JP4776877B2 - 異なる大きさの共通電圧を生成する液晶表示装置 - Google Patents

Description

本発明は液晶表示装置（ＬＣＤ）に関し、詳しくは異なる大きさの複数の共通電圧を生成する液晶表示装置に関する。

一般的な液晶表示装置（ＬＣＤ）は、画素電極及び共通電極が備えられた二つの表示板と、その間に入っている誘電率異方性を有する液晶層を含む。画素電極は行列状に配列され、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）などのスイッチング素子に連結され、一行ずつ順次にデータ電圧の印加を受ける。共通電極は、表示板の全面に形成されて共通電圧の印加を受ける。画素電極と共通電極及びその間の液晶層は、回路的には液晶蓄電器を構成しており、液晶蓄電器はこれに連結されたスイッチング素子と共に画素を構成する基本単位となる。

このような液晶表示装置では、二つの電極に電圧を印加して液晶層に電界を生成し、この電界の強さを調節して液晶層を通過する光の透過率を調節することにより所望の画像を得る。この時、液晶層に一方向の電界が長く印加されることで発生する劣化現象を防止するために、フレーム毎に、行毎に、またはドット毎に共通電圧に対するデータ電圧の極性を反転させる。

しかし、このような極性反転は画面のフリッカー現象を生じさせる。フリッカー現象は、スイッチング素子のスイッチング特性により発生するキックバック（ｋｉｃｋ-ｂａｃｋ）電圧によるもので、液晶蓄電器の両端にかかる画素電圧がキックバック電圧の分低くなるため生じる現象である。

キックバック電圧は液晶表示板組立体上の位置によって異なるが、特に、行方向、つまりゲート線方向での差が大きい。ゲート線上におけるゲート信号の遅延現象のため、キックバック電圧の大きさを決定するゲートオン電圧とゲートオフ電圧との差が、ゲート線に沿って進むにつれて変化するためである。詳細には、ゲート信号が初めに印加されるゲート線上の位置でキックバック電圧が最も大きく、ゲート線に沿って進行するにつれて電圧降下が大きくなり、キックバック電圧は小さくなる。

従って、ゲート信号の遅延を考慮して、液晶表示板組立体の位置によって異なる大きさの共通電圧を印加する。例えば、液晶表示板組立体共通電極の左右両端に互いに異なる大きさの共通電圧を印加し、ゲート線に沿って変わるキックバック電圧を補償する。

一方、液晶物質は異方性誘電率を有しているので方向によって誘電率が変わる。液晶蓄電器内の液晶層の液晶方向子は、液晶層に印加される電界の強さによってその方向が変わる。これにより、液晶層の誘電率も変わり、結局液晶蓄電器の静電容量を変化させる。ところが、キックバック電圧は、液晶蓄電器の静電容量によってその大きさが変わるので、液晶蓄電器の容量変化によってキックバック電圧も変わる。一般に、画素電極に印加されるデータ電圧によるキックバック電圧の変化幅は大略１７％以上である。

従来技術では、このようなキックバック電圧のデータ電圧依存性を考慮せず、液晶表示板組立体の位置によるキックバック電圧の変化のみを考慮して共通電圧を印加するため、フリッカー現象を完全に除去できない。

本発明が解決しようとする技術的課題は、液晶表示装置のデータ電圧変化によって液晶表示板組立体に印加される共通電圧の大きさを調整することである。本発明が解決しようとする他の技術的課題は、データ電圧変化によるキックバック電圧変化によるフリッカー現象を防止し、液晶表示装置の画質を改善することである。

このような技術的課題を解決するために本発明は、
行列状に配列された複数の画素を含む液晶表示装置であって、
複数の階調電圧を生成する階調電圧生成部と、
前記複数の階調電圧の中から映像データに該当する階調電圧を選択してデータ電圧として前記画素に印加するデータ駆動部と、
前記映像データを前記データ駆動部に提供し、前記映像データの制御のための制御信号を生成して前記データ駆動部に出力する信号制御部、そして
１フレーム期間の間の前記映像データを平均した平均階調と、基準階調と、の階調差によって、少なくとも一つの共通電圧それぞれに対応する各調整値を生成し、前記各調整値それぞれ対応する前記少なくとも１つの共通電圧を生成して、各共通電圧をゲート駆動部からの距離に応じて前記画素に印加する共通電圧生成部を含む。
前記少なくとも一つの共通電圧は、前記平均階調値が大きくなるほど大きくなることが好ましい。

