとこれに増加して隣接する奇数番目のデータライ
ンとによって各々分割された領域に、偶数番目の共通電
極ラインとこれに増加して隣接するゲートラインとを連
結して形成される。
【００５２】第２画素電極は、偶数番目のデータライン
とこれに増加して隣接する奇数番目のデータラインとに
よって各々分割された領域に、奇数番目の共通電極ライ
ンとこれに増加して隣接するゲートラインとを連結して
形成される。
【００５３】また、第２画素電極は、奇数番目のデータ
ラインとこれに増加して隣接する偶数番目のデータライ
ンとによって各々分割された領域に、偶数番目のゲート
ラインとこれに増加して隣接する共通電極ラインとを連
結して形成される。
【００５４】ここで、第２画素電極は第１画素電極とは
相異する極性である。
【００５５】以上で説明した本発明の実施例による液晶
表示パネルとこれを含む液晶表示装置は独立配線構造を
採択し、独立配線構造上に配置された保存用共通電極ラ
インに印加される共通電極電圧をスイングさせることに
よって液晶の応答を高速化することができ、また、ゲー
トの位置を従来とは相異する方式で配置してドット反転
駆動の長所を生かすことができる。
【００５６】つまり、前記図６乃至図７に示したよう
に、本発明による液晶表示装置の液晶表示パネルは、水
平方向に配列されるゲートラインとゲートラインとの間
に共通電極ラインを備えて独立配線方法を取っているの
で、ドット反転駆動のためのデータドライバー（または
ドット反転用タブＩＣ）に比べて費用が安いライン反転
駆動のためのデータドライバー（またはライン反転用タ
ブＩＣ）を用いて液晶表示装置の高速応答を行うことが
できる。
【００５７】そして、たとえデータドライバーであるタ
ブＩＣを液晶表示装置に具現する時にドット反転用タブ
ＩＣに比べてより安いライン反転用タブＩＣを用いても
液晶表示パネルの駆動はドット反転を行うことができ
る。
【００５８】以下、本発明による高速応答のための液晶
表示パネルとこれを含む液晶表示装置及びその駆動方法
をより詳細に説明する。
【００５９】通常、データラインに電圧を印加してスイ
ングされる共通電極電圧によってピクセルに最終的に印
加される電圧の大きさは前記数式２のとおりであり、上
板の共通電極電圧（ＶCF-com）を踏まえてピクセルに印
加される電圧（Ｖp'）は下記の数式４のとおりであり、
ＶＴ曲線は図８のように示すことができる。
【００６０】[数４]Ｖp'＝[Ｖs＋Ｃst・ΔＶcom／２
（Ｃst＋Ｃgs＋Ｃlc）]−ＶCF-com
【００６１】図８に示したように、保存用共通電極電圧
をスイングさせないと共通電極電圧を中心に両側に形成
されるが、保存用共通電極電圧をスイングさせることに
よってＶＴ曲線が互いに中央側にシフト（Ｓｈｉｆｔ）
するとともにホワイトモードである（+）側とブラック
モードである（−）側とが互いにオーバーラップする。
この時シフトされる電圧（Ｖshift）は、前記数式２の
右側の２番目のの項（Ｖshift＝Ｃst・ΔＶcom／２（Ｃ
st＋Ｃgs＋Ｃlc））である。
【００６２】従って、図８に示したようにＶＴシフトの
程度を５Ｖにすると完全にオーバーラップするようにな
って、データドライバーとして低電圧タブＩＣを用いて
も駆動が可能になる。
【００６３】以下、独立配線方式を用いた液晶表示装置
のＶＴシフトを完全にオーバーラップするためにスイン
グさせるべき共通電極電圧の振幅をより詳細に説明す
る。
【００６４】図９は、ノーマルの場合のＶＴ曲線に位置
する液晶が感じる実際の電圧の最低値（Ｖth）と液晶が
