JP2003114659A - 液晶駆動装置 - Google Patents
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Abstract
電圧ΔVの変化ΔΔVの影響を低減して、フリッカーや
焼き付き等の発生を抑制して高品質な表示を実現すると
ともに、液晶素子の劣化を抑制して液晶の信頼性を向上
させることができる液晶駆動装置を提供すること。 【解決手段】 共通電極電位が反転される毎に、基準電
圧選択部12のMXVA121およびMXVB123に
よって、γ基準電圧発生部11よる複数段階の電圧から
コントラスト設定信号CTA、CTBおよび補正電圧設
定信号DVに基づく制御値に対応する電圧を選択し、最
高・最低階調基準電圧として出力し、共通電極電位が反
転される毎の最高・最低階調基準電圧の各中心電圧のう
ち、液晶画素に印加される電圧が小さくなる、一方の階
調基準電圧の中心電圧が、他方の階調基準電圧の中心電
圧に対して補正電圧設定信号DVに対応する電圧だけ高
く設定され、この補正電圧設定信号DVに対応する電圧
が、液晶画素に一方の階調基準電圧が印加されたときと
他方の階調電圧が印加されたときのフィールドスルー電
圧ΔVの差ΔΔVに設定されている。
Description
現する液晶駆動装置に関する。
ランジスタ:Thin Film Transistor)−LCD(液晶表
示:Liquid Crystal Display)は各液晶画素への電圧印
加を選択的に行うためのTFTと液晶画素とを、ガラス
基板上に配置したディスプレイである。
100の等価回路を示す。同図に示すように、液晶画素
100は、行方向に延伸されたゲート線GLと列方向に
延伸されたデータ線DLの交点に設けられ、ゲート電極
Gがゲート線GLに接続され、ソース電極Sがデータ線
DLに接続されたTFTと、このTFTのドレイン電極
Dに接続された画素電極と、この画素電極に対向する対
向電極1に挟時された液晶よりなる液晶画素容量C
LCと、画素電極と補助容量電極2に挟時された絶縁膜よ
りなる補助容量CSよりなり、この液晶画素100が複
数マトリクス状に配列されてTFT−LCDが構成され
る。また、共通電極VCOMは各画素の対向電極1及び補
助容量電極2に共通に接続される。
する信号波形のタイミング図である。図10において、
図10(a)のVGおよび図10(b)のVSは、ゲート
線GLおよびデータ線DLの電位を示した波形であり、
それぞれTFTのゲート電極Gおよびソース電極Sに印
加される。図10(a)のVGは走査信号である。ま
た、図10(b)のVSは表示信号であり、中心電圧を
VSDCとする。図10(c)のVCOMは共通電極VCOM
に接続される対向電極1および補助容量電極2の電位を
示した波形であり、中心電圧をVCOMDCとする。ま
た、液晶に直流的な電圧を印加し続けると劣化するた
め、VSとVCOMは、例えばフレーム毎に、極性が反転さ
れる。
CLCに印加される電圧VLCの変化を示すものであり、同
図に示すように、第1フレームの時間T1において、ゲ
ート線GLの電位が“Hi”レベルになることによって
TFTが“オン”状態となると、画素電極の電位はデー
タ線DLの電位VSと等しくなる。これにより、液晶容
量CLCに共通電極VCOMに印加される電位とデータ線D
Lの電位VSの差分の電圧が印加される。時間T2で
は、ゲート線GLの電位が“Low“レベルになること
によりTFTが”オフ”状態となる。これにより前記時
間T1で液晶容量C LCに印加された電荷が保持される
が、ゲート線GLの電位が“Low“レベルになる瞬間
の電位変化がTFTのゲート−ドレイン間寄生容量CGD
を介して画素電極の電位を下げる方向に作用し、液晶容
量CLCに印加される電圧VLCは後述するフィールドスル
ー電圧ΔVだけ低下する。
位VSおよび共通電極VCOMの電位VCOMが反転され、
の時間T3でゲート線GLの電位が“Hi”レベルにな
ることによってTFTが“オン” 状態となると、画素
電極の電位はデータ線DLの電位VSと等しくなり、液
晶容量CLCには、共通電極VCOMに印加される電圧とデ
ータ線DLの電位VSの差分の電圧が印加される。時間
T4では、時間T2と同様に、ゲート線GLの電位が
“Low“レベルになる瞬間の電位変化がTFTのゲー
ト−ドレイン間寄生容量CGDを介して影響し、液晶容量
