JP2009128825A - 液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】コモン電圧Ｖｃｏｍをフィードバック制御して、画面上のチラつきを抑制することができる液晶表示装置を提供する。
【解決手段】液晶表示装置１００は、液晶層と、この液晶層を挟んで配置される表示電極と透明電極素材で構成された対向電極とで成る画素をマトリクス状に配置し、前記液晶層に前記表示電極と前記対向電極との電位差に相等する駆動電圧を印加することで一画素当たりの階調を表現する。また、対向電１５極における特定領域Ｔ１の電荷を検出して、検出された領域の電荷に相等する帰還電圧Ｖｆを基準電圧と比較して、コモン電圧Ｖｃｏｍをフィードバック制御するコモン電圧供給手段４２を有する。
【選択図】図３

Description

本発明は、液晶表示装置に関し、特に対向電極の電荷のバラつきを抑制するものである。

液晶表示装置とは、液晶を利用して映像を表示する装置である。液晶表示装置は上面ガラス基板と下面ガラス基板との間に液晶層を挟んで構成されている。上面ガラス基板の液晶層と対向する面には、コモン電圧Ｖｃｏｍを液晶層に印加するための対向電極とこの対向電極にコモン電圧を供給するための伝送路Ｘとが固着している。また、下面ガラス基板の液晶層と対向する面には、液晶層に表示電圧を印加する表示電極と、この表示電極にソース電圧を供給するための伝送路Ｙとが固着している。
上記構成により、ソース電圧が表示電極に充電され、また、伝送路Ｘを介して対向電極にコモン電圧Ｖｃｏｍが充電されると、液晶層には表示電極に充電されたソース電圧と、コモン電圧Ｖｃｏｍとの電位差によって決定される駆動電圧が印加される。

コモン電圧Ｖｃｏｍは、液晶層に印加される電圧の基準電圧としての機能を有している。例えば、反転駆動方式を採用する液晶表示装置では、対向電極を基準として、表示電極に充電される電荷の極性が所定周期ごとに反転する。この場合、液晶層には各周期における表示電極と共通電極との間の電圧差に相等する駆動電圧が印加される。そのため、液晶表示装置の駆動時において、コモン電圧Ｖｃｏｍの値が安定していることが望ましい。

しかし、上記構成の液晶表示装置において、対向電極に充電されたコモン電圧Ｖｃｏｍが均一でない場合が存在する。この原因として対向電極自身のインピーダンスのバラつき及び対向電極にコモン電圧Ｖｃｏｍを供給する伝送路の長さのバラつきが挙げられる。対向電極に充電されるコモン電圧Ｖｃｏｍにバラつきが生じると、液晶層に印加される駆動電圧Ｖｄが画素ごとにバラつきが生じ、画面にフリッカーや画質ムラを生じさせる。なお、伝送路のインピーダンスの上昇を低減させる方法として、伝送路の直径を大きくする方法が挙げられるが、この場合、伝送路の直径を大きくするほど、伝送路がガラス基板の開口率を阻害してしまうため現実的ではない。

ガラス基板上に配置されたコモン信号を伝送するコモンラインを開示した技術として以下に記載する技術が開示されている。この技術では、液晶表示パネルを駆動する電気信号を出力するコモン出力端子とセグメント出力端子とを有する半導体集積回路装置において、コモン出力端子を半導体集積回路の対向する両側にほぼ均等に配置している（例えば、特許文献１参照。）。

また、コモン電圧Ｖｃｏｍの安定化を図るために、対向電極に印加するコモン電圧Ｖｃｏｍの基準となる電源電圧を、液晶パネルの外部に生成された内部電源回路から供給することでコモン電圧Ｖｃｏｍの安定化を図る技術が開示されている（例えば、特許文献２参照。）。
特開２０００−２１４４３１号公報 特開２００７−１４０３８４号公報

上述した特許文献１の技術は、コモン信号を伝送するコモンラインの配線長さを均一にするが、対向電極自体のインピーダンスのバラつきまでも考慮したものではない。したがって、対向電極に充電されるコモン電圧Ｖｃｏｍを一定に保てない場合が依然として存在する。

また、特許文献２の技術は、コモン電圧Ｖｃｏｍの基準となる電圧を安定的に供給するが、伝送路の長さや対向電極の個体差におけるインピーダンスのバラつきまでも考慮したものではない。したがって、対向電極に充電されるコモン電圧Ｖｃｏｍを一定に保てない場合が依然として存在する。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたもので、画面上のムラを抑制することで、表示品質を向上させることができる液晶表示装置を提供する。

