JPH07218896A - アクティブマトリックス型液晶表示装置 - Google Patents

アクティブマトリックス型液晶表示装置

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JPH07218896A
JPH07218896A JP1118594A JP1118594A JPH07218896A JP H07218896 A JPH07218896 A JP H07218896A JP 1118594 A JP1118594 A JP 1118594A JP 1118594 A JP1118594 A JP 1118594A JP H07218896 A JPH07218896 A JP H07218896A
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JP
Japan
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liquid crystal
crystal display
gate
display device
driver
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Application number
JP1118594A
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Inventor
Ryoichi Yokoyama
良一 横山
Katsuya Kihara
勝也 木原
Yutaka Marushita
裕 丸下
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Sanyo Electric Co Ltd
Original Assignee
Sanyo Electric Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 走査電極ドライバに近い側の液晶表示画素と
遠い側の液晶表示画素におけるゲート信号遅延時間差を
低減することができ、輝度むらの生じ難いアクティブマ
トリックス型液晶表示装置を得る。 【構成】 M×N(M,Nは整数)のマトリックス状に
液晶表示画素13a,13Nが配置されており、M本の
ゲートライン14a〜14MとN本のドレインライン1
5a〜15Nとの交点にTFTを介して上記液晶表示画
素を接続し、上記ゲートライン14a〜14Mにゲート
信号を与えるゲートドライバ17の出力端に信号遅延手
段としての抵抗19a〜19Mを接続してなるアクティ
ブマトリックス型液晶表示装置11。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、複数の液晶表示画素が
マトリックス状に配置されており、各液晶表示画素にス
イッチング素子としての薄膜トランジスタ(TFT)が
接続されたアクティブマトリックス型液晶表示装置に関
し、特に、走査電極ドライバにより走査電極を選択する
ための信号を与える構成が改良されたアクティブマトリ
ックス型液晶表示装置に関する。
【0002】
【従来の技術】図6に、従来のアクティブマトリックス
型液晶表示装置の一例を模式的平面図で示す。アクティ
ブマトリックス型液晶表示装置1は、液晶表示パネル2
を有する。液晶表示パネル2上には、マトリックス状に
液晶表示画素が配置されている。図6では、マトリック
ス状に配置された液晶表示画素のうち、液晶表示画素3
a,3Nのみが図示されているが、液晶表示画素は、M
行×N列(M,Nは整数)のマトリックスを構成するよ
うに配置されている。
【0003】また、液晶表示装置1では、液晶表示画素
の数に応じて、M本の走査電極すなわちゲートライン4
a,4b…4Mと、N本のデータ電極すなわちドレイン
ライン5a,5b…5Nとが直交するように配置されて
いる。ゲートライン4a〜4Mと、ドレインライン5a
〜5Nとの交点にそれぞれ、スイッチング素子としての
TFTが接続されている。図6では、TFT6a,6N
に、各液晶表示画素3a,3Nが接続されている。
【0004】なお、7はゲートドライバを示し、ゲート
ライン4a〜4Mのうち、一のゲートラインを選択する
ためのゲート信号を与える。また、8はドレインドライ
バを示し、液晶表示画素3a〜3Nに書き込まれる画素
電圧(ビデオ信号)をドレインライン5a〜5Nに与え
る。
【0005】なお、図6では、パネル2の外部にゲート
ドライバ7及びドレインドライバ8が構成されているよ
うに図示されているが、ゲートドライバ7及びドレイン
ドライバ8は、パネル2上に形成されている場合もあ
り、また図示のようにパネル外に構成されており、ゲー
トライン4a〜4M及びドレインライン5a〜5Nと接