CLCに印加される電圧VLCはフィールドスルー電圧ΔV
だけ低下する。その後、TFTが”オフ”状態となるこ
とにより液晶容量CLCに印加された電荷が保持される。
ΔVG×(CGD/(CGD+CLC+CS))で表される。こ
こでΔVGはゲート線の電位の変化量、CGDはゲート−
ドレイン間寄生容量、CLCは画素電極部分の液晶容量、
CSは補助容量である。図9(d)に示す如く、このΔ
Vの発生によってVLCの波形が正負非対称波形となる。
このため、フリッカー(ちらつき)が生じるとともに、
液晶に直流電圧が印加されることにより焼き付きが生
じ、また、液晶素子の劣化を招き、液晶の信頼性を低下
させる。
ば、データ線DLの電位VSの中心電圧VSDCをΔV程
度高く設定することにより、液晶容量CLCに印加される
電圧VLCがほぼ正負対称な波形になるように調整してい
た。
量CLCは液晶に印加される電圧に対して一定ではなく、
例えば、図11の液晶の比誘電率εrと印加電圧VLCの
特性に示すように、印加電圧によって液晶の比誘電率ε
rが変化する。このため、液晶容量CLC=ε0*εr*S/
dの計算式に従って液晶容量CLCの値も印加電圧の応じ
て変化する。ここでSは画素電極面積、dはセルギャッ
プ、ε0は真空の誘電率である。従って、フィールドス
ルー電圧ΔVは印加電圧によって変化することになる
(印加電圧によるΔVの変化量をΔΔVとする)。この
ため、電圧VLCがある印加電圧(例えば最大電圧)の状
態でデータ線DLの中心電圧VSDCを調整して、その
状態では電圧VLCがほぼ完全に正負対称な波形になるよ
うに調整していたとしても、実際には、電圧VLCは表示
信号に応じた電圧であって、変化するものであるから、
それに応じてΔVは変化して、常に、電圧VLCを正負対
称な波形にすることはできなかった。
量CSを大きくすることによりフィールドスルー電圧Δ
Vを小さくして、液晶容量CLCが変化することによる影
響を低減させることが行われていたが、補助容量CSを
大きくすると、CSの面積が増えるため開口率が低下
し、表示品位が劣化する。あるいは、バックライトの輝
度を高くしなければならないため、消費電力の増加に繋
がる、という問題があった。また、TFTの構造上、C
GDを減らすことは困難である。さらに、最近は、低電圧
液晶が用いられることが増加し、この場合、液晶容量が
減少することにより、印加電圧によるフィールドスルー
電圧ΔVの変化が更に大きくなる傾向にあるため、フリ
ッカーや焼き付き等の問題発生に対する影響が大きくな
っていた。
ることなく、フリッカーや焼き付き等の発生を抑制して
高品質な表示を実現するとともに、液晶素子の劣化を抑
制して液晶の信頼性を向上させることができる液晶駆動
装置を提供することである。
め、請求項1記載の発明は、マトリクス状に配列された
複数の画素電極と、該画素電極に対向する共通電極と、
該画素電極と該共通電極間に狭持された液晶よりなる液
晶画素と、を備えるアクティブマトリクス液晶表示パネ
ルに対し、前記共通電極の電位を所定期間毎に反転させ
て表示駆動する液晶駆動装置において、複数段階の電圧
を発生するγ基準電圧発生部と、コントラスト設定信号
および補正電圧設定信号が入力され、前記共通電極の電
位が反転される毎に、前記γ基準電圧発生部により発生
される前記複数段階の電圧から、前記コントラスト設定
信号および補正電圧設定信号に基づく値に対応する段階
の第1の電圧を選択して出力する第1の電圧選択部と、
前記γ基準電圧発生部により発生される前記複数段階の
電圧から、該段階数の最大値から前記コントラスト設定
信号および補正電圧設定信号に基づく値を減算した値に
対応する段階の第2の電圧を選択して出力する第2の電
圧選択部と、を備える基準電圧選択部と、前記基準電圧
選択部により出力される前記第1の電圧および前記第2
の電圧を、前記共通電極の電位が反転される毎に、交互
に最低階調基準電圧および最高階調基準電圧として出力
する基準電圧出力部と、を備え、前記共通電極の電位が
反転される毎の前記最低および最高階調基準電圧の各中
心電圧のうち、前記液晶画素に印加される電圧が小さく
なる、前記最低または最高階調基準電圧の一方の前記中
心電圧は、他方の前記中心電圧に対して、前記補正電圧
設定信号に対応する電圧だけ高いことを特徴とする液晶
駆動装置としている。