上記課題を解決するために、本発明の一局面として、液晶層と、この液晶層を挟んで配置される表示電極と透明電極素材で構成された対向電極とで画素を構成し、前記液晶層に前記表示電極と前記対向電極との電位差に相等する駆動電圧を印加することで映像を表示する液晶表示装置において、前記表示電極に映像信号に基づくソース電圧を供給するソース電圧供給手段と、前記対向電極における特定領域の電荷を検出し、検出された前記特定領域の電荷に相等する帰還電圧を出力する帰還電圧供給手段と、前記帰還電圧を基準電圧と比較し、比較結果に基づいてコモン電圧をフィードバック制御して前記対向電極に供給するコモン電圧供給手段とを具備することを特徴とする液晶表示装置。

上記のように構成した発明では、液晶表示装置は、液晶層を中心に対向して配置される表示電極と、透明電極素材で構成された対向電極とに挟まれた液晶層とからなる画素を用いて、映像を表示するものである。このような、液晶表示装置において、帰還電圧供給手段が対向電極付近における特定領域の電荷を検出し、検出された領域の電荷に相等する帰還電圧をコモン電圧基準電圧に供給する。コモン電圧供給手段は、帰還電圧を基準電圧と比較し、この比較結果に基づいて対向電極に印加するコモン電圧をフィードバック制御して対向電極に出力する。
ここで、検出される対向電極の領域とは、例えば、電圧の変動が他の領域より大きい領域である。対向電極の両端からコモン電圧を供給した場合、例えば電荷を供給する配線長さのバラつきや対向電極自身のインピーダンスのバラつきにより、対向電極におけるコモン電圧の電圧値バラつきが生じる。そのため、コモン電圧をフィードバック制御することにより、コモン電圧のバラつきが緩和され、画面上のフリッカーやチラつき等の画質ムラを抑制して表示品質を向上させることができる。
また、領域とは、対向電極における特定の部位を限定するものではない。

好ましくは、複数の前記コモン電圧供給手段を有し、複数の前記コモン電圧供給手段は、前記対向電極における特定領域に相等する帰還電圧を基に、コモン電圧を個別にフィードバック制御する。
上記のように構成された発明では、複数領域におけるコモン電圧をフィードバック制御するため、対向電極におけるコモン電圧の分布を均一にすることができる。

好ましくは、前記コモン電圧供給手段は、前記対向電極における両端の領域に印加されるコモン電圧と、前記対向電極における略中央の領域に印加されるコモン電圧とをフィードバック制御する。
上記のように構成された発明では、対向電極における中央の領域は、特に電荷の分布の変動が高く、この中央の領域と、両側の領域に印加されたコモン電圧をフィードバック制御するため、対向電極におけるコモン電圧の分布をより均一にすることができる。

好ましくは、前記フィードバック信号供給手段は、入力された帰還電圧の電圧を基準電圧と比較して、この比較結果に基づいてコモン電圧をフィードバック制御するオペアンプによって構成される。
上記のように構成された発明では、オペアンプによりコモン電圧をフィードバック制御するため、簡易な構成で本発明の機能を実現することができる。

好ましくは、本液晶表示装置は、前記液晶層を２枚のガラス基板で挟むよう配置し、この２枚のガラス基板上に前記対向電極と前記表示電極とが固着される構成であって、前記帰還電圧供給手段は、前記ガラス基板上に固着された導線によって構成され、前記オペアンプと前記対向電極とを電気的に接続する構成としてある。
上記のように構成された発明では、オペアンプは入力インピーダンスが高く、帰還電圧を供給するフィードバックラインの直径を細くして配線抵抗を大きくしても、帰還電圧と基準電圧とを比較することができる。そのため、フィードバックラインを細くすることで、このフィードバックラインがガラス基板の開口率を阻害するのを抑制することができる。

好ましくは、前記ソース電圧供給手段は、前記ソース電圧の極性を画素ごとに反転させて前記表示電極に供給する構成としている。
画素ごとに印加する電圧の極性を反転する液晶の駆動方式では、表示電極に発生する電界の極性の偏りにより対向電極におけるコモン電圧の変動が大きく左右される。例えば、隣接する画素の極性が反対であっても、表示電極に印加される電荷のレベルが略同一であれば、隣接する画素間で極性を打ち消しあうため、結果としてコモン電圧に影響を与えない。しかし、隣接する画素間の極性が同一又は隣接する画素の電荷の差が極めて高い場合は、表示電極に極性の偏る電界が発生しコモン電圧に影響を与え、画質ムラが顕著となる。そのため本発明は、このように、画素ごとに反転させる駆動方法に対して特に有効である。

好ましくは、前記ソース電圧供給手段は、前記表示電極にソース電圧を供給するためのスイッチとして作用する薄膜トランジスタと、前記ソース電圧を前記薄膜トランジスタのソース電極に供給するソースドライバＩＣと、前記薄膜トランジスタのゲート電極にゲート信号を供給して該薄膜トランジスタをオンするゲートドライバＩＣと、前記ソースドライバＩＣと前記ゲートドライバＩＣとの駆動を制御するコントローラＩＣとで構成され、前記オペアンプは、前記コントローラＩＣ内に実装される構成としてある。
上記のように構成された発明では、オペアンプはコントローラＩＣ内に実装される。そのため、スペースを有効に利用することができ、且つ液晶表示装置をコンパクトにすることができる。