感じる実際の電圧の最高値（Ｖmax）とを説明するため
の図である。
【００６５】図９に示したように、ＶＴ曲線の点線は、
共通電極電圧（Ｖcom）をスイングしていない場合の
（+）と（−）の各々に対するノーマリーブラックモー
ドとノーマリーホワイトモードを示しており、共通電極
電圧をスイングすると中間部分にＶＴ曲線がシフトされ
る。この時、適切な共通電極電圧のスイングがあれば図
８のように重なるようになる。この時、重なる正極性駆
動と負極性駆動との電圧は、データドライバーのタブＩ
Ｃを１０Ｖ用タブＩＣを適用する場合は５Ｖとなり、５
Ｖ用タブＩＣを適用する場合は２.５Ｖとなるであろ
う。
【００６６】以下、液晶表示パネルのＶＴ曲線を完全に
重なるようにするためには共通電極ラインに印加される
共通電極電圧をどのくらいスイングさせるべきかを、多
様な演算を通じて説明する。
【００６７】図９から、Ｖmax−Ｖshift(white)＝−Ｖth
＋Ｖshift(black)であることが分かる。この時にシフト
される電圧（Ｖshift）は前記数式２の右側の２番目の
の項であるので、 Ｖmax−Ｃst・ΔＶcom／２（Ｃst＋Ｃgs＋Ｃlc-white）
＝−Ｖth＋Ｃst・ΔＶ com／２（Ｃst＋Ｃgs＋Ｃ
lc-black） である。
【００６８】前記した数式において、Ｃgsは他のファク
ターに比べて無視しても差支えないので、これを反映し
て計算すれば、低電圧駆動タブＩＣを利用した駆動のた
めにスイングさせるべき共通電極ラインに印加される電
圧の振幅は下記の数式５のとおりである。
【００６９】[数５] ΔＶcom＝２（Ｖmax＋Ｖth）（Ｃst＋Ｃlc-black）（Ｃ
st＋Ｃlc-white）／Ｃ st（２Ｃst＋Ｃlc-white＋Ｃ
lc-black）
【００７０】 ここで、Ｖmaxは液晶が感じる実際の電圧
の最高値、Ｖthは液晶が感じる実際の電圧の最低値、Ｃ
lcは液晶キャパシタンス、Ｃstは保存キャパシタンス、
Ｃlc -blackはブラックモードの液晶キャパシタンス、Ｃ
lc-whiteはホワイトモードの液晶キャパシタンスであ
る。
【００７１】以下、液晶キャパシタンス（Ｃlc）と保存
キャパシタンス（Ｃst）との大きさによって共通電極ラ
インに印加される電圧のスイング振幅と液晶に実際にか
かる電圧、オーバーシュートの大きさなどを演算を通じ
てより詳細に説明する。
【００７２】（ｉ）Ｃlc＝Ｃstである場合（ｂｌａｃｋ
ではＣst＝２*Ｃlc-black） 共通電極ラインに印加される電圧の振幅は△Ｖ＞０であ
り、ブラック（ｂｌａｃｋ）状態でデータラインに０Ｖ
を印加した場合、ピクセルに印加される電圧は、前記数
式４と数式５とを踏まえて下記の数式６によって演算す
ることができる。
【００７３】[数６] Ｖp'(black)＝[Ｃst・ΔＶcom／２（Ｃst＋Ｃgs＋Ｃ
lc-black）]−ＶCF-com＝ΔＶcom／３−２．５ ここで、Ｃgs＝０、Ｖcf-com＝２.５と仮定した。
【００７４】また、共通電極ラインに印加される電圧の
振幅は△Ｖ＞０であり、ホワイト（ｗｈｉｔｅ）状態で
データラインに５Ｖを印加した場合、ピクセルに印加さ
れる電圧は、前記数式４と数式５とから下記の数式７に
よって演算することができる。
【００７５】[数７] Ｖp'(white)＝[５−Ｃst・ΔＶcom／２（Ｃst＋Ｃgs＋
Ｃlc-white）]−ＶCF-c om＝ΔＶcom／４＋２．５ ここで、Ｃgs=０、Ｖcf-com＝２.５と仮定した。
【００７６】一方、ブラック電圧はいくら高くても１.