続されている場合もある。また、上述したゲートライン
4a〜4M及びドレインライン5a〜5Nは、通常、金
属薄膜や半導体薄膜により構成されている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】上記のように、ゲート
ライン4a〜4Mは、通常、金属薄膜や半導体薄膜より
なる配線で構成されているため、ゲートライン4a〜4
M自体がある程度の抵抗値を有する。従って、例えばゲ
ートライン4aに接続されているTFT6a〜6Nをオ
ン状態とするためにゲートドライバ7からゲートライン
4aに所定の電圧のゲート信号が与えられた場合、ゲー
トドライバ7に近い側のTFT6aとゲートドライバ7
から最も離れた位置のTFT6Nとでは、ゲート信号の
供給される時間が異なることになる。
【0007】すなわち、液晶表示画素3aに接続された
TFT6aに比べて、ある程度の時間遅れて、液晶表示
画素3Nに接続されたTFT6Nにゲート信号が与えら
れることになり、ゲートドライバ7に近い側の画素とゲ
ートドライバ7から離れた位置の画素とでは、ゲート信
号遅延時間が異なることになる。
【0008】他方、液晶表示画素に書き込まれる画素電
圧Vpは、TFTの寄生容量の影響により、ゲート信号
が立ち下がる際に電圧降下を生じる(図7参照)。上記
画素電圧降下量ΔVpは、図8に示すように、画素電圧
Vpの大きさと、上記ゲート信号遅延時間の大きさに依
存する。いま、ゲートドライバ7に近い側の液晶表示画
素3aと、遠い側の液晶表示画素3Nとにおけるゲート
信号遅延時間の差がΔtd1 (図8)であるとする。こ
の場合、液晶表示画素3aと、遠い側の液晶表示画素3
Nとでは、特に画素電圧が負極性の場合、上記画素電圧
降下量の差が大きくなることになる。従って、該画素電
圧降下量の差に応じて両者の画素電圧に大きな差が生じ
る。その結果、液晶表示パネルにおける表示に輝度勾配
が生じ、表示品位が低下するという欠点があった。
【0009】本発明の目的は、上述した従来の欠点を解
消し、ゲートドライバに近い側の液晶表示画素と遠い側
の液晶表示画素とにおけるゲート信号遅延時間の差を低
減することができ、従って輝度勾配が生じ難い、表示品
位に優れたアクティブマトリックス型液晶表示装置を提
供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】請求項1に記載の発明
は、複数本の走査電極と、前記複数本の走査電極に交差
するように配置された複数本のデータ電極と、前記走査
電極とデータ電極との交点に接続された薄膜トランジス
タと、前記各薄膜トランジスタに接続された液晶表示画
素と、前記走査電極を選択するために、複数本の走査電
極の少なくとも一端側に接続された走査電極ドライバと
を備えるアクティブマトリックス型液晶表示装置におい
て、前記走査電極ドライバの出力端に、前記走査電極に
与える走査電極選択信号を遅延させるための信号遅延手
段が接続されていることを特徴とする、アクティブマト
リックス型液晶表示装置である。
【0011】なお、走査電極ドライバは、複数本の走査
線の少なくとも一端側に接続されているが、これは、一
端側にのみ接続されている構成及び両端に接続されてい
る構成の双方を含むものであることを意味する。
【0012】また、請求項2に記載の発明は、前記複数
本のデータ電極に接続された点順次サンプリング方式の
データ電極ドライバをさらに備え、前記信号遅延手段
が、水平帰線期間内の時間で前記走査電極選択信号を遅
延させるように構成されている。
【0013】請求項3に記載の発明は、前記複数本のデ
ータ電極に接続された線順次サンプリング方式のデータ
電極ドライバをさらに備え、前記信号遅延手段は、一水
平期間からドライバ書き込み禁止期間及び画素充電期間
を除いた期間内の時間で前記走査電極選択信号を遅延さ
せるように構成されている。
【0014】
【作用】請求項1に記載の発明では、走査電極ドライバ
の出力端に上記信号遅延手段が接続されている。従っ
て、走査電極に与えられる信号が信号遅延手段により遅
延される。その結果、書き込まれる画素電圧の走査電極
選択信号立ち下がり時における画素電圧降下量の各液晶
表示画素間における差が小さくされる。すなわち、本発
明は、図8に示した画素電圧降下量の遅延時間依存性を
考慮し、上記信号遅延手段を走査電極ドライバに接続す
ることにより、画素電圧が負極性の場合の画素電圧降下
量の差を、走査電極ドライバに近い側と遠い側とで小さ
くすることに特徴を有する。
【0015】また、請求項2に記載の発明では、データ
電極ドライバのサンプリング方式が点順次サンプリング
方式とされているが、上記信号遅延手段による信号遅延
時間が、水平帰線期間内の時間で選択されているため、
サンプリング及び画素への書き込みに影響を与えること
