JP2004258274A - 液晶表示装置の共通電極駆動回路 - Google Patents
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Abstract
【課題】液晶表示装置の共通電極駆動回路によるフリッカーを防止する。
【解決手段】極性反転信号ＰＯＬがインバータ２１に入力され、インバータ２１からカップリングコンデンサ２３の一端側にＤ／Ａコンバータ２２から電源電圧ＶＤＤ１の振幅Ｖｗで極性反転信号ＰＯＬが極性反転された信号が出力される。Ｄ／Ａコンバータ２４からボルテージフォロア回路２５を介して、セレクタ２６に電源電圧ＶＤＤ２が供給され、セレクタ２６により第１抵抗２７または第２抵抗２８を介してカップリングコンデンサ２３の他端側に供給される。ライン反転駆動の際は、第１抵抗２７を介して供給され、フレーム反転駆動の際は、各フレーム反転から所定期間Ｔｆのみ第１抵抗２７を介して供給され、所定期間Ｔｆの経過後は、第２抵抗２８を介して供給される。その結果、カップリングコンデンサ２３の他端から振幅Ｖｗ＝ＶＤＤ１、中心電圧Ｖｃｅｎ＝ＶＤＤ２のコモン電圧Ｖｃｏｍが出力される。
【選択図】 図１
【解決手段】極性反転信号ＰＯＬがインバータ２１に入力され、インバータ２１からカップリングコンデンサ２３の一端側にＤ／Ａコンバータ２２から電源電圧ＶＤＤ１の振幅Ｖｗで極性反転信号ＰＯＬが極性反転された信号が出力される。Ｄ／Ａコンバータ２４からボルテージフォロア回路２５を介して、セレクタ２６に電源電圧ＶＤＤ２が供給され、セレクタ２６により第１抵抗２７または第２抵抗２８を介してカップリングコンデンサ２３の他端側に供給される。ライン反転駆動の際は、第１抵抗２７を介して供給され、フレーム反転駆動の際は、各フレーム反転から所定期間Ｔｆのみ第１抵抗２７を介して供給され、所定期間Ｔｆの経過後は、第２抵抗２８を介して供給される。その結果、カップリングコンデンサ２３の他端から振幅Ｖｗ＝ＶＤＤ１、中心電圧Ｖｃｅｎ＝ＶＤＤ２のコモン電圧Ｖｃｏｍが出力される。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶パネルの共通電極を交流駆動する共通電極駆動回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】
液晶表示装置は、薄型、軽量、低電力という特長から、携帯機器やノートパソコンなどの携帯端末を始め様々な装置に用いられている。その中でもアクティブマトリクス駆動方式を用いた液晶表示装置は、高速応答、高精細表示、高階調表示等の特長から多く用いられてきている。
【０００３】
一般に、アクティブマトリクス駆動方式を用いた液晶表示装置の液晶パネルは、画素電極および薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を配置したリア側のガラス基板と、面全体に１つの共通電極を形成したフロント側のガラス基板と、これら２枚の基板を対向させて間に液晶を封入した構造からなり、スイッチング機能を持つＴＦＴを制御することにより各画素電極に所定の電圧を印加し、各画素電極と共通電極との間の電位差により液晶の透過率または反射率を変化させて画像を表示するものである。リア側基板上には、各画素電極へ印加する階調電圧を送るデータ線と、ＴＦＴのスイッチング制御信号（走査信号）を送る走査線とが配線されている。各走査線にはパルス状の走査信号が走査側駆動回路より送られ、走査線に印加された走査信号がハイレベルのとき、その走査線につながるＴＦＴが全てオンとなり、そのときにデータ側駆動回路よりデータ線に送られた階調電圧が、オンとなったＴＦＴを介して画素電極に印加されるとともに、共通電極駆動回路より共通電極にコモン電圧が印加される。そして、走査信号がローレベルとなり、ＴＦＴがオフ状態に変化すると、画素電極と共通電極との電位差は、次の階調電圧が画素電極に印加されるまでの間保持される。そして、各走査線に順次走査信号を送ることにより、全ての画素電極に所定の階調電圧が印加され、フレーム周期で階調電圧の書き替えを行うことにより画像を表示することができる。
【０００４】
液晶への印加電圧は、液晶固有の特性から交流としなければならない。この液晶を交流で駆動する方法である、１画面（フレーム）ごとにデータ線の極性を切り換えるフレーム反転駆動や、１走査線ごとにデータ線の極性を切り換えるライン反転駆動において、同時に共通電極電位も変えるコモン反転駆動法が用いられる。このコモン反転駆動法では、例えば、全面に黒を書き込む場合、ある走査線の画素電極の電位が５Ｖであれば、共通電極電位は１Ｖとなり、次の走査線の画素電極の電位が１Ｖであれば、共通電極電位は５Ｖとなる。
【０００５】
コモン反転駆動法に用いられる従来の共通電極駆動回路について、特許文献１を参考に、以下、図６を参照して説明する。共通電極駆動回路１０はインバータ１１、カップリングコンデンサ１２、及び可変抵抗１３により構成されている。インバータ１１には通常の論理回路駆動用の電源電圧ＶＤＤが供給される。この電源電圧ＶＤＤは５Ｖ程度の大きさの電源である。
【０００６】
インバータ１１の入力端にはコントローラ（図示せず）から供給される極性反転信号ＰＯＬが入力され、極性反転信号ＰＯＬの周期および電源電圧ＶＤＤの振幅Ｖｗで反転出力される。また、インバータ１１の出力端には、カップリングコンデンサ１２を介して可変抵抗１３が接続されている。可変抵抗１３はコモン電圧Ｖｃｏｍの中心電圧Ｖｃｅｎを調整するためのものである。以上の構成により、共通電極駆動回路１０は、極性反転信号ＰＯＬをインバータ１１により反転出力し、この出力信号に対して可変抵抗１３によってバイアスをかけて、振幅Ｖｗ、中心電圧Ｖｃｅｎのコモン電圧Ｖｃｏｍとして出力する。
【０００７】
【特許文献１】
特開２００２−４１００３号公報（段落番号「００７８」
−「００８５」、図６）