７Ｖを越えてはいけないので、前記数式６からΔＶcom
／３−２．５＜1.７ であり、△Ｖcom＜１２.６とな
る。これに基づけば、数式８はＶ'p(white)＜１２.６／
４＋２.５＝５.６５となる。
【００７７】従って、共通電極電圧を１２Ｖにスイング
する場合には液晶にかかる実際の電圧はＶ'p(black)＝
１.５Ｖであり、Ｖ'p(white)＝５.５Ｖであり、オーバ
ーシュートの大きさは１.０Ｖである。
【００７８】（ii）Ｃlc＝２*Ｃstである場合（ｂｌａ
ｃｋではＣst＝Ｃlc-black） 共通電極ラインに印加される電圧の振幅は△Ｖ＞０であ
り、ブラック（ｂｌａｃｋ）状態でデータラインに０Ｖ
を印加した場合、ピクセルに印加される電圧は、前記数
式４と数式５とから下記の数式８によって演算すること
ができる。
【００７９】[数８] Ｖp'(black)＝[Ｃst・ΔＶcom／２（Ｃst＋Ｃgs＋Ｃ
lc-black）]−ＶCF-com＝ΔＶcom／４−２．５ ここで、Ｃgs＝０、Ｖcf-com＝２.５と仮定した。
【００８０】また、共通電極ラインに印加される電圧の
振幅は△Ｖ＞０であり、ホワイト（ｗｈｉｔｅ）状態で
データラインに５Ｖを印加した場合、ピクセルに印加さ
れる電圧は、前記数式４と数式５とから下記の数式９に
よって演算することができる。
【００８１】[数９] Ｖp'(white)＝[５−Ｃst・ΔＶcom／２（Ｃst＋Ｃgs＋
Ｃlc-white）]−ＶCF-c om＝ΔＶcom／６＋２．５ ここで、Ｃgs＝０、Ｖcf-com＝２.５と仮定した。
【００８２】また、ブラックモードのための電圧はいく
ら高くても１.７Ｖを越えてはいけないので、前記数式
８からΔＶcom／４−２．５＜１.７ であり、共通電極
ラインのスイング振幅（△Ｖcom）は１６.８Ｖより小さ
くなければならない。
【００８３】これに基づけば、前記数式８、９から液晶
にかかる実際の電圧はＶ'p(black)＜１.７Ｖであり、
Ｖ'p(white)＜１６.８／６＋２.５＝５.３Ｖであり、オ
ーバーシュートの大きさは１.４Ｖである。
【００８４】本発明によれば、既存の１３Ｖ高電圧ドッ
ト反転タブＩＣを適用して使用することができ、これを
５Ｖ低電圧ライン反転タブＩＣに代替して用いても液晶
が感じる実際の電圧の最高値（Ｖmax）を５.５Ｖまで使
用することができるので、液晶表示装置の駆動電圧を減
少させることができる。
【００８５】また、オーバーシュートを最高１.０乃至
１.４Ｖまで行うことができるので、オーバーシュート
による応答速度を向上させることができる。
【００８６】なお、高い階調から１階調に変わる時には
１階調電圧より低い電圧が印加されるので液晶のオフ時
間を短縮し、１階調から他の階調に変わる時には予め設
定した１階調電圧から他の電圧が印加されるので液晶が
オンされる速度を向上させることができる。また、ＶＴ
曲線の尖鋭度を減少させることもできる。
【００８７】前記では本発明の好ましい実施例を参照し
て説明したが、該当技術分野の熟練した当業者ならば下
記の特許請求の範囲に記載された本発明の思想及び領域
から外れない範囲内で、本発明を多様に修正及び変更さ
せることができる。
【００８８】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ドット反転駆動が可能な液晶表示装置の独立配線構造に
おいて保存用共通電極電圧をスイングさせ、ゲートの位
置を従来とは相異する方式で配置することで、ドット反
転駆動の長所を生かすことができる。また、本発明によ
れば、オーバーシュート量を極大化して応答速度を向上
させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】一般のＴＦＴ−ＬＣＤの画素等価回路を説明す
るための図である。
【図２】前段ゲート方式と独立配線方式とを説明するた
めの図である。
【図３】前段ゲートを利用したＴＦＴ−ＬＣＤの画素等