本発明の他の局面として、本液晶表示装置は、本液晶表示装置は、前記液晶層を２枚のガラス基板で挟むよう配置し、この２枚のガラス基板上に前記対向電極と前記表示電極とが固着される構成であって、前記コモン電圧供給手段は、入力された帰還電圧の電圧を基準電圧と比較して、この比較結果に基づいて前記コモン電圧をフィードバック制御する複数のオペアンプによって構成され、且つ、前記対向電極付近と前記オペアンプとを電気的に接続するとともに、前記ガラス基板上に固着された配線によって前記帰還電圧を受け付け、前記ソース電圧供給手段は、前記表示電極にソース電圧を供給するためのスイッチとして作用する薄膜トランジスタと、入力された映像信号に基づくソース電圧を前記薄膜トランジスタのソース電極に供給するソースドライバＩＣと、前記薄膜トランジスタのゲート電極にゲート信号を供給して該薄膜トランジスタをオンするゲートドライバＩＣと、前記ソースドライバＩＣと前記ゲートドライバＩＣとの駆動を制御するコントローラＩＣとで構成され、前記ソース電圧の極性を画素列ごとに反転させて前記表示電極に該ソース電圧を供給し、前記オペアンプは、前記コントローラＩＣ内に実装される構成としてある。

以上説明したように本発明によれば、画面上の画質ムラを抑制して表示品質を向上させることができる。
また請求項２、３にかかる発明によれば、対向電極におけるコモン電圧の分布を均一にして、画質を向上させることができる。
そして請求項４にかかる発明によれば、オペアンプを用いた簡易な構成で本発明の機能を実現することができる。
さらに請求項５にかかる発明によれば、フィードバックラインを細くして、このフィードバックラインがガラス基板の開口率を阻害するのを抑制することができる。
また請求項６にかかる発明によれば、画面上の画質ムラをより効果的に抑制することができる。
そして請求項７にかかる発明によれば、スペースを有効に利用することができ、且つ液晶表示装置をコンパクトにすることができる。
さらに請求項８のような、より具体的な構成において、上述した請求項１〜請求項７の各発明と同様の作用を奏することはいうまでもない。

以下、下記の順序に従って本発明の実施形態を説明する。なお、同一又は相等する部位は同一の符号で説明し、その説明は繰返さない。
１．第一の実施形態：
１．１．液晶表示装置の構成：
１．２．液晶表示装置の作用：
２．第二の実施形態：
３．変形例：

１．第一の実施形態：
１．１．液晶表示装置の構成：
本液晶表示装置は、供給された映像信号（ビデオ信号，同期信号）に基づいて駆動電圧Ｖｄを生成し、生成された駆動電圧Ｖｄを画面を形成する画素に印加することで、画素における光の透過率を変化させて映像を表示するものである。また、本液晶表示装置では、駆動電圧Ｖｄの基準となるコモン電圧Ｖｃｏｍをフィードバック制御することで、画面のムラを解消し表示品質を向上させる。なお、本実施形態では、アクティブマトリクス型の液晶表示装置を基に説明を行なう。しかしながら、本発明はコモン電圧Ｖｃｏｍを使用して液晶を駆動させる液晶表示装置であれば何にでも応用することができる。

図１は、一例としての液晶表示装置１００を説明するブロック構成図である。液晶表示装置１００は、映像を表示するための表示パネル１０と、映像信号からソース電圧Ｖｓを生成するソースドライバＩＣ２０と、走査対象となる画素列を選択するゲートドライバＩＣ３０と、ソースドライバＩＣ２０の駆動とゲートドライバＩＣ３０の駆動とを制御するコントローラＩＣ４０とで構成されている。

図２は、一例としての表示パネルの構成を説明する斜視図である。表示パネル１０は、２枚のガラス基板１１，１２と、このガラス基板１１，１２に挟まれる液晶層１６と、光を偏光する偏光板１３とで構成されている。ガラス基板１１には、表示パネル１０を透過した光をＲ（レッド），Ｇ（グリーン），Ｂ（ブルー）の各色に分離するカラーフィルター１４と、コモン電圧Ｖｃｏｍが印加される対向電極１５とが固着されている。また、ガラス基板１２には、スイッチ素子としての薄膜トランジスタ（ＴＦＴ：Tin Film Transistor）Ｑと、薄膜トランジスタＱのドレイン電極と接続して、ソース電圧を充電する表示電極Ｅ（ｉ，ｊ）と、ソースドライバＩＣ２０の各出力端子Ｓ（ｉ）と薄膜トランジスタＱのソース電極とを繋ぐソース線ＳＬ（ｉ）と、ゲートドライバＩＣ３０の各出力端子Ｇ（ｊ）と薄膜トランジスタＱのゲート電極とを繋ぐゲート線ＧＬ（ｊ）とが固着している。