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、例えば、カラー表示の携帯電話に用いられる液晶表示装置において、ライン反転駆動とフレーム反転駆動とが切り換えられて用いられる方式のものがある。具体的には、通話やメール通信等のためにキー操作が行われ、全画面が最大階調で表示されている状態（以下、通常表示モードという）では、ライン反転駆動により液晶パネルが駆動される。また、一定時間が経過してもキー操作が行われないと、省電力のために、バックライトが消灯され、全画面が低階調で表示される状態（以下、スタンバイモードという）や画面が部分表示される状態（以下、パーシャルモードという）では、フレーム反転駆動により液晶パネルが駆動される。この方式の液晶表示装置に上述した共通電極駆動回路１０を用いた場合、ライン反転駆動では、図７の（１）に示すように、極性反転信号ＰＯＬとして、水平同期信号Ｈｓｙｎｃに同期して１水平期間（１Ｈ）ごとに極性反転する極性反転信号ＰＯＬ１がインバータ１１に入力され、コモン電圧Ｖｃｏｍはその極性反転信号ＰＯＬ１が反転出力される。この場合、カップリングコンデンサ１２にチャージされた電荷がディスチャージされる時間が１水平期間（１Ｈ）と短いため、コモン電圧Ｖｃｏｍの各立ち上がりおよび立ち下がり後から極性反転までの電圧はほぼ一定値となる。しかし、フレーム反転駆動では、図７の（２）に示すように、極性反転信号ＰＯＬとして、１フレーム期間（１ＦＲ）ごとに極性反転する極性反転信号ＰＯＬ２がインバータ１１に入力され、コモン電圧Ｖｃｏｍはその極性反転信号ＰＯＬ２が反転出力される。この場合、コモン電圧Ｖｃｏｍの反転周期がライン反転駆動の場合に較べて長くなるため、カップリングコンデンサ１２にチャージされた電荷がディスチャージされる時間も長くなり、コモン電圧Ｖｃｏｍが反転毎に中心電圧Ｖｃｅｎに近づく波形となり、液晶パネルにフリッカーが生じる虞がある。
本発明は上記問題点に鑑み、フリッカーを防止した液晶表示装置の共通電極駆動回路を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
（１）本発明の共通電極駆動回路は、ライン反転駆動とフレーム反転駆動とにより切り換え駆動される液晶パネルの共通電極に、ライン反転駆動およびフレーム反転駆動のそれぞれの極性反転ごとに極性反転するコモン電圧を供給する液晶表示装置の共通電極駆動回路において、コモン電圧の周期と振幅を規制するコモン電圧第１規制手段と、一端側にコモン電圧第１規制手段からの出力が入力され、他端側からコモン電圧が出力されるカップリングコンデンサと、コモン電圧の中心電圧を規制するコモン電圧第２規制手段と、コモン電圧第２規制手段からの出力が入力端に入力され、ライン反転駆動のとき第１出力端から、およびフレーム反転駆動のとき第１出力端から所定期間の後、第２出力端から選択出力されるセレクタと、セレクタの第１出力端からの出力が一端側に入力され、他端側からカップリングコンデンサの他端側に出力されて、コモン電圧の立ち上がりおよび立ち下がり波形の傾きを規制する第１抵抗と、セレクタの第２出力端からの出力が一端側に入力され、他端側からカップリングコンデンサの他端側に出力される第１抵抗より抵抗値が大きい第２抵抗とを備えたことを特徴とする。
（２）本発明の共通電極駆動回路は、上記（１）項の共通電極駆動回路において、 前記コモン電圧第１規制手段が、入力される極性反転信号を反転出力するインバータを有していることを特徴とする。
（３）本発明の共通電極駆動回路は、上記（２）項の共通電極駆動回路において、 前記コモン電圧第１規制手段が、さらに、インバータの電源電圧を可変に生成するＮビットＤ／Ａコンバータを有していることを特徴とする。
（４）本発明の共通電極駆動回路は、上記（１）項の共通電極駆動回路において、 前記コモン電圧第２規制手段が、前記コモン電圧の中心電圧を可変に生成するＮビットＤ／Ａコンバータと、Ｄ／Ａコンバータの出力をインピーダンス変換して出力するボルテージフォロア回路とを有していることを特徴とする。
（５）本発明の共通電極駆動回路は、上記（１）項の共通電極駆動回路において、 さらに、ライン反転駆動のとき全期間およびフレーム反転駆動のとき前記所定期間のみ前記セレクタの第１出力端側を選択する選択信号を生成する選択信号生成回路を備えたことを特徴とする。
（６）本発明の共通電極駆動回路は、上記（５）項の共通電極駆動回路において、 前記選択信号生成回路において、前記所定期間が制御されることを特徴とする。
（７）本発明の共通電極駆動回路は、上記（６）項の共通電極駆動回路において、前記第１抵抗が共通電極駆動回路を構成する半導体集積回路に外付けであり、前記所定期間が固定であることを特徴とする。
（８）本発明の共通電極駆動回路は、上記（６）項の共通電極駆動回路において、前記第１抵抗が共通電極駆動回路を構成する半導体集積回路に内蔵され、前記所定期間が可変であることを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明の共通電極駆動回路を備えた液晶表示装置は、例えば、カラー表示の携帯電話に用いられ、通常表示モードでは、ライン反転駆動により液晶パネルが駆動される。また、スタンバイモードやパーシャルモードでは、フレーム反転駆動により液晶パネルが駆動される。そして、この共通電極駆動回路は、液晶パネルの共通電極に、通常表示モードのときは、ライン反転駆動の極性反転ごとに極性反転するコモン電圧を供給し、スタンバイモードやパーシャルモードのときは、フレーム反転駆動の極性反転ごとに極性反転するコモン電圧を供給する。
【００１１】
以下、本発明の第１実施例の共通電極駆動回路について、図１を参照して説明する。共通電極駆動回路１００は、半導体集積回路（以下、ＩＣという）１０１と、ＩＣ１０１に外付けの基板回路１０２とで構成されている。ＩＣ１０１は、コモン電圧Ｖｃｏｍの周期と振幅を規制するコモン電圧第１規制手段として、入力されるコモン電圧Ｖｃｏｍの周期を規制する極性反転信号ＰＯＬを所定振幅Ｖｗで反転出力するインバータ２１と、コモン電圧Ｖｃｏｍの振幅を所定振幅Ｖｗに規制するためにインバータ２１に電源電圧ＶＤＤ１＝Ｖｗを可変に供給するＮビットＤ／Ａコンバータ２２とを有している。インバータ２１の出力端は、端子１０３を介して基板回路１０２に構成される容量値Ｃのカップリングコンデンサ２３の一端側に接続されている。