極電位が反転される毎の最高・最低階調基準電圧の値が
コントラスト設定信号の値および補正電圧設定信号の値
に応じて設定され、共通電極の電位が反転される毎の各
階調基準電圧の各中心電圧のうち、液晶印加電圧が小さ
くなる、一方の階調基準電圧の中心電圧が、他方の階調
基準電圧の中心電圧より補正電圧設定信号に対応する電
圧だけ高くなるように設定されることにより、液晶材料
や駆動条件に対応して階調基準電圧の値を適宜設定でき
るとともに、補正電圧設定信号の値を適切に設定するこ
とにより、印加電圧による液晶容量の変化に起因するフ
ィールドスルー電圧ΔVの変化によるLCDのフリッカ
ーや焼き付きの発生を抑制することができる。
圧設定信号に対応する電圧は、前記アクティブマトリク
ス液晶表示パネルの前記液晶画素に、前記最低または最
高階調基準電圧の前記一方が印加されたときの、該液晶
画素におけるフィールドスルー電圧の値から、前記他方
が印加されたときの、該液晶画素におけるフィールドス
ルー電圧の値を減算した電圧値であることを特徴とする
請求項1記載の液晶駆動装置としている。
圧設定信号に対応する電圧を、階調基準電圧範囲におけ
る液晶画素のフィールドスルー電圧ΔVの差ΔΔVに対
応する値に設定することにより、液晶印加電圧VLCの正
負非対称性が適正に補正されて、LCDのフリッカーや
焼き付きを更に低減することができ、また、液晶素子の
劣化を抑制して、液晶の信頼性を向上させることができ
る。
択部の前記第1の電圧選択部および前記第2の電圧選択
部における、前記コントラスト設定信号および前記補正
電圧設定信号に基づく値は、該コントラスト設定信号に
よる値、および該コントラスト設定信号による値から該
補正電圧設定信号による値を減算した値であり、前記共
通電極電位が反転される毎に、交互に設定されることを
特徴とする請求項1または2記載の液晶駆動装置として
いる。
択部において、コントラスト設定信号による値およびコ
ントラスト設定信号による値から補正電圧設定信号によ
る値を減算した値によりγ基準電圧発生部における複数
段階の電圧を選択することにより、共通電極の電位が反
転される毎の最低階調基準電圧の中心電圧が最高階調基
準電圧の中心電圧より補正電圧設定信号に対応する電圧
だけ高く設定された階調基準電圧を容易に得ることがで
きる。
択部の前記第1の電圧選択部および前記第2の電圧選択
部における、前記コントラスト設定信号および補正電圧
設定信号に基づく値は、前記γ基準電圧発生部における
前記段階数の最大値、および該コントラスト設定信号に
よる値または該コントラスト設定信号による値から該補
正電圧設定信号による値を減算した値であり、前記共通
電極電位が反転される毎に、交互に設定されることを特
徴とする請求項1または2記載の液晶駆動装置としてい
る。
択部において、γ基準電圧発生部における段階数の最大
値、およびコントラスト設定信号による値またはコント
ラスト設定信号による値から補正電圧設定信号による値
を減算した値によりγ基準電圧発生部における複数段階
の電圧を選択することにより、共通電極の電位が反転さ
れる毎の最低階調基準電圧の中心電圧が最高階調基準電
圧の中心電圧より補正電圧設定信号に対応する電圧だけ
高く設定された階調基準電圧を容易に得ることができる
とともに、液晶印加電圧VLCの振幅を大きくすることに
より共通電極に印加される電圧VCOMの振幅を小さくし
て、共通電極の駆動に係わる消費電力を低減することが
できる。
択部は、前記アクティブマトリクス液晶表示パネルがノ
ーマリホワイト方式或いはノーマリブラック方式の何れ
であるかに応じて、前記第1の電圧選択部および前記第
2の電圧選択部における、前記共通電極の電位が反転さ
れる毎の、前記コントラスト設定信号および補正電圧設
定信号に基づく値の対応を逆転させることを特徴とする
請求項3または4記載の液晶表示装置としている。
択部にノーマリホワイト方式或いはノーマリブラック方
式に応じた切り替え手段を備えることにより、何れの方
式においても本発明の効果を得ることができる。
した液晶表示装置の、実施の形態を詳細に説明する。
晶駆動装置を適用した液晶表示装置の要部を示したブロ
ック図である。同図に示すように、液晶表示装置は、階
調基準電圧生成回路200、ソースドライバ300、ゲ
ートドライバ400、液晶表示パネル306を備える。
また、液晶表示パネル306は従来技術に示したと同様