なく走査電極ドライバに近い側の液晶表示画素と遠い側
の液晶表示画素との間の画素電圧降下量の差を低減する
ことができる。
【0016】同様に、請求項3に記載の発明では、信号
遅延手段により遅延させる時間が、水平期間からドライ
バ書き込み禁止期間及び画素充電期間を除いた期間内の
時間に設定されているため、線順次サンプリング方式に
よるデータ電極ドライバの駆動に影響を与えることな
く、走査電極ドライバに近い側の液晶表示画素と遠い側
の液晶表示画素との画素電圧降下量の差を低減すること
ができ、表示品位を高めることができる。
【0017】なお、上記信号遅延手段は、例えば抵抗や
コンデンサにより構成される。他方、特公平3−544
75号公報には、マトリックスアレー基板において、ゲ
ートライン及びソースラインの少なくとも一方におい
て、信号入力側に抵抗器を挿入した構成が開示されてい
る。しかしながら、特公平3−54475号公報に開示
されている抵抗器は、単にマトリックスアレー基板上の
回路を保護するために、すなわち静電気耐量を高めるた
めに抵抗器を接続したものに過ぎず、従って、ゲートラ
インだけでなく、ソースラインの信号入力側にも抵抗器
が接続されるものであり、本発明における信号遅延手段
とは全く異なるものであることを指摘しておく。
【0018】
【実施例の説明】図1は、本発明の一実施例に係るアク
ティブマトリックス型液晶表示装置を説明するための模
式的平面図である。アクティブマトリックス型液晶表示
装置11は、液晶パネル12を有する。液晶パネル12
上には、複数の液晶表示画素がM行×N列(M,Nは整
数)のマトリックス状に配置されている。液晶表示画素
のうち、図1では、液晶表示画素13a,13Nのみが
図示されている。
【0019】また、上記M行×N列のマトリックスに対
応して、M本の走査電極すなわちゲートライン14a,
14b…14Mが配置されている。ゲートライン14
a,14b…14Mに交差するように、N本のデータ電
極すなわちドレインライン15a,15b…15Nが配
置されている。ゲートライン14a〜14Mと、ドレイ
ンライン15a〜15Nとの交点に、それぞれ、スイッ
チング素子としてのTFTが接続されている。図1で
は、ゲートライン14aとドレインライン15aとの交
点に接続されたTFT16a及びゲートライン14aと
ドレインライン15Nとの交点に接続されたTFT16
Nのみが図示されている。
【0020】上記液晶表示画素13a,13Nは、それ
ぞれ、TFT16a,16Nを介してゲートライン14
aとドレインライン15a,15Nとの交点に接続され
ている。
【0021】17はゲートドライバを示し、ゲートライ
ン14a〜14Mに接続されたTFTをオン状態とする
ためのゲート信号を、ゲートライン14a〜14Mに与
える。また、18はドレインドライバを示し、オン状態
のTFTに画素電圧(ビデオ信号)を与え、液晶表示画
素にビデオ信号を書き込むために設けられている。
【0022】ここまでは、図6に示した従来のアクティ
ブマトリックス型液晶表示装置1と同様である。本実施
例の特徴は、上記ゲートドライバ17の出力端に、信号
遅延手段としての抵抗19a,19b…19Mが接続さ
れていることにある。すなわち、抵抗19a〜19M
は、それぞれ、ゲートドライバ17とゲートライン14
a〜14Mとの間に接続されている。
【0023】本実施例のアクティブマトリックス型液晶
表示装置11では、上記抵抗19a〜19Mがゲートド
ライバ17の出力端に接続されているため、ゲートライ
ン14a〜14Mに与えられるゲート信号が抵抗19a
〜19Mの抵抗分により遅延される。その結果、後程詳
細に説明するように、ゲートドライバ17に近接してい
る側の液晶表示画素、例えば液晶表示画素13aにおけ
るゲート信号立ち下がり時の画素電圧降下量と、ゲート
ドライバ17から最も遠い側に配置された液晶表示画
素、例えば液晶表示画素13Nにおけるゲート信号立ち
下がり時の画素電圧降下量との差が低減される。
【0024】図2は、本実施例の液晶表示装置11にお
ける上記抵抗19a〜19Mの作用を説明するための図
であり、横軸が遅延時間tdを、縦軸が画素電圧降下量
ΔVpを示す。
【0025】図2において、実線Aは、画素電圧が正の
場合の画素電圧降下量ΔVpの遅延時間依存性を示し、
破線Bは、画素電圧が負の場合の画素電圧降下量ΔVp
の遅延時間依存性を示す。
【0026】図2から明らかなように、画素電圧が負の
場合、画素電圧降下量ΔVpは、遅延時間によって大き
く変化する。すなわち、遅延時間がある程度の値となる
まで、画素電圧降下量ΔVpが急激に減少し、ある点を
超えたあたりから画素電圧降下量ΔVpの変動が小さく
なる。
【0027】図6に示した従来の液晶表示装置1におい