【００１２】
また、ＩＣ１０１は、コモン電圧Ｖｃｏｍの中心電圧Ｖｃｅｎを規制するコモン電圧第２規制手段として、コモン電圧Ｖｃｏｍの中心電圧Ｖｃｅｎを規制するために電源電圧ＶＤＤ２を可変に供給するＮビットＤ／Ａコンバータ２４と、Ｄ／Ａコンバータ２４からの電圧をインピーダンス変換して出力するボルテージフォロア回路２５とを有している。ボルテージフォロア回路２５の出力端は、ＩＣ１０１に構成され、選択信号ＳＥＬの論理に応じてａ出力端またはｂ出力端が選択されるセレクタ２６の入力端に接続されている。セレクタ２６のａ出力端は、端子１０４を介して基板回路１０２に構成されるコモン電圧Ｖｃｏｍの立ち上がりおよび立ち下がり波形の傾きを規制する抵抗値Ｒ１の第１抵抗２７の一端側に接続されている。第１抵抗２７の他端側は、カップリングコンデンサ２３の他端側に接続されている。セレクタ２６のｂ出力端は、ＩＣ１０１に構成される抵抗値Ｒ２（Ｒ２＞Ｒ１）の第２抵抗２８の一端側に接続されている。第２抵抗２８の他端側は、端子１０５を介してカップリングコンデンサ２３の他端側に接続されている。そして、カップリングコンデンサ２３の他端側をコモン電圧Ｖｃｏｍの出力端としている。セレクタ２６の選択信号ＳＥＬが入力される制御端は、ＩＣ１０１に構成され、ライン反転駆動のときセレクタ２６のａ出力端を選択し、フレーム反転駆動のときａ出力端を固定値の所定期間Ｔｆ選択の後、ｂ出力端を選択する選択信号を生成する選択信号生成回路２９を有している。
【００１３】
共通電極駆動回路１００における容量値Ｃ、抵抗値Ｒ１および抵抗値Ｒ２について説明する。容量値Ｃは、液晶パネルの負荷容量により適正値が決定され、例えば、１μＦ程度に設定される。第１抵抗２７は、ＩＣ１０１に外付けされ、抵抗値Ｒ１は、ライン反転駆動のときコモン電圧Ｖｃｏｍの各立ち上がりおよび立ち下がり後から極性反転までの電圧がほぼ一定値となるように、かつ、フレーム反転駆動のときセレクタ２６がａ出力端を選択している所定期間Ｔｆ内にコモン電圧Ｖｃｏｍの波形が立ち上がりおよび立ち下がるように、使用する液晶パネルの負荷により適正値が決定され、例えば、Ｒ１＝２０ＫΩ程度に設定される。また、抵抗値Ｒ２は、フレーム反転駆動のときコモン電圧Ｖｃｏｍの各立ち上がりおよび立ち下がり後から極性反転までの電圧がほぼ一定値となるように、抵抗値Ｒ１に較べて十分大きな値に設定され、例えば、Ｒ２＝１ＭΩ程度に設定される。
【００１４】
次に、共通電極駆動回路１００の動作について、図２を参照して説明する。例えば、出力されるコモン電圧Ｖｃｏｍが、振幅Ｖｗ＝４ｖ、中心電圧Ｖｃｅｎ＝２ｖとする。振幅Ｖｗ＝４ｖとするために、Ｄ／Ａコンバータ２２からインバータ２１にＶＤＤ１＝４ｖが供給される。そのために、Ｄ／Ａコンバータ２２にはＶＤＤ１＝４ｖに対応するＮビット信号が供給される。また、中心電圧Ｖｃｅｎ＝２ｖとするために、Ｄ／Ａコンバータ２４からボルテージフォロア回路２５にＶＤＤ２＝２ｖが供給される。そのために、Ｄ／Ａコンバータ２４にはＶＤＤ２＝２ｖに対応するＮビット信号が供給される。以下、液晶表示装置がライン反転駆動されるときと、フレーム反転駆動されるときに分けて説明する。尚、以下の説明において、ライン反転／フレーム反転切り換え信号ＬＲ／ＦＲは、ライン反転駆動のとき“Ｈ”レベル、フレーム反転駆動のとき“Ｌ”レベルとする。また、セレクタ２６は、選択信号ＳＥＬ＝“Ｈ”レベルのときａ出力端子が選択され、選択信号ＳＥＬ＝“Ｌ”レベルのときｂ出力端子が選択されるものとする。
【００１５】
（１）ライン反転駆動時（図２の（１）を参照）
１水平期間（１Ｈ）ごとに極性反転する極性反転信号ＰＯＬ１がインバータ２１に入力され、インバータ２１から振幅Ｖｗ＝４ｖで極性反転信号ＰＯＬ１が極性反転された信号が出力される。選択信号生成回路２９にクロック信号ＣＬＫ、極性反転信号ＰＯＬ１およびライン反転／フレーム反転切り換え信号ＬＲ／ＦＲが入力される。ライン反転／フレーム反転切り換え信号ＬＲ／ＦＲは、ライン反転駆動時の信号、ＬＲ／ＦＲ＝“Ｈ”レベルが入力され、選択信号生成回路２９から、選択信号ＳＥＬ＝“Ｈ”レベルがセレクタ２６に出力される。セレクタ２６は、ａ出力端子が選択され、Ｄ／Ａコンバータ２４から出力されたＶＤＤ２＝２ｖがボルテージフォロア回路２５を介して、セレクタ２６のａ出力端子に出力され、さらに、第１抵抗２７を介してカップリングコンデンサ２３の他端に出力される。その結果、インバータ２１からの振幅Ｖｗ＝４ｖの出力信号に対してＶＤＤ２＝２ｖによってバイアスがかけられ、カップリングコンデンサ２３の他端から振幅Ｖｗ＝４ｖ、中心電圧Ｖｃｅｎ＝２ｖのコモン電圧Ｖｃｏｍが出力される。ＶＤＤ２＝２ｖによってバイアスをかけるとき、第１抵抗２７を介して行われるので、コモン電圧Ｖｃｏｍの波形は、図２の（１）（ｅ）に示すように、正常な矩形波出力となり、また、カップリングコンデンサ２３にチャージされた電荷がディスチャージされる時間が１水平期間（１Ｈ）と短いため、コモン電圧Ｖｃｏｍの各極性反転までの電圧はほぼ一定値となる。
【００１６】
（２）フレーム反転駆動時（図２の（２）を参照）