本発明において、前記基準階調は前記映像データの全体階調の中間階調であることができる。また、本発明の実施例において、前記共通電圧生成部が生成する前記少なくとも一つの共通電圧は、前記１フレーム期間の間で平均された映像データに応じて変化し、前記少なくとも一つの共通電圧の変化率は、キックバック電圧の変化率に比例することが好ましい。

本発明による前記共通電圧生成部は、前記映像データを記憶するためのフレームメモリと、前記映像データの平均階調を算出する平均階調算出部と、前記平均階調算出部からの前記平均階調と基準階調との差を算出し、前記階調差に基づいて前記少なくとも一つの共通電圧に対する調整値を選択する階調差算出部と、前記少なくとも一つの共通電圧を生成するための基準電圧を発生する基準電圧発生部、そして前記階調差算出部からの前記調整値に対応する基準電圧に基づいて前記少なくとも一つの共通電圧を生成するＤ/Ａ変換部をさらに含むことができる。さらに、前記画素に印加された前記共通電圧に対するフィードバック電圧が抵抗を経て印加される反転端子と、前記共通電圧が印加される非反転端子を含むネガティブフィードバック反転増幅器をさらに含むことができる。

前記階調差算出部は、前記階調差に対する前記調整値が予め保存されているルックアップテーブルを含むことができる。また、基準電圧生成部は複数の抵抗で構成されており、前記基準階調は中間階調であることが好ましい。

本発明によれば、液晶表示装置の１フレームに対する平均階調を基準に共通電圧の電圧値を上昇または下降させ、階調変化によるキックバック電圧変動を補償する。これにより、階調による画素電圧の変動幅が小さくなるのでフリッカー現象が減り、液晶表示装置の画質が改善される。

添付した図面を参照して本発明の実施例に対して本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者が容易に実施できるように詳細に説明する。しかし、本発明は多様な形態で実現することができ、ここで説明する実施例に限定されない。

図面は、各種層及び領域を明確に表現するために厚さを拡大して示している。明細書全体を通じて類似した部分については同一図面符号を付けている。層、膜、領域、板などの部分が他の部分の“上に”あるとする時、これは他の部分の“すぐ上に”ある場合に限らず、その中間に更に他の部分がある場合も含む。逆に、ある部分が他の部分の“すぐ上に”あるとする時は、中間に他の部分がないことを意味する。

まず、本発明の実施例に基づく液晶表示装置について図面を参照して詳細に説明する。図１は本発明の実施例による液晶表示装置のブロック図、図２は本発明の一実施例による液晶表示装置の１画素に対する等価回路図である。

図１に示すように、本発明による液晶表示装置は、液晶表示板組立体３００及びこれに連結されたゲート駆動部４００とデータ駆動部５００、データ駆動部５００に連結された階調電圧生成部８００、液晶表示板組立体３００に連結された可変共通電圧生成部７１０、そしてこれらを制御する信号制御部６００を含む。

液晶表示板組立体３００は等価回路から見て、複数の表示信号線（Ｇ₁-Ｇｎ、Ｄ₁-Ｄｍ）と、これに連結されて大略行列状に配列された複数の画素を含む。

表示信号線（Ｇ₁-Ｇｎ、Ｄ₁-Ｄｍ）は、ゲート信号（“走査信号”ともいう。）を伝達する複数のゲート線（Ｇ₁-Ｇｎ）とデータ信号を伝達するデータ線（Ｄ₁-Ｄｍ）を含む。ゲート線（Ｇ₁-Ｇｎ）は、大略行方向に延びて互いにほぼ平行であり、データ線（Ｄ₁-Ｄｍ）は大略列方向に延びて互いにほぼ平行である。

各画素は、表示信号線（Ｇ₁-Ｇｎ、Ｄ₁-Ｄｍ）に連結されたスイッチング素子Ｑと、これに連結された液晶蓄電器Ｃ_LC及び維持蓄電器Ｃ_STを含む。維持蓄電器Ｃ_STは必要によって省略できる。

スイッチング素子Ｑは、下部表示板１００に備えられ、三端子素子としてその制御端子及び入力端子は各々ゲート線（Ｇ₁-Ｇｎ）及びデータ線（Ｄ₁-Ｄｍ）に連結されており、出力端子は、液晶蓄電器Ｃ_LC及び維持蓄電器Ｃ_STに連結されている。