価回路を説明するための図である。
【図４】前記図３の前段ゲート信号を用いた応答速度向
上を説明するための波形図である。
【図５】周期的スイング共通電圧によるピクセル電圧の
変化を説明するための波形図である。
【図６】本発明の実施例による高速応答のための液晶表
示装置を説明するための図である。
【図７】前記図６の液晶表示パネルの画素等価回路を説
明するための図である。
【図８】本発明によって形成されるＶＴ曲線を説明する
ための図である。
【図９】ノーマルの場合のＶＴ曲線に位置する液晶が感
じる実際の電圧の最低値（Ｖth）と液晶が感じる実際の
電圧の最高値（Ｖmax）とを説明するための図である。
【符号の説明】
１００ タイミング制御部 １０１ 第１信号 ２００ データドライバー ３００ 駆動電圧発生部 ４００ ゲートドライバー ５００ ＬＣＤパネル
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０９Ｇ 3/20 ６２１ Ｇ０９Ｇ 3/20 ６２１Ｍ ６８０ ６８０Ｇ 3/36 3/36 Ｆターム(参考） 2H092 GA20 JB63 JB64 KB26 NA21 PA06 PA08 2H093 NA32 NA33 NA34 NC16 NC34 ND10 ND15 ND32 ND33 ND52 NE06 NH13 NH18 5C006 AC25 AC26 AF41 BB16 BC06 BC16 FA14 FA23 5C080 AA10 BB05 DD06 DD08 FF07 JJ02 JJ03 JJ04 JJ05

Claims (16)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】水平方向に形成されて垂直方向に配列され
    た複数のゲートラインと；垂直方向に形成されて水平方
    向に配列された複数のデータラインと；水平方向に形成
    されて垂直方向に配列され、前記ゲートラインとこれに
    隣接するゲートラインとの間の一定の領域に形成された
    共通電極ラインと；複数のデータラインとこれに交差す
    る複数のゲートラインとによって形成された領域中の奇
    数番目の列の奇数番目の行と偶数番目の列の偶数番目の
    行とに形成された第１画素電極と；前記領域中の偶数番
    目の列の奇数番目の行と奇数番目の列の偶数番目の行と
    に形成され、前記第１画素電極の極性とは相異する極性
    の第２画素電極とを含む液晶表示パネル。
  2. 【請求項２】前記第１画素電極は、 奇数番目のデータラインとこれに隣接する次の偶数番目
    のデータラインとによって各々分割された領域に、奇数
    番目のゲートラインとこれに隣接する次の共通電極ライ
    ンとを連結して形成され、 偶数番目のデータラインとこれに隣接する次の奇数番目
    のデータラインとによって各々分割された領域に、偶数
    番目の共通電極ラインとこれに隣接する次のゲートライ
    ンとを連結して形成され、 前記第２画素電極は、 偶数番目のデータラインとこれに隣接する次の奇数番目
    のデータラインとによって各々分割された領域に、奇数
    番目の共通電極ラインとこれに隣接する次のゲートライ
    ンとを連結して形成され、 奇数番目のデータラインとこれに隣接する次の偶数番目
    のデータラインとによって各々分割された領域に、偶数
    番目のゲートラインとこれに隣接する次の共通電極ライ
    ンとを連結して形成されることを特徴とする請求項１に
    記載の液晶表示パネル。
  3. 【請求項３】前記液晶表示パネルは、各ドット極性が直
    前のフレームにおけるドット極性とは相違するようにフ
    レーム毎にドット反転駆動されることを特徴とする請求
    項１に記載の液晶表示パネル。
  4. 【請求項４】第１駆動信号と第２駆動信号とを出力し、