図２に示すように、表示パネル１０は、ガラス基板１１上に固着された対向電極１５と、ガラス基板１２上に固着された表示電極Ｅ（ｉ，ｊ）と、この対向電極１５と表示電極Ｅ（ｉ，ｊ）とに挟まれる液晶層１６とで画素Ｐ（ｉ，ｊ）を形成し、この画素Ｐ（ｉ，ｊ）を画面の解像度に対応させた数だけマトリクス状に配置して画面を構成している。また、液晶層１６には、印加される電圧に応じて分子の配列を変化させる液晶が充填されており、この液晶に表示電極Ｅ（ｉ，ｊ）に充電されたソース電圧Ｖｓと、対向電極１５に充電されたコモン電圧Ｖｃｏｍとの電位差に相等する駆動電圧Ｖｄが印加されることで、画素Ｐ（ｉ，ｊ）の駆動を実現する。なお、本実施の形態での対向電極１５、及び表示電極Ｅ（ｉ，ｊ）は、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）をその材料としている。また、ｉ及びｊは、表示パネル１０における画素の配列位置を特定するための値である。

コントローラＩＣ４０は、外部装置（図示しない）からビデオ信号と同期信号とを取得して、ソースドライバＩＣ２０及びゲートドライバＩＣ３０とを制御する各信号を生成する。また、本発明におけるコントローラＩＣ４０は、対向電極１５に印加されるコモン電圧Ｖｃｏｍをフィードバック制御する。図３は、一例としてのコントローラＩＣの構成を説明するブロック構成図である。同図より、コントローラＩＣ４０は、受信した各種信号により新たな信号を生成する信号生成部４１と、対向電極の特定領域におけるコモン電圧Ｖｃｏｍをフィードバック制御して対向電極１５に供給するオペアンプ４２（コモン電圧供給手段）と、コモン電圧Ｖｃｏｍを対向電極１５に供給するオペアンプ４３とで構成されている。

信号生成部４１は、外部装置から表示すべき画像を表すディジタルビデオ信号Ｄｖと、ディジタルビデオ信号Ｄｖに対応する水平同期信号ＨＳＹ及び垂直同期信号ＶＳＹとを受信して、ソースドライバＩＣ２０及びゲートドライバＩＣ３０を制御するための信号を生成する。具体的には、信号生成部４１は、ラッチパルスＬＰ・ソースドライバ用スタート信号ＳＳＰ・ソースドライバ用クロック信号ＳＣＫ・ディジタル画像信号ＤＡを生成して、生成した各信号をソースドライバＩＣ２０に供給する。また、コントローラＩＣ４０は、ゲートドライバ用スタート信号ＧＳＰ・ゲートドライバ用クロック信号ＧＣＫを生成して、生成した各信号をゲートドライバＩＣ３０に供給する。

オペアンプ４２は、対向電極１５の特定領域の電荷に基づく帰還電圧Ｖｆを基準電圧Ｖｒｅｆと比較し、比較結果に基づいてコモン電圧Ｖｃｏｍをフィードバック制御する。オペアンプ４２の第一入力端子４２ａは、基準電圧Ｖｒｅｆを生成する基準電圧供給回路５０と接続され、第二入力端子４２ｂは、導線Ｆと接続されている。この導線Ｆの他端は、表示パネル１０における中心付近の画素Ｐ（ａ，ｂ）の表示電極Ｅ（ａ，ｂ）に対向した対向電極１５の領域Ｔ１に接続されている。また、出力端子４２ｃは、伝送路Ａを介して対向電極１５の領域Ｔ１に接続されており、領域Ｔ１の電圧に基づく帰還電圧Ｖｆをオペアンプ４２の第二入力端子４２ｂに供給する。なお、導線Ｆが接続される対向電極の領域はコモン電圧Ｖｃｏｍの変動が大きい箇所であり、領域Ｔ１に限定されるものではない。

オペアンプ４２は入力インピーダンスが大きく、電流が流れにくい構造である。そのため、第二入力端子４２ｂと接続したフィードバックラインとしての導線Ｆを細くして配線内抵抗を大きくしても、オペアンプ４２は正確に作動することができる。これは、ＬＯＧ（Lin On Glass）等のガラス基板上に導線を固着する表示パネルにおいては、導線Ｆを細くすることで、導線Ｆそのものが目立たなくなりガラス基板の開口率を阻害しないという効果がある。なお、導線Ｆにより帰還電圧供給手段を実現する。