液晶蓄電器Ｃ_LCは、下部表示板１００の画素電極１９０と上部表示板２００の共通電極２７０を二つの端子とする。二つの電極１９０、２７０間の液晶層３は誘電体として機能する。画素電極１９０はスイッチング素子Ｑに連結され、共通電極２７０は、上部表示板２００の全面に形成されて共通電圧Ｖｃｏｍの印加を受ける。図２とは異なって、共通電極２７０が下部表示板１００に備えられる場合もあり、この時は、二つの電極１９０、２７０が全て線形または棒形で作られる。

維持蓄電器Ｃ_STは、下部表示板１００に備えられた別個の信号線（図示せず）と画素電極１９０が重なって構成され、この別個の信号線には共通電圧Ｖｃｏｍなどの決められた電圧が印加される。しかし、維持蓄電器Ｃ_STは、画素電極１９０が絶縁体を媒介としてすぐ上の前段ゲート線と重なって構成されることができる。

一方、色表示を実現するためには、各画素が色相を表出できなければならないが、これは画素電極１９０に対応する領域に赤色、緑色、または青色の色フィルター２３０が備えられることによって可能となる。図２で、色フィルター２３０は上部表示板２００の該当領域に形成されているが、これとは異なって、下部表示板１００の画素電極１９０上または下に形成されることもできる。

液晶分子は、画素電極１９０と共通電極２７０が生成する電場の変化によりその配列を変える。これにより、液晶層３を通過する光の偏光が変化する。このような偏光の変化は、表示板１００、２００に付着された偏光子（図示せず）によって光の透過率変化として現れる。

階調電圧生成部８００は、液晶表示装置の輝度に係わる複数の階調電圧を生成する。

ゲート駆動部４００は、液晶表示板組立体３００のゲート線（Ｇ₁-Ｇｎ）に連結され、外部からのゲートオン電圧Ｖｏｎとゲートオフ電圧Ｖｏｆｆの組み合わせからなるゲート信号をゲート線（Ｇ₁-Ｇｎ）に印加する。

データ駆動部５００は、液晶表示板組立体３００のデータ線（Ｄ₁-Ｄｍ）に連結され、階調電圧生成部８００からの階調電圧を選択し、データ信号としてデータ線（Ｄ₁-Ｄｍ）に印加する。

可変共通電圧生成部７１０は、液晶表示板組立体３００の共通電極２７０に連結され、映像信号Ｒ、Ｇ、Ｂにより電圧値が変動する第１乃至第４可変共通電圧Ｖｃｏｍ１〜Ｖｃｏｍ４を生成し、液晶表示板組立体３００の共通電極２７０の指定された位置に印加する。

信号制御部６００は、ゲート駆動部４００、データ駆動部５００及び可変共通電圧生成部７１０などの動作を制御する制御信号を生成し、該当する制御信号をゲート駆動部４００、データ駆動部５００及び可変共通電圧生成部７１０に供給する。

以下、このような液晶表示装置の表示動作について詳細に説明する。

信号制御部６００は、外部のグラフィック制御機（図示せず）からＲＧＢ映像信号Ｒ、Ｇ、Ｂ及びその表示を制御する入力制御信号、例えば垂直同期信号Ｖｓｙｎｃと水平同期信号Ｈｓｙｎｃ、メインクロックＭＣＬＫ、データイネーブル信号ＤＥなどの提供を受ける。信号制御部６００は、入力制御信号に基づいてゲート制御信号ＣＯＮＴ１と、データ制御信号ＣＯＮＴ２及び共通電圧制御信号ＣＯＮＴ３などを生成する。そして、映像信号Ｒ、Ｇ、Ｂを液晶表示板組立体３００の動作条件に合うように適合処理した後、ゲート制御信号ＣＯＮＴ１をゲート駆動部４００に送出し、データ制御信号ＣＯＮＴ２及び処理した映像信号Ｒ´、Ｇ’、Ｂ’をデータ駆動部５００に送出し、共通電圧制御信号ＣＯＮＴ３を可変共通電圧生成部７１０に出力する。

ゲート制御信号ＣＯＮＴ１は、ゲートオンパルス（ゲートオン電圧区間）の出力開始を指示する垂直同期開始信号ＳＴＶ、ゲートオンパルスの出力時期を制御するゲートクロック信号ＣＰＶ及びゲートオンパルスの幅を限定する出力イネーブル信号ＯＥなどを含む。