て、液晶表示画素3aにゲート信号が入力される時点を
図2の遅延時間td=t1 としたときに、ゲートドライ
バ7から最も離れた液晶表示画素3Nに接続されたTF
T6Nにゲート信号が与えられる時点が図2のt2 とす
る。この場合、TFT6aとTFT6Nにゲート信号が
与えられる時間の差すなわち遅延時間差は、図2のΔt
1 となる。このΔtd1 は、ゲートラインの配線抵抗
とゲートラインに寄生する容量に依存する。
【0028】従って、画素電圧が正の場合には、画素電
圧降下量の差は、時点t1 とt2 との間で、Vp1 と比
較的小さいのに対し、画素電圧が負の場合には、画素電
圧降下量の差はVp2 とかなり大きい。そのため、前述
したように、液晶表示装置において輝度むらが生じがち
であった。
【0029】これに対して、図1に示した実施例では、
抵抗19aがゲートドライバ17の出力端に接続されて
いるため、ゲートライン14aにゲート信号が与えられ
る時点が、図2に示す遅延時間td0 だけ遅らされる。
従って、ゲートドライバ17に最も近接した液晶表示画
素13aに接続されたTFT16aにゲート信号が与え
られる時点が図2のt3 となり、ゲートドライバ17か
ら最も離れた位置にある液晶表示画素13Nに接続され
たTFT16Nにゲート信号が与えられる時点が図2の
4 となる。この場合、時点t3 と時点t4 との間に遅
延時間差Δtd 2 が生じ、Δtd2 は前述したΔtd1
と等しい。
【0030】しかしながら、時点t3 と時点t4 との間
では、画素電圧降下量の差は、画素電圧が正の場合には
Vp3 とかなり小さく、同様に画素電圧が負の場合でも
Vp 4 と非常に小さい。従って、画素電圧の正負に係わ
らず、上記抵抗19aを設けたことにより、液晶表示画
素13aと液晶表示画素13Nとの間の輝度むらを効果
的に低減することができる。
【0031】同様に、他のゲートライン14b〜14M
においても、抵抗19b〜19Mの抵抗分により遅延時
間td0 が与えられる。従って、各ゲートライン14b
〜14Mに接続された画素間においても輝度むらを低減
することができる。
【0032】なお、上記実施例では、ゲートドライバは
ゲートライン14a〜14Mの一端側に接続されていた
が、両端に接続されていてもよい。すなわち、図1に1
7´で想像線で示すように、他端側にもゲートドライバ
が接続された構造にも本発明を適用することができる。
この場合、17´で示すゲートドライバの出力端にも、
信号遅延手段としての抵抗(図示せず)が接続される。
また、この場合には、ゲートラインに最も遠い液晶表示
画素とは、中央に位置するものとなる。
【0033】図1に戻り、上記実施例の液晶表示装置1
1では、ドレインライン15a〜15Nにドレインドラ
イバ18が接続されているが、このドレインドライバ1
8におけるサンプリング及びビデオ信号書き込みの方式
に応じて、上記遅延時間td 0 の長さを定めることがで
きる。これを、図3〜図5を参照して説明する。
【0034】図3は、NTSC方式におけるビデオ信号
のタイミングチャートを示す図である。NTSC方式で
は、一水平期間が63.5μ秒であり、該一水平期間内
において映像信号期間が52.7μ秒であり、残りが水
平帰線期間とされている。
【0035】上記NTSC方式において、ドレインドラ
イバ18が、点順次サンプリング方式でビデオ信号をサ
ンプリングし、ドレインライン15a〜15Nに画素電
圧を出力する方式の場合、例えば図1に示した液晶表示
画素13Nに接続されているTFT16Nに与えられる
ゲート信号の波形は、図4に示す通りとなる。なお、図
4において、Tは、一水平期間を示す。また、画素書き
込み及びサンプリングのための期間は、図3に示した映
像信号期間(52.7μ秒)と一致している。点順次サ
ンプリング方式では、図3に示した水平帰線期間の間
に、同じ行に接続されている前のTFTをオフ状態と
し、次のTFTをオン状態にする必要があるため、上記
遅延時間td0 は、水平帰線期間内すなわちNTSC方
式では63.5−52.7=10.8μ秒の範囲内で設
定する必要がある。このように、遅延時間td0 を、水
平帰線期間内の時間で設定することにより、点順次サン
プリング方式において、ビデオ信号のサンプリング及び
ビデオ信号の書き込みに影響を与えることなく、輝度む
らを低減することができる。
【0036】また、ドレインドライバ18が線順次サン
プリング方式で構成されている場合には、ゲート信号の
波形は図5に示す通りとなる。線順次サンプリング方式
では、ドレインドライバ18内で1行毎にビデオ信号が
記憶され、次の書き込み期間内に一斉に一行分のビデオ
信号がドレインライン15a〜15Nに与えられ画素電
圧の書き込みが行われる。従って、上述した抵抗19a