のアクティブマトリクスTFT−LCDであり、詳細は
示していないが、行方向に延伸された複数のゲート線G
Lと列方向に延伸された複数のデータ線DLを備えると
ともに、ゲート線GLとデータ線DLの各交点に図9に
示しと同様の液晶画素を備えるものである。
301、データレジスタ302、ラッチ回路303、D
/Aコンバータ304、出力バッファ305を備え、シ
フトレジスタ301にはクロック信号CKおよびシフト
スタート信号STRが印加され、印加されたシフトスタ
ート信号STRがクロック信号CKによって順次シフト
動作される。
ータD0〜D7(例えば8ビットデータ)が印加され
て、シフトレジスタ301からの出力信号のタイミング
で表示信号が順次取り込まれる。
STBが印加されて、データレジスタ302に取り込ま
れた表示データがラッチ回路303に保持されるととも
に、D/Aコンバータ304に出力される。
生成回路200より階調基準電圧(最低階調電圧V0、
最高階調電圧V8)が印加され、これに基づいて階調毎
の電圧が生成される。階調基準電圧生成回路200は、
詳細は後述するが、所定の電圧Vdd、Vssが供給さ
れるとともに、後述する極性反転信号POL、補正信号
DV、コントラスト設定信号CTA,CTBが印加され
て階調基準電圧が適宜生成される。
デジタル表示データをデコードし、表示データ値に対応
する階調電圧値に変換して出力バッファ305に出力す
る。出力バッファ305にはイネーブル信号OEが印加
されて、D/Aコンバータ304により階調電圧に変換
された表示データ信号が液晶表示パネル306の各デー
タ線DLに供給される。
ないが、シフトレジスタおよび出力バッファ回路を備
え、ゲートクロック信号GCKおよびゲートスタート信
号GSTが印加されて、ゲートスタート信号GSTがゲ
ートクロック信号GCKによって順次シフト動作され、
これによって生成された走査信号が液晶表示パネル30
6の各ゲート線GLに順次供給される。これにより、各
ゲート線に接続されたTFTが順次ON状態となり、ソ
ースドライバ300により各データ線DLに供給される
表示データ信号が液晶画素に供給されて画像表示動作が
行われる。なお、ソースドライバ300およびゲートド
ライバ400に印加される各種制御信号は図示しないコ
ントローラ回路から供給される。
の構成において、D/Aコンバータ304に供給され、
液晶表示パネル306の各データ線DLに供給される表
示データ信号の各階調電圧を決定する基準電圧となる、
階調基準電圧の設定方法に特徴を有するものであり、こ
の階調基準電圧の設定に係わる階調基準電圧生成回路2
00の構成に特徴を有するものである。
成を示すブロック図である。図2において、階調基準電
圧生成回路200は、γ基準電圧発生部11、基準電圧
選択部12および基準電圧出力部13によって構成され
る。
d、Vss(Vddは高電圧側の電源電圧、Vssは低
電圧側の電源電圧)が供給され、この電圧Vdd−Vs
s間を、例えば複数の抵抗で分圧し、例えば、Vc
(0)〜Vc(255)からなる256段階の基準電圧
を生成して、基準電圧選択部12へ出力する。
TGA122による第1の電圧選択部と、MXVB12
3およびTGB124による第2の電圧選択部で構成さ
れ、MXVA121、MXVB123は、それぞれTG
A122、TGB124より入力される制御値に従って
基準電圧Vc(0)〜Vc(255)を選択する。
[7:0]、DV[7:0]およびPOLが入力され、
TGB124には、CTB[7:0]、DV[7:0]
およびPOLが入力される。
(以下、「CTA」「CTB」と言う。)はコントラス
ト設定信号であり、ここでは8ビットで構成されるもの
とするが、これに限定されるものではない。
補正電圧値を設定する補正信号である。液晶表示モード
としては、ノーマリホワイト方式(以下、「NW方式」
と言う。)とノーマリブラック方式(以下、「NB方
式」と言う。)があり、偏光板の配置の仕方によって設
定される。NW方式は、液晶素子に対して電圧印加がな
いときは白表示となり、電圧印加を行うと透過率が低下
していき、黒表示となる表示方式である。NB方式はそ
の逆となる。これに対応して、NW方式の場合、DV
[7:0]の最上位ビットであるDV[7]を“0”と
し、NB方式の場合、DV[7]を“1”とする。