オペアンプ４３は、基準電圧供給回路５０から供給された基準電圧Ｖｒｅｆを基に、対向電極１５にコモン電圧Ｖｃｏｍを供給する。オペアンプ４３の第一入力端子４３ａは、基準電圧供給回路５０と接続され、第二入力端子４３ｂは、出力端子４３ｃと接続されることで負帰還を形成している。また、出力端子４３ｃは表示パネル１０の両側から該対向電極１５と接続する伝送路Ｂと接続されている。そのため、オペアンプ４３は表示パネル１０の両側から伝送路Ｂを介してコモン電圧Ｖｃｏｍを対向電極１５に供給する。

ソースドライバＩＣ２０は、表示電極Ｅ（ｉ，ｊ）に印加するためのソース電圧Ｖｓを生成する。ソースドライバＩＣ２０は、標本化メモリと、保持メモリと、出力回路部とで構成されている。コントローラＩＣ４０からソースドライバＩＣ２０に供給されたディジタル画像信号ＤＡは、ラッチパルスＬＰの入力タイミングに同期して、標本化メモリに記憶されていく。標本化メモリに全てのディジタル画像信号ＤＡが記憶された後、ソースドライバ用スタートパルスが出力されると、標本化メモリに記憶されたディジタル画像信号ＤＡは一斉に保持メモリに記憶される。その後、ディジタル画像信号ＤＡは出力回路部に送信されて、階調電圧を基にソース電圧Ｖｓとしてディジタル／アナログ変換される。出力回路部は、ソースドライバＩＣ２０の各出力端子Ｓ（ｉ）からソース線ＳＬ（ｉ）を介してソース電圧Ｖｓを薄膜トランジスタＱのソース電極に供給する。

ゲートドライバＩＣ３０は、薄膜トランジスタＱをオンするためのゲート信号を生成する。ゲートドライバＩＣ３０は、ｎ段のシフトレジスタと、ゲート信号を出力するレベル変換機とで構成されている。コントローラＩＣ４０から供給されたゲートドライバ用スタート信号ＧＳＰと、ゲートドライバ用クロック信号ＧＣＫとがシフトレジスタに入力されると、シフトレジスタは、ゲートドライバ用クロック信号ＧＣＫの立ち上がりでＧＳＰを取り込み、ＧＣＫの立下りで先頭ビットをシフトさせていく。シフトレジスタの各ビットは、レベル変換器を介してゲート信号をゲート線ＧＬ（ｊ）に順次出力する。

以下、上記構成における液晶表示装置の動作を説明する。
外部機器からディジタルビデオ信号Ｄｖと、水平同期信号ＨＳＹ及び垂直同期信号ＶＳＹとがコントローラＩＣ４０に供給されると、コントローラＩＣ４０は、上述した各信号を生成し、生成した信号をソースドライバＩＣ２０とゲートドライバＩＣ３０とに供給する。ソースドライバＩＣ２０は、ソース電圧Ｖｓをソース線ＳＬ（ｉ）を介して薄膜トランジスタＱのソース電極に供給する。また、ゲートドライバＩＣ３０はゲート信号をゲート線ＧＬ（ｊ）を介して薄膜トランジスタＱのゲート電極に供給する。そのため、ゲート線ＧＬ（ｊ）を介して薄膜トランジスタＱのゲート電極に印加されたゲート信号は、薄膜トランジスタＱをオンし、薄膜トランジスタＱのドレイン電極と接続した表示電極Ｅ（ｉ，ｊ）にソース電圧Ｖｓを供給する。そのため、ソースドライバＩＣ２０と、ゲートドライバＩＣ３０とコントローラＩＣ４０とでソース電圧供給手段を実現する。

また、コントローラＩＣ４０からは、伝送路Ａ，Ｂを介して対向電極１５にコモン電圧Ｖｃｏｍが供給される。そのため、画素Ｐ（ｉ，ｊ）の液晶層１６には、表示電極Ｅ（ｉ，ｊ）に充電されたソース電圧Ｖｓと対向電極１５に充電されたコモン電圧Ｖｃｏｍとの電位差に相等する駆動電圧Ｖｄが印加される。上述したように、導線Ｆが接続された対向電極１５の領域Ｔ１に印加されるコモン電圧Ｖｃｏｍは、オペアンプ４２によりフィードバック制御されて、対向電極１５に供給される。

１．２．液晶表示装置の作用：
本液晶表示装置１００の作用を、液晶の駆動方式を１×１ドット反転駆動方式とした場合を基に説明する。図４は、１×１ドット反転駆動方式における一例としての各画素の極性と、コモン電圧Ｖｃｏｍの変動との関係を示す図である。図４（ａ）に示すように１×１ドット反転駆動方式の場合、ソース線ＳＬ（ｎ）及びＳＬ（ｎ＋１）と接続された画素Ｐ（ｎ，ｊ）及びＰ（ｎ＋１，ｊ）には、隣接する画素ごとに極性の異なるソース電圧Ｖｓが供給される。このとき、図４（ｂ）に示すように１×２画素ごとに液晶の駆動を切替えるよう液晶を駆動した場合（便宜上図中では、駆動しない画素を０と表記する）。コモン電圧Ｖｃｏｍは１水平周期ごとに極性を反転させながら変動する。そのため、インピーダンスの大小と関連して対向電極１５における特定領域でのコモン電圧Ｖｃｏｍの変動が大きくなる。なお、上記した１×１ドット反転駆動方式における駆動形態は一例であり、これに限定されないことは言うまでもない。