１フレーム期間（１ＦＲ）ごとに極性反転する極性反転信号ＰＯＬ２がインバータ２１に入力され、インバータ２１から振幅Ｖｗ＝４ｖで極性反転信号ＰＯＬ２が極性反転された信号が出力される。選択信号生成回路２９にクロック信号ＣＬＫ、極性反転信号ＰＯＬ２およびライン反転／フレーム反転切り換え信号ＬＲ／ＦＲが入力される。ライン反転／フレーム反転切り換え信号ＬＲ／ＦＲは、フレーム反転駆動時の信号、ＬＲ／ＦＲ＝“Ｌ”レベルが入力され、選択信号生成回路２９から選択信号ＳＥＬとして、各フレーム反転から所定期間Ｔｆのみ“Ｈ”レベルの信号がセレクタ２６に出力される。所定期間Ｔｆの間、セレクタ２６はａ出力端子が選択され、Ｄ／Ａコンバータ２４から出力されたＶＤＤ２＝２ｖがボルテージフォロア回路２５を介して、セレクタ２６のａ出力端子に出力され、さらに、第１抵抗２７を介してカップリングコンデンサ２３の他端に出力される。また、所定期間Ｔｆの経過後、選択信号ＳＥＬ＝“Ｌ”レベルにより、セレクタ２６はｂ出力端子が選択され、Ｄ／Ａコンバータ２４から出力されたＶＤＤ２＝２ｖがボルテージフォロア回路２５を介して、セレクタ２６のｂ出力端子に出力され、さらに、第２抵抗２８を介してカップリングコンデンサ２３の他端に出力される。その結果、インバータ２１からの振幅Ｖｗ＝４ｖの出力信号に対してＶＤＤ２＝２ｖによってバイアスがかけられ、カップリングコンデンサ２３の他端から振幅Ｖｗ＝４ｖ、中心電圧Ｖｃｅｎ＝２ｖのコモン電圧Ｖｃｏｍが出力される。ＶＤＤ２＝２ｖによってバイアスをかけるとき、所定期間Ｔｆの間、第１抵抗２７を介して行われるので、コモン電圧Ｖｃｏｍの波形は所定期間Ｔｆの間に立ち上がりまたは立ち下がる。また、所定期間Ｔｆの経過後、第２抵抗２８を介して行われるため、カップリングコンデンサ２３にチャージされた電荷は第２抵抗２８が高抵抗であるためディスチャージされにくくなるので、コモン電圧Ｖｃｏｍの各極性反転までの電圧はほぼ一定値となる。
【００１７】
つぎに、本発明の第２実施例の共通電極駆動回路について、図３を参照して説明する。尚、図１と同一部分には同一符号を付してその説明を省略し、異なる点のみを説明する。共通電極駆動回路２００は、ＩＣ２０１と、ＩＣ２０１に外付けの基板回路２０２とで構成されている。ＩＣ２０１は、コモン電圧Ｖｃｏｍの周期と振幅を規制するコモン電圧第１規制手段として、インバータ２１と、Ｄ／Ａコンバータ２２とを有している。インバータ２１の出力端は、端子２０３を介して基板回路２０２に構成されるカップリングコンデンサ２３の一端側に接続されている。
【００１８】
また、ＩＣ２０１は、コモン電圧Ｖｃｏｍの中心電圧Ｖｃｅｎを規制するコモン電圧第２規制手段として、Ｄ／Ａコンバータ２４と、ボルテージフォロア回路２５とを有している。ボルテージフォロア回路２５の出力端は、ＩＣ２０１に構成されるセレクタ２６の入力端に接続されている。セレクタ２６のａ出力端は、ＩＣ２０１に構成されるコモン電圧Ｖｃｏｍの立ち上がりおよび立ち下がり波形の傾きを規制する抵抗値Ｒ１の第１抵抗３１の一端側に接続されている。セレクタ２６のｂ出力端は、ＩＣ２０１に構成される抵抗値Ｒ２（Ｒ２＞Ｒ１）の第２抵抗２８の一端側に接続されている。第１抵抗３１および第２抵抗２８の他端側は、端子２０４を介してカップリングコンデンサ２３の他端側に接続されている。そして、カップリングコンデンサ２３の他端側をコモン電圧Ｖｃｏｍの出力端としている。セレクタ２６の選択信号ＳＥＬが入力される制御端は、ＩＣ２０１に構成され、ライン反転駆動のときセレクタ２６のａ出力端を選択し、フレーム反転駆動のときａ出力端を可変値の所定期間Ｔｖ選択の後、ｂ出力端を選択する選択信号を生成する選択信号生成回路３２を有している。
【００１９】
選択信号生成回路３２は、ライン反転／フレーム反転切り換え信号ＬＲ／ＦＲ＝“Ｌ”レベルのとき、ｋビット信号として、例えば、２ビット信号を入力し、例えば、水平同期信号Ｈｓｙｎｃの周期をクロック信号ＣＬＫによりカウントすることにより、所定期間Ｔｖを可変とすることができる。例えば、図４に示すように、ｋビット信号＝“０１”のとき、選択信号ＳＥＬ１の所定期間Ｔｖ１として、１水平期間（１Ｈ）、ｋビット信号＝“１０”のとき、選択信号ＳＥＬ２の所定期間Ｔｖ２として、２水平期間（２Ｈ）、ｋビット信号＝“１１”のとき、選択信号ＳＥＬ３の所定期間Ｔｖ３として、３水平期間（３Ｈ）を設定することができる。
【００２０】
共通電極駆動回路２００における容量値Ｃ、抵抗値Ｒ１、抵抗値Ｒ２および所定期間Ｔｖについて説明する。容量値Ｃは、液晶パネルの負荷容量により適正値が決定され、例えば、１μＦに設定される。第１抵抗３１はＩＣ２０１に内蔵され、抵抗値Ｒ１は固定値となり、ライン反転駆動のときコモン電圧Ｖｃｏｍの各立ち上がりおよび立ち下がり後から極性反転までの電圧がほぼ一定値となるように、かつ、フレーム反転駆動のときセレクタ２６がａ出力端を選択している後述の可変の所定期間Ｔｖ内にコモン電圧Ｖｃｏｍの波形が立ち上がりおよび立ち下がるように、例えば、Ｒ１＝２０ＫΩ程度に設定されている。また、抵抗値Ｒ２は、フレーム反転駆動のときコモン電圧Ｖｃｏｍの各立ち上がりおよび立ち下がり後から極性反転までの電圧がほぼ一定値となるように、抵抗値Ｒ１に較べて十分大きな値に設定され、例えば、Ｒ２＝１ＭΩ程度に設定される。所定期間Ｔｖは、使用する液晶パネルの負荷により、例えば、Ｔｖ１、Ｔｖ２、Ｔｖ３のうち１つが、所定期間Ｔｖ内にコモン電圧Ｖｃｏｍの波形が立ち上がりおよび立ち下がるように、固定値の抵抗値Ｒ１との兼ね合いで、設定される。
【００２１】
次に、共通電極駆動回路２００の動作について、図５を参照して説明する。第１実施例と同様に、出力されるコモン電圧Ｖｃｏｍが、振幅Ｖｗ＝４ｖ、中心電圧Ｖｃｅｎ＝２ｖとする。Ｄ／Ａコンバータ２２，２４の動作は実施例１と同一であり、その説明を省略する。以下、液晶表示装置がライン反転駆動されるときと、フレーム反転駆動されるときに分けて説明する。尚、以下の説明において、ライン反転／フレーム反転切り換え信号ＬＲ／ＦＲは、ライン反転駆動のとき“Ｈ”レベル、フレーム反転駆動のとき“Ｌ”レベルとする。また、セレクタ２６は、選択信号ＳＥＬ＝“Ｈ”レベルのときａ出力端子が選択され、選択信号ＳＥＬ＝“Ｌ”レベルのときｂ出力端子が選択されるものとする。
【００２２】
（１）ライン反転駆動時（図５の（１）を参照）