定信号であり、液晶表示パネル306の液晶画素に、こ
の階調基準電圧生成回路200により生成される最高階
調基準電圧V8が印加されたときの液晶画素のフィール
ドスルー電圧ΔVの値から、液晶画素に最低階調基準電
圧V0が印加されたときの液晶画素のフィールドスルー
電圧ΔVの値を減算した電圧値ΔΔVに対応した値とす
る。すなわち、後述するように、MXVA121、MX
VB123は、γ基準電圧発生部11から供給される複
数段階の電圧から、TGA122、TGB124より入
力される制御値に対応した段階の電圧を選択するように
構成されており、DV[6:0]による補正電圧設定信
号の値によって選択される電圧がΔΔVの電圧値となる
ようにDV[6:0]の値を設定する。
制御する極性反転制御信号であり、POLが“1”のと
き、VCOMは“Hi”レベルとなり、POLが“0”の
とき、VCOMは“Low” レベルとなる。
制御信号に基づいて、MXVA121およびMXVB1
23に、γ基準電圧発生部11から供給される複数段階
の電圧から階調基準電圧となる電圧を選択するための制
御値としてVAおよびVBを出力する。詳細は後述す
る。なお、制御値VAおよびVBは、γ基準電圧発生部
11が出力する基準電圧の階調数の範囲で設定される。
例えば、図1では基準電圧は256階調あるので、制御
値VAおよびVBは0から255の範囲で設定される。
γ基準電圧発生部11より入力される複数段階の基準電
圧から、この制御値VAに対応する段階の電圧を選択し
て、VpAとして出力する。すなわち、VpA=Vc
(VA)となる。MXVB123は、制御値VBに従っ
て、γ基準電圧発生部11より入力される複数段階の基
準電圧から、この段階数の最大値から制御値VBを減算
した値に対応する段階の電圧を選択して、VpBとして
出力する。すなわち、VpB=Vc(255−VB)と
なる。
いが、複数のスイッチからなり、極性反転制御信号PO
Lが供給されて、POLが反転する毎に、基準電圧選択
部12より入力したVpAおよびVpBを交互にV0お
よびV8として出力する。すなわち、POL=0のと
き、VpAをV0として、VpBをV8として出力し、
POL=1のとき、VpBをV0として、VpAをV8
として出力する。
の回路図である。TGA122およびTGB124は同
一の回路構成であるため、同図をもって説明する。図3
において、排他的論理和21にはPOLとDV[7]が
入力され、排他的論理和21の出力である信号aがマル
チプレクサ22に選択信号として入力される。
GA122にはCTAと(CTA−DV[6:0])が
入力され、TGB124にはCTBと(CTB−DV
[6:0])が入力される。なお、これらを併せて説明
するため、図3においては、CTAおよびCTBをCT
と表記している。また、選択信号aが“1”のときは、
TGA122ではCTA、TGB124ではCTBの信
号が選択され、選択信号aが“0”のときは、TGA1
22では(CTA−DV[6:0])、TGB124で
は(CTB−DV[6:0])の信号が選択される。
の動作を示すタイミングチャート図である。ここでDV
[7]=0、即ちNWモードの場合を説明する。この場
合、POL=1のとき、選択信号aは“1”となる。こ
れにより、マルチプレクサ22はVA、VBとして、T
GA122ではCTA、TGB124ではCTBを出力
する。
なる。これにより、マルチプレクサ22はVA、VBと
して、TGA122では(CTA−DV[6:0])、
TGB124では(CTB−DV[6:0])を出力す
る。ここで、POL=1のVA、VBの値と、POL=
0のときのVA、VBの値の差はDV[6:0]とな
り、前述のようにΔΔVに対応した値となる。
説明する。ここでDV[7]=0、即ちNWモードの場
合について説明する。
御信号に従って出力される制御値VA、VBは、図4よ
りPOL=0のとき、
力される。
ら出力されるVpA、VpBは、POL=0のとき、
のとき、VpA=V0となり、VpB=V8となる。ま
たPOL=1のとき、VpA=V8となり、VpB=V
0となる。ここでV0=最低階調基準電圧(=黒階調電
圧)、V8=最高階調基準電圧(=白階調電圧)であ
る。従って、POL=0のとき、
0のときのデータ線DLの電位Vsの波形と、POL=
1のときのデータ線DLの電位Vsの波形は互いに反転
された関係に設定されていた。すなわち、POL=0の