図５，６は、コモン電圧Ｖｃｏｍの変動を説明する図である。図５は、フィードバック制御されない場合の各部位でのコモン電圧Ｖｃｏｍの変動を示す。また、図６は、フィードバック制御される場合の各部位でのコモン電圧Ｖｃｏｍの変動を示す。なお、図中上部に記載された図５（ａ）及び図６（ａ）は、対向電極１５におけるコモン電圧Ｖｃｏｍの入力部周辺でのコモン電圧Ｖｃｏｍの変動を示す。また、図中下部に記載された図５（ｂ）及び図６（ｂ）は、対向電極１５領域Ｔ１におけるコモン電圧Ｖｃｏｍの変動を示す。

図５（ａ）に示すように、入力部周辺での対向電極１５のインピーダンスは略中央部に位置する領域Ｔ１に対して小さく、コモン電圧Ｖｃｏｍの変動は小さい。それに対して、領域Ｔ１ではインピーダンスが大きく、コモン電圧Ｖｃｏｍがフィードバック制御されない場合は、図５（ｂ）に示すようにコモン電圧Ｖｃｏｍの変動幅は大きくなる。一方、図６（ｂ）に示すように、領域Ｔ１付近に供給されるコモン電圧Ｖｃｏｍをフィードバック制御する場合は、フィードバック制御によりコモン電圧Ｖｃｏｍの変動幅は小さくなる。

図７は、１走査ラインにおけるコモン電圧Ｖｃｏｍの変動幅の分布を説明する図である。同図では、横軸は特定のゲート線ＧＬ（ｂ）に接続されたｉ＝１〜ｎまでの画素Ｐ（ｉ，ｂ）に対応する対向電極１５の各領域を表す。また、縦軸は、コモン電圧Ｖｃｏｍの変動幅を示す。なお、図７（ａ）は、対向電極１５の略中央部に位置する領域Ｔ１に印加されたコモン電圧Ｖｃｏｍがフィードバック制御されない場合の両者の関係を示す。また、図７（ｂ）は、領域Ｔ１でのコモン電圧Ｖｃｏｍがフィードバック制御される場合の両者の関係を示す。

図７（ａ）に示すように、コモン電圧Ｖｃｏｍが伝送路Ｂを介して表示パネル１０の両側から供給される場合、コモン電圧Ｖｃｏｍの変動幅は領域Ｔ１でもっとも高い値となる。逆に、図７（ｂ）に示すように、領域Ｔ１のコモン電圧Ｖｃｏｍをフィードバック制御した場合、領域Ｔ１におけるコモン電圧Ｖｃｏｍの変動幅が小さくなるため、１走査ラインにおける対向電極１５全体でのコモン電圧Ｖｃｏｍの変動幅も小さくなる。このように、本実施形態ではオペアンプ４２のフィードバック制御により、変動幅の高いコモン電圧Ｖｃｏｍを制御することで、対向電極１５全体でのコモン電圧Ｖｃｏｍの変動幅を小さくすることができる。

図８は、隣接するＲＧＢのカラーフィルターが固着された各画素Ｐ（ｉ，ｊ）に印加される駆動電圧Ｖｄを説明する図である。なお、この例では、コモン電圧Ｖｃｏｍの変動幅が大きい画素を基に説明をおこなう。また、映像信号として千鳥模様の映像信号をコントローラＩＣ４０に供給している。また、表示パネル１０の駆動方式は、ＲＧＢの隣接画素ごとに印加される電圧の極性が反転するドット反転駆動方式を採用している。図８（ａ）は、コモン電圧Ｖｃｏｍがフィードバック制御されないＲＧＢの各画素に印加される駆動電圧Ｖｄの値を示す。また、図８（ｂ）は、コモン電圧Ｖｃｏｍがフィードバック制御されるＲＧＢの各画素に印加される駆動電圧Ｖｄの値を示している。

図８（ａ）に示すように、液晶層１６に印加される駆動電圧Ｖｄは、各画素に供給されるソース電圧Ｖｓとコモン電圧Ｖｃｏｍとの電位差に相等する値である。図８（ａ）より、コモン電圧Ｖｃｏｍがフィードバック制御されない場合では、Ｇのカラーフィルムが固着した画素Ｐｇ（ｉ，ｊ）の液晶層に印加される駆動電圧Ｖｄの絶対値は、Ｒ及びＢのカラーフィルムが固着した画素Ｐｒ，Ｐｂの液晶層に印加される駆動電圧Ｖｄの絶対値より大きくなる。そのため、図８（ａ）より、隣接するＲＧＢの画素の内、Ｇ（グリーン）のカラーフィルターが固着された画素における光の透過率が高くなり、画面上でＧ（グリーン）の階調が目立つ領域が発生する。