データ制御信号ＣＯＮＴ２は、映像データＲ’、Ｇ’、Ｂ’の入力開始を指示する水平同期開始信号ＳＴＨ、データ線（Ｄ₁-Ｄｍ）に該当データ電圧の印加を指示するロード信号ＬＯＡＤ、共通電圧Ｖｃｏｍに対するデータ電圧の極性（以下、“共通電圧に対するデータ電圧の極性”を略して“データ電圧の極性”という。）を反転させる反転信号ＲＶＳ及びデータクロック信号ＨＣＬＫなどを含む。

可変共通電圧生成部７１０は、外部から映像信号Ｒ、Ｇ、Ｂを順次に受け、１フレームの映像信号Ｒ、Ｇ、Ｂに対する平均階調を計算する。これに基づいて、第１乃至第４可変共通電圧Ｖｃｏｍ１〜Ｖｃｏｍ４の電圧値を調整し、第１乃至第４可変共通電圧Ｖｃｏｍ１〜Ｖｃｏｍ４を液晶表示板組立体３００共通電極２７０の該当位置に印加する。

階調電圧生成部８００は、液晶表示装置の輝度に係わる複数の階調電圧を生成してデータ駆動部５００に印加する。

データ駆動部５００は、信号制御部６００からのデータ制御信号ＣＯＮＴ２により一つの行の画素に対応する映像データＲ’、Ｇ’、Ｂ’を順次に受信し、階調電圧生成部８００からの階調電圧の中から各映像データＲ’、Ｇ’、Ｂ’に対応する階調電圧を選択して、映像データＲ’、Ｇ’、Ｂ’を該当データ電圧に変換する。

ゲート駆動部４００は、信号制御部６００からのゲート制御信号ＣＯＮＴ１により、ゲートオン電圧Ｖｏｎをゲート線（Ｇ₁-Ｇｎ）に印加し、このゲート線（Ｇ₁-Ｇｎ）に連結されたスイッチング素子Ｑをターンオンさせる。

一つのゲート線（Ｇ₁-Ｇｎ）にゲートオン電圧Ｖｏｎが印加され、これに連結された一つの行のスイッチング素子Ｑがターンオンされている間（この期間を“１Ｈ”または“１水平周期”といい、水平同期信号Ｈｓｙｎｃ、データイネーブル信号ＤＥ、ゲートクロックＣＰＶの一周期と同一である。）、データ駆動部４００は各データ電圧を該当データ線（Ｄ₁-Ｄｍ）に供給する。データ線（Ｄ₁-Ｄｍ）に供給されたデータ電圧は、ターンオンされたスイッチング素子Ｑを通じて該当画素に印加される。

このような方式により、１フレーム期間の間、全てのゲート線（Ｇ₁-Ｇｎ）に対して順次にゲートオン電圧Ｖｏｎを印加し、全ての画素にデータ電圧を印加する。１フレームが終われば次のフレームが始まり、各画素に印加されるデータ電圧の極性が直前フレームでの極性と反対になるようにデータ駆動部５００に印加される反転信号ＲＶＳの状態が制御される（フレーム反転）。この時、１フレーム内でも、反転信号ＲＶＳの特性によって一つのデータ線を通じて流れるデータ電圧の極性が変わったり（ライン反転）、一つの画素行に印加されるデータ電圧の極性も互いに異なることがある（ドット反転）。

以下、本発明の一実施例に基づいて、１フレームの平均階調により複数の可変共通電圧Ｖｃｏｍ１〜Ｖｃｏｍ４の電圧値を調整する動作について図３及び図４を参照してもう少し詳細に説明する。図３は本発明の一実施例による可変共通電圧生成部７１０のブロック図である。

図３に示すように、可変共通電圧生成部７１０は、受信した映像信号Ｒ、Ｇ、Ｂを記憶するフレームメモリ７１１と、フレームメモリ７１１と連結された平均階調算出部７１２と、平均階調算出部７１２と連結された階調差算出部７１３と、電源電圧Ｖｄｄと接地との間に連結されている３個の抵抗Ｒ１〜Ｒ３から構成される分圧器と、分圧器Ｒ１〜Ｒ３と階調差算出部７１３に連結されたデジタル-アナログ変換部（以下、“Ｄ/Ａ変換部”という。）７１４、そしてＤ/Ａ変換部７１４に連結された複数の、例えば４個の反転増幅部７１５〜７１８を含む。