第１実施例と同様に、インバータ２１から振幅Ｖｗ＝４ｖで極性反転信号ＰＯＬ１が極性反転された信号が出力される。選択信号生成回路３２にクロック信号ＣＬＫ、水平同期信号Ｈｓｙｎｃ、極性反転信号ＰＯＬ１およびライン反転／フレーム反転切り換え信号ＬＲ／ＦＲが入力される。ライン反転／フレーム反転切り換え信号ＬＲ／ＦＲは、ライン反転駆動時の信号、ＬＲ／ＦＲ＝“Ｈ”レベルが入力され、選択信号生成回路３２から、選択信号ＳＥＬ＝“Ｈ”レベルがセレクタ２６に出力される。セレクタ２６は、ａ出力端子が選択され、Ｄ／Ａコンバータ２４から出力されたＶＤＤ２＝２ｖがボルテージフォロア回路２５を介して、セレクタ２６のａ出力端子に出力され、さらに、第１抵抗３１を介してカップリングコンデンサ２３の他端に出力される。その結果、インバータ２１からの振幅Ｖｗ＝４ｖの出力信号に対してＶＤＤ２＝２ｖによってバイアスがかけられ、カップリングコンデンサ２３の他端から振幅Ｖｗ＝４ｖ、中心電圧Ｖｃｅｎ＝２ｖのコモン電圧Ｖｃｏｍが出力される。ＶＤＤ２＝２ｖによってバイアスをかけるとき、第１抵抗３１を介して行われるので、コモン電圧Ｖｃｏｍの波形は、図５の（１）（ｅ）に示すように、正常な矩形波出力となり、また、カップリングコンデンサ２３にチャージされた電荷がディスチャージされる時間が１水平期間（１Ｈ）と短いため、コモン電圧Ｖｃｏｍの各極性反転までの電圧はほぼ一定値となる。
【００２３】
（２）フレーム反転駆動時（図５の（２）を参照）
１フレーム期間（１ＦＲ）ごとに極性反転する極性反転信号ＰＯＬ２がインバータ２１に入力され、インバータ２１から振幅Ｖｗ＝４ｖで極性反転信号ＰＯＬ２が極性反転された信号が出力される。選択信号生成回路３２にクロック信号ＣＬＫ、極性反転信号ＰＯＬ２およびライン反転／フレーム反転切り換え信号ＬＲ／ＦＲが入力される。ライン反転／フレーム反転切り換え信号ＬＲ／ＦＲは、フレーム反転駆動時の信号、ＬＲ／ＦＲ＝“Ｌ”レベルが入力され、選択信号生成回路３２から選択信号ＳＥＬとして、例えば、各フレーム反転から所定期間Ｔｖ１のみ“Ｈ”レベルの信号ＳＥＬ１がセレクタ２６に出力される。所定期間Ｔｖ１の間、セレクタ２６はａ出力端子が選択され、Ｄ／Ａコンバータ２４から出力されたＶＤＤ２＝２ｖがボルテージフォロア回路２５を介して、セレクタ２６のａ出力端子に出力され、さらに、第１抵抗３１を介してカップリングコンデンサ２３の他端に出力される。また、所定期間Ｔｖ１の経過後、選択信号ＳＥＬ１＝“Ｌ”により、セレクタ２６はｂ出力端子が選択され、Ｄ／Ａコンバータ２４から出力されたＶＤＤ２＝２ｖがボルテージフォロア回路２５を介して、セレクタ２６のｂ出力端子に出力され、さらに、第２抵抗２８を介してカップリングコンデンサ２３の他端に出力される。その結果、インバータ２１からの振幅Ｖｗ＝４ｖの出力信号に対してＶＤＤ２＝２ｖによってバイアスがかけられ、カップリングコンデンサ２３の他端から振幅Ｖｗ＝４ｖ、中心電圧Ｖｃｅｎ＝２ｖのコモン電圧Ｖｃｏｍが出力される。ＶＤＤ２＝２ｖによってバイアスをかけるとき、所定期間Ｔｖ１の間、第１抵抗２７を介して行われるので、コモン電圧Ｖｃｏｍの波形は所定期間Ｔｖ１の間に立ち上がりまたは立ち下がる。また、所定期間Ｔｖ１の経過後、第２抵抗２８を介して行われるため、カップリングコンデンサ２３にチャージされた電荷は第２抵抗２８が高抵抗であるためディスチャージされにくくなるので、コモン電圧Ｖｃｏｍの各極性反転までの電圧はほぼ一定値となる。
【００２４】
以上、第１および第２実施例に説明したように、Ｄ／Ａコンバータ２４からの電源電圧ＶＤＤ２をカップリングコンデンサ２３の他端に供給するとき、フレーム反転駆動の際は、各フレーム反転から所定期間Ｔｆ，Ｔｖのみ第１抵抗２７，３１を介して供給し、所定期間Ｔｆ，Ｔｖの経過後は、第２抵抗２８を介して供給するので、コモン電圧Ｖｃｏｍの波形は所定期間Ｔｆ，Ｔｖの間に立ち上がりまたは立ち下がり、また、コモン電圧Ｖｃｏｍの各立ち上がりおよび立ち下がり後から極性反転までの電圧はほぼ一定値となる。
【００２５】
尚、上記実施例では、コモン電圧第１規制手段として、インバータ２１で説明したが、反転増幅器であってもよい。また、電源電圧ＶＤＤ１，ＶＤＤ２をＤ／Ａコンバータ２２，２４から供給することで説明したが、ＩＣ１０１，２０１内部に構成される他の電源回路、または、ＩＣ１０１，２０１外からの外部電源であってもよい。
【００２６】
【発明の効果】
本発明によれば、コモン電圧の中心電圧を規制するコモン電圧第２規制手段からの信号をカップリングコンデンサの出力側に供給するとき、フレーム反転駆動の際は、フレーム反転から所定期間のみ第１抵抗を介して供給し、所定期間の経過後は、第２抵抗を介して供給するので、液晶パネルのフリッカを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例の液晶表示装置の共通電極駆動回路の回路図。
【図２】図１の共通電極駆動回路の動作を説明する波形図。
【図３】本発明の第２実施例の液晶表示装置の共通電極駆動回路の回路図。
【図４】図３の共通電極駆動回路に含まれる選択信号生成回路の動作を説明する波形図。
【図５】図３の共通電極駆動回路の動作を説明する波形図。
【図６】従来の液晶表示装置の共通電極駆動回路の回路図。
【図７】図６の共通電極駆動回路の動作を説明する波形図。
【符号の説明】
２１ インバータ
２２ Ｄ／Ａコンバータ
２３ カップリングコンデンサ
２４ Ｄ／Ａコンバータ
２５ ボルテージフォロア回路
２６ セレクタ
２７、３１ 第１抵抗
２８ 第２抵抗
２９、３２ 選択信号生成回路
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶パネルの共通電極を交流駆動する共通電極駆動回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】
液晶表示装置は、薄型、軽量、低電力という特長から、携帯機器やノートパソコンなどの携帯端末を始め様々な装置に用いられている。その中でもアクティブマトリクス駆動方式を用いた液晶表示装置は、高速応答、高精細表示、高階調表示等の特長から多く用いられてきている。
【０００３】