ときの階調基準電圧を逆転した値がPOL=1のときの
階調基準電圧となるように設定されており、POL=0
のときの階調基準電圧V0’およびV8’は、
は、
こで、本発明と従来の技術を比較、即ち、式(5)と式
(7)、式(6)と式(8)を比較すると、POL=0
のとき、
おいて、従来の白階調電圧V8’およびV8”にVc
(DV[6:0])が加算されていることが分かる。こ
こで、ΔΔVは、前述のように、白階調電圧V8が印加
されたときの液晶画素のフィールドスルー電圧ΔVの値
から、液晶画素に黒階調電圧V8が印加されたときの、
液晶画素のフィールドスルー電圧ΔVの値を減算した値
であるから、DV[6:0]をΔΔVに対応した値、す
なわちVc(DV[6:0])=ΔΔV、となるように
設定することにより、白階調電圧V8が、POLが反転
する毎にΔΔVだけ高い値に設定され、これにより液晶
容量CLCに印加される電圧VLCの非対称性が常に補正さ
れて抑制される。
きの、V0およびV8の電圧値を従来の値と比較して示
した図である。POL=0のとき、従来のV8の値はV
c(255−CTB)であったのに対し、本発明の適用
に伴い、ΔΔVほど上昇してVc(255−CTB+D
V[6:0])となる。またPOL=1のとき、従来の
V8の値はVc(CTA−DV[6:0])であったの
に対し、本発明の適用に伴い、ΔΔVほど上昇してVc
(CTA−DV[6:0]+DV[6:0])となる。
これにより、階調基準電圧範囲が常に補正されて、液晶
容量CLCに印加される電圧VLCの非対称性が抑制され
る。そのため、フリッカーや焼き付き等の発生が抑制さ
れ、高品質な表示を実現することができるとともに、液
晶素子の劣化を抑制して液晶の信頼性を向上させること
ができる。
外部から入力される値であって、必要に応じて適宜設定
することができるものであるから、例えば、使用する液
晶材料が変更された場合や、液晶表示パネルの仕様が変
わったような場合に対しても、駆動回路を変更すること
なく、最適な階調電圧を設定することができる。
加される電圧VLCの非対称性を抑制するために補助容量
CSを大きくすることが行われていたが、本発明の構成
によれば、補助容量CSを大きくする必要はなく、補助
容量CSを駆動電圧の保持に必要なだけの最小限の大き
さにすることができ、表示品位の向上、消費電力の低減
の効果を得ることができる。
[7]=1として上記の発明を適用すると、黒階調電圧
V0に対してΔΔVの補正が行われ、NB方式に対応す
ることができる。
は、前記第1の実施の形態に対して、データ線DLに供
給される電圧の振幅(ダイナミックレンジ)を大きくし
たものである。この場合、液晶容量CLCに印加される電
圧VLCは、共通電極VCOMに印加される電位とデータ線
DLの電位VSの差分の電圧であるから、液晶容量CLC
に印加される電圧VLCを同じとした場合、データ線DL
の電位VSの振幅を大きくした分だけ共通電極VCOMに印
加される電位の振幅を小さくすることができる。ここ
で、共通電極VC OMには対向電極が接続されて、例えば
全画素の容量が負荷となるため、これを駆動するには大
きな電力を必要としている。これに対して、本実施の形
態によれば、共通電極VCOMに印加される電位の振幅を
小さくすることができるため、共通電極VCOMの駆動に
要する電力を低減させることができる。
る。本実施の形態における液晶表示装置はブロック図と
しては図1と同一のため説明を省略する。本実施の形態
は階調基準電圧生成回路200の構成における階調基準
電圧の設定方法に相違点を有するものである。このため
の変更点であるTGA122、TGB124の回路構成
および動作について説明する。
GA、TGBの回路を示した図である。図6(a)はT
GA、図5(b)はTGBの回路図を示している。
は、マルチプレクサ51には(CTA−DV[6:
0])とCTAが入力されるとともに、選択信号として
DV[7]が入力され、DV[7]のレベルによってど
ちらか一方の信号が信号aaとして出力される。すなわ
ち、信号aaとして、DV[7]=0のとき、(CTA
−DV[6:0])が出力され、DV[7]=1のと
き、CTAが出力される。
6進数”FF”(255)が入力されるとともに、選択
信号としてPOLが入力され、POLのレベルによって
どちらか一方の信号が出力される。すなわち、POL=