    外部から印加される垂直同期信号と水平同期信号と、メ
    インクロック信号とに応じて周期と振幅を定義する第３
    駆動信号を出力するタイミング制御部と；前記第１駆動
    信号を踏まえて液晶キャパシターの極性を駆動させる画
    像信号を出力するデータドライバーと；前記第２駆動信
    号を踏まえて走査信号を出力するゲートドライバーと；
    前記第３駆動信号の提供を受けて前記第３駆動信号のレ
    ベルをアップまたはダウンし、前記画像信号と所定の周
    期で同調して極性が反転する共通電極電圧を出力する駆
    動電圧発生部と；水平方向に形成されたゲートラインと
    ゲートラインとの間に共通電極ラインを形成した独立配
    線構造において、前記共通電極電圧と前記走査信号とに
    連動して前記画像信号をディスプレイする液晶表示パネ
    ルとを含む高速応答のための液晶表示装置。
  5. 【請求項５】前記液晶表示パネルは、 水平方向に形成されて垂直方向に配列された複数のゲー
    トラインと；垂直方向に形成されて水平方向に配列され
    た複数のデータラインと；水平方向に形成されて垂直方
    向に配列され、前記ゲートラインとこれに隣接するゲー
    トラインとの間の一定の領域に形成された共通電極ライ
    ンと；複数のデータラインとこれに交差する複数のゲー
    トラインとによって形成された領域中の奇数番目の列の
    奇数番目の行と偶数番目の列の偶数番目の行とに形成さ
    れた第１画素電極と；前記領域中の偶数番目の列の奇数
    番目の行と奇数番目の列の偶数番目の行とに形成され、
    前記第１画素電極の極性とは相異する極性の第２画素電
    極とを含むことを特徴とする請求項４に記載の高速応答
    のための液晶表示装置。
  6. 【請求項６】前記第１画素電極は、 奇数番目のデータラインとこれに隣接する次の偶数番目
    のデータラインとによって各々分割された領域に、奇数
    番目のゲートラインとこれに隣接する次の共通電極ライ
    ンとを連結して形成され、 偶数番目のデータラインとこれに隣接する次の奇数番目
    のデータラインとによって各々分割された領域に、偶数
    番目の共通電極ラインとこれに隣接する次のゲートライ
    ンとを連結して形成され、 前記第２画素電極は、 偶数番目のデータラインとこれに隣接する次の奇数番目
    のデータラインとによって各々分割された領域に、奇数
    番目の共通電極ラインとこれに隣接する次のゲートライ
    ンとを連結して形成され、 奇数番目のデータラインとこれに隣接する次の偶数番目
    のデータラインとによって各々分割された領域に、偶数
    番目のゲートラインとこれに隣接する次の共通電極ライ
    ンとを連結して形成されることを特徴とする請求項５に
    記載の高速応答のための液晶表示装置。
  7. 【請求項７】前記ゲートドライバーは、 奇数番目のゲートラインの奇数番目のピクセルと偶数番
    目のゲートラインの偶数番目のピクセルとに第１走査信
    号を同時に供給し、偶数番目のゲートラインの奇数番目
    のピクセルと奇数番目のゲートラインの偶数番目のピク
    セルとに第２走査信号を同時に供給することを特徴とす
    る請求項４乃至６に記載の高速応答のための液晶表示装
    置。
  8. 【請求項８】前記液晶表示パネルは、各ドット極性が直
    前のフレームにおけるドット極性と相違するようにフレ
    ーム毎にドット反転駆動されることを特徴とする請求項
    ４乃至６に記載の高速応答のための液晶表示装置。
  9. 【請求項９】前記極性が反転する共通電極電圧は、前記
    画像信号の周期と同一な周期のパルス波形であることを
    特徴とする請求項４に記載の高速応答のための液晶表示
    装置。
  10. 【請求項１０】前記極性が反転する共通電極電圧は、前