４個の反転増幅部７１５〜７１８は、全て同一構造であり、第１反転増幅部７１５の構造について以下に詳細に説明する。

第１反転増幅部７１５は、入力抵抗Ｒ４とフィードバック抵抗Ｒ５を備えたネガティブフィードバックのフィードバック演算増幅器ＯＰ１を含む。演算増幅器ＯＰ１の反転端子（-）には、第１フィードバック電圧ＶＦＢ１が印加され、非反転端子（+）はＤ/Ａ変換部７１４に連結され、出力端子として第１可変共通電圧Ｖｃｏｍ１を出力する。

このような構造の可変共通電圧生成部７１０の動作について図３及び図４を参照して詳細に説明する。

まず、分圧器Ｒ１〜Ｒ３は電源電圧Ｖｄｄを分圧し、分圧された電圧Ｖｒｅｆ１、Ｖｒｅｆ２をＤ/Ａ変換部７１４に供給する。

Ｄ/Ａ変換部７１４は、分圧電圧Ｖｒｅｆ１、Ｖｒｅｆ２に基づいて、第１乃至第４電圧Ｖ１〜Ｖ４を生成して第１乃至第４演算増幅部７１５〜７１８に供給する。各演算増幅部７１５〜７１８は、該当電圧Ｖ１〜Ｖ４に基づいて第１乃至第４共通電圧Ｖｃｏｍ１〜Ｖｃｏｍ４を生成して共通電極２７０の該当位置に印加する。また、各演算増幅部７１５〜７１８には、共通電極２７０の該当位置でフィードバックされた電圧ＶＦＢ１〜ＶＦＢ４が入力される。

各共通電圧Ｖｃｏｍ１〜Ｖｃｏｍ４の大きさは、入力抵抗Ｒ４とフィードバック抵抗Ｒ５の比により決定されるが、第１共通電圧Ｖｃｏｍ１の場合、Ｖｃｏｍ１=（１+Ｒ５/Ｒ４）×ＶＦＢ１-（Ｒ５/Ｒ４）×Ｖ１となる。従って、共通電極２７０に安定した電圧が印加される場合、Ｖｃｏｍ１=Ｖ１となり、結果的にＤ/Ａ変換部７１４から出力される各電圧Ｖ１〜Ｖ４値が即ち該当共通電圧Ｖｃｏｍ１〜Ｖｃｏｍ４値であるとしても支障はない。そして、演算増幅部７１５〜７１８は、結局ピーク成分のようなノイズを取り除き、安定した可変共通電圧Ｖｃｏｍ１〜Ｖｃｏｍ４を作り出し、ノイズ成分による信号のクロストーク現象を防止する役割をする。

この時、第１乃至第４電圧Ｖ１〜Ｖ４は、共通電圧Ｖｃｏｍ１〜Ｖｃｏｍ４が全体階調の中間階調、例えば全６４階調の中の３２番目の階調である時、フリッカー現象を最も効率的に防止できる大きさを有するように決定される。

一方、共通電圧生成部７１０は、順次に入力される映像データＤＡＴＡをフレームメモリ７１１に記憶する。映像データＤＡＴＡは外部から直接受けることも、信号制御部６００を通じて受けることもできる。

フレームメモリ７１１に１フレームに対する映像データＤＡＴＡが全て入力されれば、平均階調算出部７１２は入力された１フレームのデータＤＡＴＡに対する平均階調を算出して階調差算出部７１３に提供する。

階調差算出部７１３は、平均階調と基準階調との差を算出し、これにより各第１乃至第４可変共通電圧Ｖｃｏｍ１〜Ｖｃｏｍ４の電圧値を調整するための調整値を該当出力端子ＯＵＴ１〜ＯＵＴ４を通じてＤ/Ａ変換部７１４に送出する。例えば、階調差算出部７１３は、階調差による各可変共通電圧Ｖｃｏｍ１〜Ｖｃｏｍ４に対する調整値を予め定め、内部または外部のメモリやルックアップテーブルに記憶することができる。基準階調は、前述のように、全体階調の中間階調、例えば全体が６４階調であれば３２番目の階調である。

Ｄ/Ａ変換部７１４は、階調差算出部７１３からの各調整値に対応する分だけ第１乃至第４電圧Ｖ１〜Ｖ４の電圧値を変化させる。この時、電圧値の変化幅は液晶表示装置の動作特性によって変わることもある。