0のとき、信号aaがVAとして出力され、POL=1
のとき、16進数”FF”がVAとして出力される。
は、マルチプレクサ53にはCTBと(CTB−DV
[6:0])が入力されるとともに、選択信号としてD
V[7]が入力され、DV[7]のレベルによってどち
らか一方の信号が信号bbとして出力される。すなわ
ち、信号bbとして、DV[7]=0のとき、CTBが
出力され、DV[7]=1のとき、(CTB−DV
[6:0])が出力される。
F” (255)と上記信号bbが入力されるととも
に、選択信号としてPOLが入力され、POLのレベル
によってどちらか一方の信号が制御値VBとして出力さ
れる。すなわち、POL=0のとき、16進数”FF”
がVBとして出力され、POL=1のとき、信号bbが
VBとして出力される。
びTGBの回路の動作を示すタイミングチャートであ
る。ここでDV[7]=0、即ちNWモードの場合を説
明する。
1のとき、TGA122より出力される制御値VAはC
TAとなり、TGB124より出力される制御値VBは
16進数”FF”となる。
される制御値VAは16進数”FF”となり、TGB1
24より出力される制御値VBは(CTB−DV[6:
0])、となる。
基準電圧選択部12に適用した場合の本実施の形態につ
いて、数式を用いて説明する。ここでDV[7]=0、
即ちNWモードの場合について説明する。基準電圧出力
部13から出力される階調電圧V0およびV8は、PO
L=0のとき、
電圧V8は、第1の実施の形態の場合と同じとなる。従
って、この値は、前述したように、ΔΔVの補正が行わ
れた値となっており、第1の実施の形態と同様の効果を
得ることができる。一方、黒階調電圧V0はPOL=0
のときVc(255)(最大値)、POL=1のときV
c(0)(最小値)となる。
きの、V0およびV8の電圧値の比較を示した図であ
る。
(CTA−DV[6:0])であったのに対し、本実施
の形態の適用に伴い、Vc(255)となる。
Vc(255−CTB)であったのに対し、本実施の形
態の適用に伴い、Vc(0)となる。すなわち、従来技
術に対して、階調電圧範囲が大きく設定されることによ
り、データ線DLのに印加される電位Vsの振幅が大き
くなる。これにより、液晶容量CLCに印加される電圧V
LCを従来と同じとした場合、共通電極VCOMに印加され
る電位の振幅を小さくすることができる。ここで、V
COMの振幅縮小量は(Vc(255)−Vc(VA))
+(Vc(CTB)−Vc(0))となる。これはV0
の振幅増加量に比例する。
ることができるため、共通電極VCOMの駆動に要する消
費電力を低減することができる。
電位が反転される毎の最高・最低階調基準電圧の値がコ
ントラスト設定信号の値および補正電圧設定信号の値に
応じて設定され、共通電極の電位が反転される毎の各階
調基準電圧の各中心電圧のうち、液晶印加電圧が小さく
なる、一方の階調基準電圧の中心電圧が、他方の階調基
準電圧の中心電圧より補正電圧設定信号に対応する電圧
だけ高くなるように設定されることにより、液晶材料や
駆動条件に対応して階調基準電圧の値を適宜設定できる
とともに、補正電圧設定信号の値を適切に設定すること
により、印加電圧による液晶容量の変化に起因するフィ
ールドスルー電圧ΔVの変化によるLCDのフリッカー
や焼き付きの発生を抑制することができる。
定信号に対応する電圧を、階調基準電圧範囲における液
晶画素のフィールドスルー電圧ΔVの差ΔΔVに対応す
る値に設定することにより、液晶印加電圧VLCの正負非
対称性が適正に補正されて、LCDのフリッカーや焼き
付きを更に低減することができ、また、液晶素子の劣化
を抑制して、液晶の信頼性を向上させることができる。
において、コントラスト設定信号による値およびコント
ラスト設定信号による値から補正電圧設定信号による値
を減算した値によりγ基準電圧発生部における複数段階
の電圧を選択することにより、共通電極の電位が反転さ
れる毎の最低階調基準電圧の中心電圧が最高階調基準電
圧の中心電圧より補正電圧設定信号に対応する電圧だけ
高く設定された階調基準電圧を容易に得ることができ
る。
において、γ基準電圧発生部における段階数の最大値、
およびコントラスト設定信号による値またはコントラス
ト設定信号による値から補正電圧設定信号による値を減
算した値によりγ基準電圧発生部における複数段階の電