また、図８（ｂ）に示すように、コモン電圧Ｖｃｏｍをフィードバック制御した場合、コモン電圧Ｖｃｏｍの値は理想とするコモン電圧Ｖｃｏｍの値に近づくよう変化し、ＲＧＢの隣接する画素における駆動電圧Ｖｄの値は均一となる。そのため、画面上でＲＧＢの画素は均一とはいえないまでも各画素間でその階調に突出した差が生じず、画面上の画質ムラが抑制され、表示品質が向上する。

２．第二の実施形態：
上述した第一の実施形態では、１つのオペアンプを使用して、特定の画素Ｐ（ｉ，ｊ）のコモン電圧Ｖｃｏｍの値をフィードバック制御した。しかしながら、大画面の液晶表示装置において大型の対向電極を使用する場合などは、オペアンプを複数使用して、対向電極の各領域を個別にフィードバック制御する構成としてもよい。

図９は、液晶表示装置１００の構成を説明するブロック構成図である。なお、同図では、便宜上、ゲートドライバＩＣを省略しているが、図１と同様の構成である。また、オペアンプ４４〜４６は、対向電極１５における、両端と略中央の領域に印加されるコモン電圧Ｖｃｏｍをフィードバック制御する。具体的には、オペアンプ４４は、対向電極１５における図中左端下端の領域Ｔ２に印加されるコモン電圧Ｖｃｏｍをフィードバック制御する。また、オペアンプ４６は、対向電極１５における図中右端下端の領域Ｔ４に印加されるコモン電圧Ｖｃｏｍをフィードバック制御する。さらに、オペアンプ４５は、対向電極における、図中、略中央下端の領域Ｔ３に印加されるコモン電圧Ｖｃｏｍをフィードバック制御する。なお、オペアンプ４４〜４６の第一入力端子４４ａ〜４６ａは、基準電圧供給回路５０と接続しており、同電位の基準電圧Ｖｒｅｆを基に各領域のコモン電圧Ｖｃｏｍをフィードバック制御する。

図１０は、第二の実施形態での、１走査ラインにおけるコモン電圧Ｖｃｏｍの変動幅の分布を説明する図である。なお、点線は理想のコモン電圧Ｖｃｏｍを示す。図１０（ａ）に示すように、コモン電圧Ｖｃｏｍがフィードバック制御されない場合は、コモン電圧の変動は、領域Ｔ３でのコモン電圧Ｖｃｏｍがもっとも大きくなる。逆に、図１０（ｂ）に示すように、領域Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４がフィードバック制御された場合は、対向電極１５におけるコモン電圧Ｖｃｏｍの変動は小さくなる。このとき、同一の基準電圧Ｖｒｅｆを基にオペアンプ４４〜４６はコモン電圧Ｖｃｏｍをフィードバック制御するため、コモン電圧Ｖｃｏｍの値が均一となり、画面上の画質ムラが抑制され表示品質が向上する。

３．変形例：
本発明は、様々な変形例が存在する。
液晶の駆動方式の一例として１×１ドット反転駆動方式を基に説明を行なったが、液晶の駆動方式としては１×２ドット反転駆動方式であってもよいし、カラム反転駆動方式であってもよい。

また、本発明の液晶表示装置はテレビジョン放送を受信するチューナ部を備えるテレビジョン受信機であってもよい。

なお、本発明は上記実施例に限られるものでないことは言うまでもない。当業者であれば言うまでもないことであるが、
・上記実施例の中で開示した相互に置換可能な部材および構成等を適宜その組み合わせを変更して適用すること
・上記実施例の中で開示されていないが、公知技術であって上記実施例の中で開示した部材および構成等と相互に置換可能な部材および構成等を適宜置換し、またその組み合わせを変更して適用すること
・上記実施例の中で開示されていないが、公知技術等に基づいて当業者が上記実施例の中で開示した部材および構成等の代用として想定し得る部材および構成等と適宜置換し、またその組み合わせを変更して適用すること
は本発明の一実施例として開示されるものである。

一例としての液晶表示装置１００を説明するブロック構成図である。 一例としての表示パネルの構成を説明する斜視図である。 一例としてのコントローラＩＣの構成を説明するブロック構成図である。 １×１ドット反転駆動方式における一例としての各画素の極性と、コモン電圧Ｖｃｏｍの変動との関係を示す図である。 コモン電圧Ｖｃｏｍの変動を説明する図である。 コモン電圧Ｖｃｏｍの変動を説明する図である。 １走査ラインにおけるコモン電圧Ｖｃｏｍの変動幅の分布を説明する図である。 隣接するＲＧＢのカラーフィルターが固着された各画素Ｐ（ｉ，ｊ）に印加される駆動電圧Ｖｄを説明する図である。 第二の実施形態における、液晶表示装置１００の構成を説明するブロック構成図である。 第二の実施形態での、対向電極におけるコモン電圧Ｖｃｏｍの分布を説明する図である。