また、本発明では、ゲート信号の遅延を考慮して、調整後の第１乃至第４可変共通電圧Ｖｃｏｍ１〜Ｖｃｏｍ４を印加する。例えばゲート駆動部４００からゲート線（Ｇ₁-Ｇｎ）に印加されるゲート信号は、ゲート駆動部４００に近い程遅延が少なく、ゲート駆動部４００から遠い程遅延が大きくなる。このとき、キックバック電圧は、ゲートオン電圧とゲートオフ電圧との差が大きいほど増加する。よって、ゲート信号の電圧降下が小さい、ゲート駆動部４００に近い前半部のゲート線上で発生するキックバック電圧は、ゲート信号の電圧降下が大きい後半部のゲート線上で発生するキックバック電圧より大きくなる。そのため、キックバック電圧が小さくなる後半部のゲート線を含む領域には、前半部のゲート線を含む領域よりも大きな共通電圧を印加する。つまり、ゲート駆動部４００から離れてゲート信号の電圧降下が大きくなるほど、大きな共通電圧を印加する。そして、ゲート信号の遅延に応じて異なる電圧の共通電圧を印加することによりキックバック電圧を補償する。

このように、平均階調値を複数算出し、得られる複数の調整値により共通電圧を調整する。これにより、液晶表示板組立体上の位置の違いによるゲート信号の遅延の変化と、データ電圧によって変化するキックバック電圧の変化率とを、共通電圧を利用して一定に維持することができる。そのため、キックバック電圧の変化によるフリッカ現象を低減することができる。

ここで、任意の画素の液晶蓄電器Ｃ_LC両端の画素電圧をＶｐ、液晶蓄電器Ｃ_LCに印加されるデータ電圧と共通電圧を各々ＶｄとＶｃｏｍ（Ｖｄ）とし、その画素のキックバック電圧をＶｋ（Ｖｄ）とすれば、下記式（１）のようにな９る。

Ｖｐ=（Ｖｄ-Ｖｃｏｍ）-Ｖｋ=Ｖｄ-（Ｖｃｏｍ+Ｖｋ） …（１）
本実施例では、Ｖｋの増加分だけＶｃｏｍを減少させ、またはＶｋの減少量の分だけＶｃｏｍを増加させ、全ての階調に対して（Ｖｃｏｍ+Ｖｋ）が一定になるようにする。例えば、全体６４階調の中の３２番目の階調を基準に一定値Ｃとなるように固定するとすれば、Ｖｃｏｍ+Ｖｋ=Ｃ=Ｖｃｏｍ３２+Ｖｋ３２となる。従って、３２番目の階調である時の共通電圧に対する平均階調の共通電圧の差（ΔＶｃｏｍ）は、下記式（２）で示すことができる。

ΔＶｃｏｍ=Ｖｃｏｍ-Ｖｃｏｍ３２=Ｖｋ３２-Ｖｋ=-ΔＶｋ …（２）
ここで、Ｖｃｏｍ３２は６４階調の中の３２番目の階調において印加される共通電圧、Ｖｋ３２は６４階調の中の３２番目の階調において印加されるキックバック電圧である。

図４に、各データ電圧に対するキックバック電圧の変化率と共通電圧の変化率が示されている。図４の曲線は、データ電圧が６Ｖである時のキックバック電圧Ｖｋ（６）と、共通電圧Ｖｃｏｍ（６）を基準に各データ電圧に対するキックバック電圧と共通電圧の相対的な変化率を示したもので、その関係式は下記式（３）、（４）に示すことができる。

キックバック電圧の変化率=[１+ΔＶｋ６/Ｖｋ６]×１００（％） …（３）
共通電圧の変化率=[１-ΔＶｃｏｍ６/Ｖｃｏｍ６]×１００（％） …（４）
ここで、ΔＶｋ６=Ｖｋ-Ｖｋ６、ΔＶｃｏｍ６=Ｖｃｏｍ-Ｖｃｏｍ６である。
つまり、下記式（５）に示す関係式となる。