一般に、アクティブマトリクス駆動方式を用いた液晶表示装置の液晶パネルは、画素電極および薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を配置したリア側のガラス基板と、面全体に１つの共通電極を形成したフロント側のガラス基板と、これら２枚の基板を対向させて間に液晶を封入した構造からなり、スイッチング機能を持つＴＦＴを制御することにより各画素電極に所定の電圧を印加し、各画素電極と共通電極との間の電位差により液晶の透過率または反射率を変化させて画像を表示するものである。リア側基板上には、各画素電極へ印加する階調電圧を送るデータ線と、ＴＦＴのスイッチング制御信号（走査信号）を送る走査線とが配線されている。各走査線にはパルス状の走査信号が走査側駆動回路より送られ、走査線に印加された走査信号がハイレベルのとき、その走査線につながるＴＦＴが全てオンとなり、そのときにデータ側駆動回路よりデータ線に送られた階調電圧が、オンとなったＴＦＴを介して画素電極に印加されるとともに、共通電極駆動回路より共通電極にコモン電圧が印加される。そして、走査信号がローレベルとなり、ＴＦＴがオフ状態に変化すると、画素電極と共通電極との電位差は、次の階調電圧が画素電極に印加されるまでの間保持される。そして、各走査線に順次走査信号を送ることにより、全ての画素電極に所定の階調電圧が印加され、フレーム周期で階調電圧の書き替えを行うことにより画像を表示することができる。
【０００４】
液晶への印加電圧は、液晶固有の特性から交流としなければならない。この液晶を交流で駆動する方法である、１画面（フレーム）ごとにデータ線の極性を切り換えるフレーム反転駆動や、１走査線ごとにデータ線の極性を切り換えるライン反転駆動において、同時に共通電極電位も変えるコモン反転駆動法が用いられる。このコモン反転駆動法では、例えば、全面に黒を書き込む場合、ある走査線の画素電極の電位が５Ｖであれば、共通電極電位は１Ｖとなり、次の走査線の画素電極の電位が１Ｖであれば、共通電極電位は５Ｖとなる。
【０００５】
コモン反転駆動法に用いられる従来の共通電極駆動回路について、特許文献１を参考に、以下、図６を参照して説明する。共通電極駆動回路１０はインバータ１１、カップリングコンデンサ１２、及び可変抵抗１３により構成されている。インバータ１１には通常の論理回路駆動用の電源電圧ＶＤＤが供給される。この電源電圧ＶＤＤは５Ｖ程度の大きさの電源である。
【０００６】
インバータ１１の入力端にはコントローラ（図示せず）から供給される極性反転信号ＰＯＬが入力され、極性反転信号ＰＯＬの周期および電源電圧ＶＤＤの振幅Ｖｗで反転出力される。また、インバータ１１の出力端には、カップリングコンデンサ１２を介して可変抵抗１３が接続されている。可変抵抗１３はコモン電圧Ｖｃｏｍの中心電圧Ｖｃｅｎを調整するためのものである。以上の構成により、共通電極駆動回路１０は、極性反転信号ＰＯＬをインバータ１１により反転出力し、この出力信号に対して可変抵抗１３によってバイアスをかけて、振幅Ｖｗ、中心電圧Ｖｃｅｎのコモン電圧Ｖｃｏｍとして出力する。
【０００７】
【特許文献１】
特開２００２−４１００３号公報（段落番号「００７８」
−「００８５」、図６）
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、例えば、カラー表示の携帯電話に用いられる液晶表示装置において、ライン反転駆動とフレーム反転駆動とが切り換えられて用いられる方式のものがある。具体的には、通話やメール通信等のためにキー操作が行われ、全画面が最大階調で表示されている状態（以下、通常表示モードという）では、ライン反転駆動により液晶パネルが駆動される。また、一定時間が経過してもキー操作が行われないと、省電力のために、バックライトが消灯され、全画面が低階調で表示される状態（以下、スタンバイモードという）や画面が部分表示される状態（以下、パーシャルモードという）では、フレーム反転駆動により液晶パネルが駆動される。この方式の液晶表示装置に上述した共通電極駆動回路１０を用いた場合、ライン反転駆動では、図７の（１）に示すように、極性反転信号ＰＯＬとして、水平同期信号Ｈｓｙｎｃに同期して１水平期間（１Ｈ）ごとに極性反転する極性反転信号ＰＯＬ１がインバータ１１に入力され、コモン電圧Ｖｃｏｍはその極性反転信号ＰＯＬ１が反転出力される。この場合、カップリングコンデンサ１２にチャージされた電荷がディスチャージされる時間が１水平期間（１Ｈ）と短いため、コモン電圧Ｖｃｏｍの各立ち上がりおよび立ち下がり後から極性反転までの電圧はほぼ一定値となる。しかし、フレーム反転駆動では、図７の（２）に示すように、極性反転信号ＰＯＬとして、１フレーム期間（１ＦＲ）ごとに極性反転する極性反転信号ＰＯＬ２がインバータ１１に入力され、コモン電圧Ｖｃｏｍはその極性反転信号ＰＯＬ２が反転出力される。この場合、コモン電圧Ｖｃｏｍの反転周期がライン反転駆動の場合に較べて長くなるため、カップリングコンデンサ１２にチャージされた電荷がディスチャージされる時間も長くなり、コモン電圧Ｖｃｏｍが反転毎に中心電圧Ｖｃｅｎに近づく波形となり、液晶パネルにフリッカーが生じる虞がある。
本発明は上記問題点に鑑み、フリッカーを防止した液晶表示装置の共通電極駆動回路を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
（１）本発明の共通電極駆動回路は、ライン反転駆動とフレーム反転駆動とにより切り換え駆動される液晶パネルの共通電極に、ライン反転駆動およびフレーム反転駆動のそれぞれの極性反転ごとに極性反転するコモン電圧を供給する液晶表示装置の共通電極駆動回路において、コモン電圧の周期と振幅を規制するコモン電圧第１規制手段と、一端側にコモン電圧第１規制手段からの出力が入力され、他端側からコモン電圧が出力されるカップリングコンデンサと、コモン電圧の中心電圧を規制するコモン電圧第２規制手段と、コモン電圧第２規制手段からの出力が入力端に入力され、ライン反転駆動のとき第１出力端から、およびフレーム反転駆動のとき第１出力端から所定期間の後、第２出力端から選択出力されるセレクタと、セレクタの第１出力端からの出力が一端側に入力され、他端側からカップリングコンデンサの他端側に出力されて、コモン電圧の立ち上がりおよび立ち下がり波形の傾きを規制する第１抵抗と、セレクタの第２出力端からの出力が一端側に入力され、他端側からカップリングコンデンサの他端側に出力される第１抵抗より抵抗値が大きい第２抵抗とを備えたことを特徴とする。