符号の説明

１０…表示パネル、１１，１２…ガラス基板、１３…偏光板、１４…カラーフィルター、１５…対向電極、１６…液晶層、２０…ソースドライバＩＣ、３０…ゲートドライバＩＣ、４１…信号生成部、４２〜４６…オペアンプ、４２ａ〜４６ａ…第一入力端子、４２ｂ〜４６ｂ…第二入力端子、４２ｃ〜４６ｃ…出力端子、５０…基準電圧供給回路、１００…液晶表示装置

Claims (8)

1. 液晶層と、この液晶層を挟んで配置される表示電極と透明電極素材で構成された対向電極とで画素を構成し、前記液晶層に前記表示電極と前記対向電極との電位差に相等する駆動電圧を印加することで映像を表示する液晶表示装置において、
   前記表示電極に映像信号に基づくソース電圧を供給するソース電圧供給手段と、
   前記対向電極における特定領域の電荷を検出し、検出された前記特定領域の電荷に相等する帰還電圧を出力する帰還電圧供給手段と、
   前記帰還電圧を基準電圧と比較し、比較結果に基づいてコモン電圧をフィードバック制御して前記対向電極に供給するコモン電圧供給手段とを具備することを特徴とする液晶表示装置。
2. 複数の前記コモン電圧供給手段を有し、
   複数の前記コモン電圧供給手段は、前記対向電極における特定領域に相等する帰還電圧を基に、コモン電圧を個別にフィードバック制御することを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
3. 前記コモン電圧供給手段は、前記対向電極における両端の領域に印加されるコモン電圧と、前記対向電極における略中央の領域に印加されるコモン電圧とをフィードバック制御することを特徴とする請求項２に記載の液晶表示装置。
4. 前記コモン電圧供給手段は、入力された帰還電圧の電圧を基準電圧と比較して、この比較結果に基づいてコモン電圧をフィードバック制御するオペアンプによって構成されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の液晶表示装置。
5. 本液晶表示装置は、前記液晶層を２枚のガラス基板で挟むよう配置し、この２枚のガラス基板上に前記対向電極と前記表示電極とが固着される構成であって、
   前記帰還電圧供給手段は、前記ガラス基板上に固着された導線によって構成され、前記オペアンプと前記対向電極とを電気的に接続することを特徴とする請求項４に記載の液晶表示装置。
6. 前記ソース電圧供給手段は、前記ソース電圧の極性を画素ごとに反転させて前記表示電極に供給することを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載の液晶表示装置。
7. 前記ソース電圧供給手段は、
   前記表示電極にソース電圧を供給するためのスイッチとして作用する薄膜トランジスタと、
   前記ソース電圧を前記薄膜トランジスタのソース電極に供給するソースドライバＩＣと、
   前記薄膜トランジスタのゲート電極にゲート信号を供給して該薄膜トランジスタをオンするゲートドライバＩＣと、
   前記ソースドライバＩＣと前記ゲートドライバＩＣとの駆動を制御するコントローラＩＣとで構成され、
   前記オペアンプは、前記コントローラＩＣ内に実装されることを特徴とする請求項４〜６のいずれか一項に記載の液晶表示装置。
8. 本液晶表示装置は、前記液晶層を２枚のガラス基板で挟むよう配置し、この２枚のガラス基板上に前記対向電極と前記表示電極とが固着される構成であって、
   前記コモン電圧供給手段は、入力された帰還電圧の電圧を基準電圧と比較して、この比較結果に基づいて前記コモン電圧をフィードバック制御する複数のオペアンプによって構成され、且つ、
   前記対向電極付近と前記オペアンプとを電気的に接続するとともに、前記ガラス基板上に固着された配線によって前記帰還電圧を受け付け、
   前記ソース電圧供給手段は、前記表示電極にソース電圧を供給するためのスイッチとして作用する薄膜トランジスタと、入力された映像信号に基づくソース電圧を前記薄膜トランジスタのソース電極に供給するソースドライバＩＣと、前記薄膜トランジスタのゲート電極にゲート信号を供給して該薄膜トランジスタをオンするゲートドライバＩＣと、前記ソースドライバＩＣと前記ゲートドライバＩＣとの駆動を制御するコントローラＩＣとで構成され、前記ソース電圧の極性を画素列ごとに反転させて前記表示電極に該ソース電圧を供給し、
   前記オペアンプは、前記コントローラＩＣ内に実装されることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。

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