ΔＶｋ６/Ｖｋ６=-ΔＶｃｏｍ６/Ｖｃｏｍ６ …（５）
図４では、データ電圧が増加するほどキックバック電圧の変化率及び共通電圧の変化率が減少することが示されている。この図４の関係を、前記式（３）に適用すると、データ電圧が増加するほどキックバック電圧の変化率が減少し、それによりキックバック電圧が減少することになる。共通電圧は、このようなキックバック電圧の変化を補償しなければならないので、データ電圧が増加するほど増加する必要がある。よって、階調電圧の平均階調値が大きくなるほど共通電圧を大きくする。

図４から、キックバック電圧の変化率と共通電圧の変化率がほぼ同一であるので、数式３により数式４が求められ、共通電圧がキックバック電圧の変化率を補償することができる。つまり、キックバック電圧の増加率と共通電圧の減少率がほぼ一致しており相互に補償し合っている。

以上、本発明の好ましい実施例について詳細に説明したが、本発明の権利範囲はこれに限定されず、請求の範囲で定義している本発明の基本概念を利用した当業者の多様な変形及び改良形態も本発明の権利範囲に属するものである。

本発明の実施例による液晶表示装置のブロック図である。 本発明の一実施例による液晶表示装置の一画素に対する等価回路図である。 本発明の一実施例による可変共通電圧生成部のブロック図である。 本発明の一実施例による液晶表示装置において、データ電圧によるキックバック電圧と共通電圧の変化率を示したグラフである。

符号の説明

１００、２００ 表示板
１９０ 画素電極
２７０ 共通電極
３００ 液晶表示板組立体
４００ ゲート駆動部
５００ データ駆動部
６００ 信号制御部
７１０ 可変共通電圧生成部
７１１ フレームメモリ
７１２ 平均階調算出部
７１３ 階調差算出部
７１４ デジタル-アナログ変換部
７１５〜７１８ 反転増幅部
８００ 階調電圧生成部

Claims (9)

1. 行列状に配列された複数の画素を含む液晶表示装置であって、
   複数の階調電圧を生成する階調電圧生成部と、
   前記複数の階調電圧の中から映像データに該当する階調電圧を選択してデータ電圧として前記画素に印加するデータ駆動部と、
   前記映像データを前記データ駆動部に提供し、前記映像データの制御のための制御信号を生成して前記データ駆動部に出力する信号制御部、そして
   １フレーム期間の間の前記映像データを平均した平均階調と、基準階調と、の階調差によって、少なくとも一つの共通電圧それぞれに対応する各調整値を生成し、前記各調整値それぞれ対応する前記少なくとも１つの共通電圧を生成して、各共通電圧をゲート駆動部からの距離に応じて前記画素に印加する共通電圧生成部を含む液晶表示装置。
2. 前記少なくとも一つの共通電圧は、前記平均階調が大きくなるほど大きくなる請求項１に記載の液晶表示装置。
3. 前記基準階調は前記映像データの全体階調の中間階調である請求項１に記載の液晶表示装置。
4. 前記共通電圧生成部が生成する前記少なくとも一つの共通電圧は、前記１フレーム期間の間で平均された映像データに応じて変化し、前記少なくとも一つの共通電圧の変化率は、キックバック電圧の変化率に比例する請求項１に記載の液晶表示装置。
5. 前記共通電圧生成部は、
   前記映像データを記憶するためのフレームメモリと、
   前記映像データの平均階調を算出する平均階調算出部と、
   前記平均階調算出部からの前記平均階調と基準階調との差を算出し、前記階調差に基づいて前記少なくとも一つの共通電圧に対する調整値を選択する階調差算出部と、
   前記少なくとも一つの共通電圧を生成するための基準電圧を発生させる基準電圧生成部、そして
   前記階調差算出部からの前記調整値に対応する基準電圧を前記調整値に基づいて変化させ、前記少なくとも一つの共通電圧を生成するＤ/Ａ変換部をさらに含む請求項１に記載の液晶表示装置。
6. 前記共通電圧生成部は、前記画素に印加される前記共通電圧に対するフィードバック電圧が抵抗を経て印加される反転端子と、前記共通電圧が印加される非反転端子を含むネガティブフィードバック反転増幅器をさらに含む請求項５に記載の液晶表示装置。
7. 前記階調差算出部は、前記階調差に対する前記調整値が予め保存されているルックアップテーブルを含む請求項５に記載の液晶表示装置。
8. 前記基準電圧生成部は複数の抵抗から構成される請求項５に記載の液晶表示装置。
9. 前記基準階調は中間階調である請求項５乃至請求項８のいずれか一項に記載の液晶表示装置。

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