（２）本発明の共通電極駆動回路は、上記（１）項の共通電極駆動回路において、 前記コモン電圧第１規制手段が、入力される極性反転信号を反転出力するインバータを有していることを特徴とする。
（３）本発明の共通電極駆動回路は、上記（２）項の共通電極駆動回路において、 前記コモン電圧第１規制手段が、さらに、インバータの電源電圧を可変に生成するＮビットＤ／Ａコンバータを有していることを特徴とする。
（４）本発明の共通電極駆動回路は、上記（１）項の共通電極駆動回路において、 前記コモン電圧第２規制手段が、前記コモン電圧の中心電圧を可変に生成するＮビットＤ／Ａコンバータと、Ｄ／Ａコンバータの出力をインピーダンス変換して出力するボルテージフォロア回路とを有していることを特徴とする。
（５）本発明の共通電極駆動回路は、上記（１）項の共通電極駆動回路において、 さらに、ライン反転駆動のとき全期間およびフレーム反転駆動のとき前記所定期間のみ前記セレクタの第１出力端側を選択する選択信号を生成する選択信号生成回路を備えたことを特徴とする。
（６）本発明の共通電極駆動回路は、上記（５）項の共通電極駆動回路において、 前記選択信号生成回路において、前記所定期間が制御されることを特徴とする。
（７）本発明の共通電極駆動回路は、上記（６）項の共通電極駆動回路において、前記第１抵抗が共通電極駆動回路を構成する半導体集積回路に外付けであり、前記所定期間が固定であることを特徴とする。
（８）本発明の共通電極駆動回路は、上記（６）項の共通電極駆動回路において、前記第１抵抗が共通電極駆動回路を構成する半導体集積回路に内蔵され、前記所定期間が可変であることを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明の共通電極駆動回路を備えた液晶表示装置は、例えば、カラー表示の携帯電話に用いられ、通常表示モードでは、ライン反転駆動により液晶パネルが駆動される。また、スタンバイモードやパーシャルモードでは、フレーム反転駆動により液晶パネルが駆動される。そして、この共通電極駆動回路は、液晶パネルの共通電極に、通常表示モードのときは、ライン反転駆動の極性反転ごとに極性反転するコモン電圧を供給し、スタンバイモードやパーシャルモードのときは、フレーム反転駆動の極性反転ごとに極性反転するコモン電圧を供給する。
【００１１】
以下、本発明の第１実施例の共通電極駆動回路について、図１を参照して説明する。共通電極駆動回路１００は、半導体集積回路（以下、ＩＣという）１０１と、ＩＣ１０１に外付けの基板回路１０２とで構成されている。ＩＣ１０１は、コモン電圧Ｖｃｏｍの周期と振幅を規制するコモン電圧第１規制手段として、入力されるコモン電圧Ｖｃｏｍの周期を規制する極性反転信号ＰＯＬを所定振幅Ｖｗで反転出力するインバータ２１と、コモン電圧Ｖｃｏｍの振幅を所定振幅Ｖｗに規制するためにインバータ２１に電源電圧ＶＤＤ１＝Ｖｗを可変に供給するＮビットＤ／Ａコンバータ２２とを有している。インバータ２１の出力端は、端子１０３を介して基板回路１０２に構成される容量値Ｃのカップリングコンデンサ２３の一端側に接続されている。
【００１２】
また、ＩＣ１０１は、コモン電圧Ｖｃｏｍの中心電圧Ｖｃｅｎを規制するコモン電圧第２規制手段として、コモン電圧Ｖｃｏｍの中心電圧Ｖｃｅｎを規制するために電源電圧ＶＤＤ２を可変に供給するＮビットＤ／Ａコンバータ２４と、Ｄ／Ａコンバータ２４からの電圧をインピーダンス変換して出力するボルテージフォロア回路２５とを有している。ボルテージフォロア回路２５の出力端は、ＩＣ１０１に構成され、選択信号ＳＥＬの論理に応じてａ出力端またはｂ出力端が選択されるセレクタ２６の入力端に接続されている。セレクタ２６のａ出力端は、端子１０４を介して基板回路１０２に構成されるコモン電圧Ｖｃｏｍの立ち上がりおよび立ち下がり波形の傾きを規制する抵抗値Ｒ１の第１抵抗２７の一端側に接続されている。第１抵抗２７の他端側は、カップリングコンデンサ２３の他端側に接続されている。セレクタ２６のｂ出力端は、ＩＣ１０１に構成される抵抗値Ｒ２（Ｒ２＞Ｒ１）の第２抵抗２８の一端側に接続されている。第２抵抗２８の他端側は、端子１０５を介してカップリングコンデンサ２３の他端側に接続されている。そして、カップリングコンデンサ２３の他端側をコモン電圧Ｖｃｏｍの出力端としている。セレクタ２６の選択信号ＳＥＬが入力される制御端は、ＩＣ１０１に構成され、ライン反転駆動のときセレクタ２６のａ出力端を選択し、フレーム反転駆動のときａ出力端を固定値の所定期間Ｔｆ選択の後、ｂ出力端を選択する選択信号を生成する選択信号生成回路２９を有している。
【００１３】
共通電極駆動回路１００における容量値Ｃ、抵抗値Ｒ１および抵抗値Ｒ２について説明する。容量値Ｃは、液晶パネルの負荷容量により適正値が決定され、例えば、１μＦ程度に設定される。第１抵抗２７は、ＩＣ１０１に外付けされ、抵抗値Ｒ１は、ライン反転駆動のときコモン電圧Ｖｃｏｍの各立ち上がりおよび立ち下がり後から極性反転までの電圧がほぼ一定値となるように、かつ、フレーム反転駆動のときセレクタ２６がａ出力端を選択している所定期間Ｔｆ内にコモン電圧Ｖｃｏｍの波形が立ち上がりおよび立ち下がるように、使用する液晶パネルの負荷により適正値が決定され、例えば、Ｒ１＝２０ＫΩ程度に設定される。また、抵抗値Ｒ２は、フレーム反転駆動のときコモン電圧Ｖｃｏｍの各立ち上がりおよび立ち下がり後から極性反転までの電圧がほぼ一定値となるように、抵抗値Ｒ１に較べて十分大きな値に設定され、例えば、Ｒ２＝１ＭΩ程度に設定される。
【００１４】