    記画像信号の周期の３倍の周期の四角波形であることを
    特徴とする請求項４に記載の高速応答のための液晶表示
    装置。
  11. 【請求項１１】前記データドライバーは、ライン反転駆
    動のための低電圧タブＩＣであることを特徴とする請求
    項４に記載の高速応答のための液晶表示装置。
  12. 【請求項１２】前記共通電極電圧のスイング振幅は、 ΔＶcom＝２（Ｖmax＋Ｖth）（Ｃst＋Ｃlc−black）
    （Ｃst＋Ｃlc−white）／Ｃst（２Ｃst＋Ｃlc−white＋
    Ｃlc−black） （ここで、Ｖmaxは液晶分子の配列状態が変化する電圧
    の最高値、Ｖthは液晶分子の配列状態が変化する電圧の
    最低値、Ｃlcは液晶キャパシタンス、Ｃstは保存キャパ
    シタンス、Ｃlc-blackはブラックモードの液晶キャパシ
    タンス、Ｃlc-whi teはホワイトモードの液晶キャパシタ
    ンス）を用いることを特徴とする請求項４に記載の高速
    応答のための液晶表示装置。
  13. 【請求項１３】複数のデータラインと、複数のゲートラ
    インと、前記ゲートラインとこれに隣接するゲートライ
    ンとの間の一定の領域に形成された共通電極ラインと、
    複数のデータラインとこれに交差する複数のゲートライ
    ンとによって形成された領域中の奇数番目の列の奇数番
    目の行と偶数番目の列の偶数番目の行とに形成された第
    １画素電極と、偶数番目の列の奇数番目の行と奇数番目
    の列の偶数番目の行とに形成された第２画素電極とを備
    えた液晶表示パネルを含む液晶表示装置の駆動方法にお
    いて、 外部の画像信号ソースから画像信号を受信し、受信され
    た画像信号を前記データラインに供給する段階と；奇数
    番目のゲートラインの奇数番目のピクセルと偶数番目の
    ゲートラインの偶数番目のピクセルとに供給するための
    第１走査信号を生成する段階と；偶数番目のゲートライ
    ンの奇数番目のピクセルと奇数番目のゲートラインの偶
    数番目のピクセルとに供給するための第２走査信号を生
    成する段階と；前記生成された第１走査信号と第２走査
    信号とを前記ゲートラインに順次に供給する段階と；前
    記第１及び第２走査信号の順次供給とともに、正極性駆
    動と負極性駆動とのＶＴ曲線がオーバーラップするよう
    に共通電極電圧を前記共通電極ラインに供給する段階と
    を含む液晶表示装置の駆動方法。
  14. 【請求項１４】前記共通電極電圧は、前記画像信号と所
    定の周期で同調して極性が反転されることを特徴とする
    請求項１３に記載の液晶表示装置の駆動方法。
  15. 【請求項１５】前記共通電極電圧のスイング振幅は、 ΔＶcom＝２（Ｖmax＋Ｖth）（Ｃst＋Ｃlc−black）
    （Ｃst＋Ｃlc−white）／Ｃst（２Ｃst＋Ｃlc−white＋
    Ｃlc−black） （ここで、Ｖmaxは液晶分子の配列状態が変化する電圧
    の最高値、Ｖthは液晶分子の配列状態が変化する電圧の
    最低値、Ｃlcは液晶キャパシタンス、Ｃstは保存キャパ
    シタンス、Ｃlc-blackはブラックモードの液晶キャパシ
    タンス、Ｃlc-w hiteはホワイトモードの液晶キャパシタ
    ンス）を用いることを特徴とする請求項１３に記載の液
    晶表示装置の駆動方法。
  16. 【請求項１６】前記液晶表示パネルは、各ドット極性が
    直前のフレームにおけるドット極性と相違するようにフ
    レーム毎にドット反転駆動されることを特徴とする請求
    項１３に記載の液晶表示装置の駆動方法。
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