圧を選択することにより、共通電極の電位が反転される
毎の最低階調基準電圧の中心電圧が最高階調基準電圧の
中心電圧より補正電圧設定信号に対応する電圧だけ高く
設定された階調基準電圧を容易に得ることができるとと
もに、液晶印加電圧VLCの振幅を大きくすることにより
共通電極に印加される電圧VCOMの振幅を小さくして、
共通電極の駆動に係わる消費電力を低減することができ
る。
にノーマリホワイト方式或いはノーマリブラック方式に
応じた切り替え手段を備えることにより、何れの方式に
おいても本発明の効果を得ることができる。
の要部を示すブロック図。
示すブロック図。
Bの回路図。
Bのタイミングチャート。
来の値と比較して示した図。
Bの回路図。
Bのタイミングチャート。
来の値と比較して示した図。
回路を示す図。
タイミングチャート。
図。
Claims (5)
- 【請求項1】マトリクス状に配列された複数の画素電極
と、該画素電極に対向する共通電極と、該画素電極と該
共通電極間に狭持された液晶よりなる液晶画素と、を備
えるアクティブマトリクス液晶表示パネルに対し、前記
共通電極の電位を所定期間毎に反転させて表示駆動する
液晶駆動装置において、 複数段階の電圧を発生するγ基準電圧発生部と、 コントラスト設定信号および補正電圧設定信号が入力さ
れ、前記共通電極の電位が反転される毎に、前記γ基準
電圧発生部により発生される前記複数段階の電圧から、
前記コントラスト設定信号および補正電圧設定信号に基
づく値に対応する段階の第1の電圧を選択して出力する
第1の電圧選択部と、前記γ基準電圧発生部により発生
される前記複数段階の電圧から、該段階数の最大値から
前記コントラスト設定信号および補正電圧設定信号に基
づく値を減算した値に対応する段階の第2の電圧を選択
して出力する第2の電圧選択部と、を備える基準電圧選
択部と、 前記基準電圧選択部により出力される前記第1の電圧お
よび前記第2の電圧を、前記共通電極の電位が反転され
る毎に、交互に最低階調基準電圧および最高階調基準電
圧として出力する基準電圧出力部と、を備え、 前記共通電極の電位が反転される毎の前記最低および最
高階調基準電圧の各中心電圧のうち、前記液晶画素に印
加される電圧が小さくなる、前記最低または最高階調基
準電圧の一方の前記中心電圧は、他方の前記中心電圧に
対して、前記補正電圧設定信号に対応する電圧だけ高い
ことを特徴とする液晶駆動装置。 - 【請求項2】前記補正電圧設定信号に対応する電圧は、
前記アクティブマトリクス液晶表示パネルの前記液晶画
素に、前記最低または最高階調基準電圧の前記一方が印
加されたときの、該液晶画素におけるフィールドスルー
電圧の値から、前記他方が印加されたときの、該液晶画
素におけるフィールドスルー電圧の値を減算した電圧値
であることを特徴とする請求項1記載の液晶駆動装置。 - 【請求項3】前記電圧選択部の前記第1の電圧選択部お
よび前記第2の電圧選択部における、前記コントラスト
設定信号および前記補正電圧設定信号に基づく値は、該
コントラスト設定信号による値、および該コントラスト
設定信号による値から該補正電圧設定信号による値を減
算した値であり、前記共通電極電位が反転される毎に、
交互に設定されることを特徴とする請求項1または2記
載の液晶駆動装置。 - 【請求項4】前記電圧選択部の前記第1の電圧選択部お
よび前記第2の電圧選択部における、前記コントラスト
設定信号および前記補正電圧設定信号に基づく値は、前
記γ基準電圧発生部における前記段階数の最大値、およ
び該コントラスト設定信号による値または該コントラス
ト設定信号による値から該補正電圧設定信号による値を
減算した値であり、前記共通電極電位が反転される毎
に、交互に設定されることを特徴とする請求項1または
2記載の液晶駆動装置。 - 【請求項5】前記電圧選択部は、前記アクティブマトリ
クス液晶表示パネルがノーマリホワイト方式或いはノー
マリブラック方式の何れであるかに応じて、前記第1の
電圧選択部および前記第2の電圧選択部における、前記
共通電極の電位が反転される毎の、前記コントラスト設
定信号および補正電圧設定信号に基づく値の対応を逆転
させることを特徴とする請求項3または4記載の液晶表
示装置。
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