〜19Mにより与えられる遅延時間td0 は、一水平期
間Tからドライバ書き込み時間及び画素充電期間を除い
た残りの時間(NTSC方式では約50〜55μ秒)内
で設定される必要があり、このような時間範囲で設定す
ることにより、サンプリング方式及びビデオ信号の書き
込み動作に影響を与えることなく輝度むらを低減するこ
とができる。
【0037】上記実施例では、信号遅延手段として、抵
抗19a〜19Mを用いた例を示したが、本発明におけ
る信号遅延手段は、ゲートラインにtd0 の遅延時間を
与え得る限り、他の素子、例えばコンデンサにより構成
してもよい。
【0038】
【発明の効果】請求項1に記載の発明によれば、走査電
極ドライバの出力端に上記信号遅延手段が接続されてい
るため、該信号遅延手段により走査電極選択信号が遅延
され、それによって走査電極ドライバに近い側の液晶表
示画素と、遠い側の液晶表示画素とにおける走査電極選
択信号立ち下がり時における画素電圧降下量の差を低減
することができる。従って、走査電極ドライバに近い側
の液晶表示画素と遠い側の液晶表示画素における画素電
圧の差を抑制することができるため、液晶表示装置の輝
度むらを低減することができ、表示品位に優れた液晶表
示装置を提供することが可能となる。
【0039】また、請求項2,3に記載の発明によれ
ば、それぞれ、データ電極ドライバのサンプリング方式
に応じて、上記信号遅延手段による遅延時間が上記のよ
うに設定されているため、サンプリング及び画素への書
き込みに影響を与えることなく、走査電極ドライバに近
い側の液晶表示画素と遠い側の液晶表示画素との間の画
素電圧降下量の差を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例に係るアクティブマトリック
ス型液晶表示装置を示す模式的平面図。
【図2】画素電圧降下量の遅延時間依存性を示す図。
【図3】NTSC方式におけるビデオ信号のタイミング
チャートを示す図。
【図4】点順次サンプリング方式のドレインドライバを
有する場合のゲート信号の波形を示し、ゲート信号遅延
許容期間を説明するための図。
【図5】線順次サンプリング方式のドレインドライバを
有する場合のゲート信号の波形を示し、ゲート信号遅延
許容期間を説明するための図。
【図6】従来のアクティブマトリックス型液晶表示装置
の一例を示す模式的平面図。
【図7】ゲート信号と、正極性及び負極性の場合の画素
電圧の変化とを示す図。
【図8】画素電圧降下量の遅延時間依存性を示す図。
【符号の説明】
11…アクティブマトリックス型液晶表示装置 12…液晶表示パネル 13a,13N…液晶表示画素 14a,14b〜14M…ゲートライン(走査電極) 15a,15b〜15N…ドレインライン(データ電
極) 16a,16N…TFT 17…ゲートドライバ(走査電極ドライバ) 18…ドレインドライバ(データ電極ドライバ) 19a,19b〜19M…抵抗(信号遅延手段)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H01L 21/82 29/786

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数本の走査電極と、 前記複数本の走査電極に交差するように配置された複数
    本のデータ電極と、 前記走査電極とデータ電極との交点に接続された薄膜ト
    ランジスタと、 前記各薄膜トランジスタに接続された液晶表示画素と、 前記走査電極を選択するために、複数本の走査電極の少
    なくとも一端側に接続された走査電極ドライバとを備え
    るアクティブマトリックス型液晶表示装置において、 前記走査電極ドライバの出力端に、前記走査電極に与え
    る走査電極選択信号を遅延させるための信号遅延手段が
    接続されていることを特徴とする、アクティブマトリッ
    クス型液晶表示装置。
  2. 【請求項2】 前記複数本のデータ電極に接続された点
    順次サンプリング方式のデータ電極ドライバをさらに備
    え、 前記信号遅延手段が、水平帰線期間内の時間で前記走査
    電極選択信号を遅延させるように構成されている、請求
    項1に記載のアクティブマトリックス型液晶表示装置。
  3. 【請求項3】 前記複数本のデータ電極に接続された線
    順次サンプリング方式のデータ電極ドライバをさらに備
    え、 前記信号遅延手段が、一水平期間からドライバ書き込み
    禁止期間及び画素充電期間を除いた期間内の時間で前記
    走査電極選択信号を遅延させるように構成されている、
    請求項1に記載のアクティブマトリックス型液晶表示装
    置。
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