次に、共通電極駆動回路１００の動作について、図２を参照して説明する。例えば、出力されるコモン電圧Ｖｃｏｍが、振幅Ｖｗ＝４ｖ、中心電圧Ｖｃｅｎ＝２ｖとする。振幅Ｖｗ＝４ｖとするために、Ｄ／Ａコンバータ２２からインバータ２１にＶＤＤ１＝４ｖが供給される。そのために、Ｄ／Ａコンバータ２２にはＶＤＤ１＝４ｖに対応するＮビット信号が供給される。また、中心電圧Ｖｃｅｎ＝２ｖとするために、Ｄ／Ａコンバータ２４からボルテージフォロア回路２５にＶＤＤ２＝２ｖが供給される。そのために、Ｄ／Ａコンバータ２４にはＶＤＤ２＝２ｖに対応するＮビット信号が供給される。以下、液晶表示装置がライン反転駆動されるときと、フレーム反転駆動されるときに分けて説明する。尚、以下の説明において、ライン反転／フレーム反転切り換え信号ＬＲ／ＦＲは、ライン反転駆動のとき“Ｈ”レベル、フレーム反転駆動のとき“Ｌ”レベルとする。また、セレクタ２６は、選択信号ＳＥＬ＝“Ｈ”レベルのときａ出力端子が選択され、選択信号ＳＥＬ＝“Ｌ”レベルのときｂ出力端子が選択されるものとする。
【００１５】
（１）ライン反転駆動時（図２の（１）を参照）
１水平期間（１Ｈ）ごとに極性反転する極性反転信号ＰＯＬ１がインバータ２１に入力され、インバータ２１から振幅Ｖｗ＝４ｖで極性反転信号ＰＯＬ１が極性反転された信号が出力される。選択信号生成回路２９にクロック信号ＣＬＫ、極性反転信号ＰＯＬ１およびライン反転／フレーム反転切り換え信号ＬＲ／ＦＲが入力される。ライン反転／フレーム反転切り換え信号ＬＲ／ＦＲは、ライン反転駆動時の信号、ＬＲ／ＦＲ＝“Ｈ”レベルが入力され、選択信号生成回路２９から、選択信号ＳＥＬ＝“Ｈ”レベルがセレクタ２６に出力される。セレクタ２６は、ａ出力端子が選択され、Ｄ／Ａコンバータ２４から出力されたＶＤＤ２＝２ｖがボルテージフォロア回路２５を介して、セレクタ２６のａ出力端子に出力され、さらに、第１抵抗２７を介してカップリングコンデンサ２３の他端に出力される。その結果、インバータ２１からの振幅Ｖｗ＝４ｖの出力信号に対してＶＤＤ２＝２ｖによってバイアスがかけられ、カップリングコンデンサ２３の他端から振幅Ｖｗ＝４ｖ、中心電圧Ｖｃｅｎ＝２ｖのコモン電圧Ｖｃｏｍが出力される。ＶＤＤ２＝２ｖによってバイアスをかけるとき、第１抵抗２７を介して行われるので、コモン電圧Ｖｃｏｍの波形は、図２の（１）（ｅ）に示すように、正常な矩形波出力となり、また、カップリングコンデンサ２３にチャージされた電荷がディスチャージされる時間が１水平期間（１Ｈ）と短いため、コモン電圧Ｖｃｏｍの各極性反転までの電圧はほぼ一定値となる。
【００１６】
（２）フレーム反転駆動時（図２の（２）を参照）
１フレーム期間（１ＦＲ）ごとに極性反転する極性反転信号ＰＯＬ２がインバータ２１に入力され、インバータ２１から振幅Ｖｗ＝４ｖで極性反転信号ＰＯＬ２が極性反転された信号が出力される。選択信号生成回路２９にクロック信号ＣＬＫ、極性反転信号ＰＯＬ２およびライン反転／フレーム反転切り換え信号ＬＲ／ＦＲが入力される。ライン反転／フレーム反転切り換え信号ＬＲ／ＦＲは、フレーム反転駆動時の信号、ＬＲ／ＦＲ＝“Ｌ”レベルが入力され、選択信号生成回路２９から選択信号ＳＥＬとして、各フレーム反転から所定期間Ｔｆのみ“Ｈ”レベルの信号がセレクタ２６に出力される。所定期間Ｔｆの間、セレクタ２６はａ出力端子が選択され、Ｄ／Ａコンバータ２４から出力されたＶＤＤ２＝２ｖがボルテージフォロア回路２５を介して、セレクタ２６のａ出力端子に出力され、さらに、第１抵抗２７を介してカップリングコンデンサ２３の他端に出力される。また、所定期間Ｔｆの経過後、選択信号ＳＥＬ＝“Ｌ”レベルにより、セレクタ２６はｂ出力端子が選択され、Ｄ／Ａコンバータ２４から出力されたＶＤＤ２＝２ｖがボルテージフォロア回路２５を介して、セレクタ２６のｂ出力端子に出力され、さらに、第２抵抗２８を介してカップリングコンデンサ２３の他端に出力される。その結果、インバータ２１からの振幅Ｖｗ＝４ｖの出力信号に対してＶＤＤ２＝２ｖによってバイアスがかけられ、カップリングコンデンサ２３の他端から振幅Ｖｗ＝４ｖ、中心電圧Ｖｃｅｎ＝２ｖのコモン電圧Ｖｃｏｍが出力される。ＶＤＤ２＝２ｖによってバイアスをかけるとき、所定期間Ｔｆの間、第１抵抗２７を介して行われるので、コモン電圧Ｖｃｏｍの波形は所定期間Ｔｆの間に立ち上がりまたは立ち下がる。また、所定期間Ｔｆの経過後、第２抵抗２８を介して行われるため、カップリングコンデンサ２３にチャージされた電荷は第２抵抗２８が高抵抗であるためディスチャージされにくくなるので、コモン電圧Ｖｃｏｍの各極性反転までの電圧はほぼ一定値となる。
【００１７】
つぎに、本発明の第２実施例の共通電極駆動回路について、図３を参照して説明する。尚、図１と同一部分には同一符号を付してその説明を省略し、異なる点のみを説明する。共通電極駆動回路２００は、ＩＣ２０１と、ＩＣ２０１に外付けの基板回路２０２とで構成されている。ＩＣ２０１は、コモン電圧Ｖｃｏｍの周期と振幅を規制するコモン電圧第１規制手段として、インバータ２１と、Ｄ／Ａコンバータ２２とを有している。インバータ２１の出力端は、端子２０３を介して基板回路２０２に構成されるカップリングコンデンサ２３の一端側に接続されている。
【００１８】
また、ＩＣ２０１は、コモン電圧Ｖｃｏｍの中心電圧Ｖｃｅｎを規制するコモン電圧第２規制手段として、Ｄ／Ａコンバータ２４と、ボルテージフォロア回路２５とを有している。ボルテージフォロア回路２５の出力端は、ＩＣ２０１に構成されるセレクタ２６の入力端に接続されている。セレクタ２６のａ出力端は、ＩＣ２０１に構成されるコモン電圧Ｖｃｏｍの立ち上がりおよび立ち下がり波形の傾きを規制する抵抗値Ｒ１の第１抵抗３１の一端側に接続されている。セレクタ２６のｂ出力端は、ＩＣ２０１に構成される抵抗値Ｒ２（Ｒ２＞Ｒ１）の第２抵抗２８の一端側に接続されている。第１抵抗３１および第２抵抗２８の他端側は、端子２０４を介してカップリングコンデンサ２３の他端側に接続されている。そして、カップリングコンデンサ２３の他端側をコモン電圧Ｖｃｏｍの出力端としている。セレクタ２６の選択信号ＳＥＬが入力される制御端は、ＩＣ２０１に構成され、ライン反転駆動のときセレクタ２６のａ出力端を選択し、フレーム反転駆動のときａ出力端を可変値の所定期間Ｔｖ選択の後、ｂ出力端を選択する選択信号を生成する選択信号生成回路３２を有している。
【００１９】
選択信号生成回路３２は、ライン反転／フレーム反転切り換え信号ＬＲ／ＦＲ＝“Ｌ”レベルのとき、ｋビット信号として、例えば、２ビット信号を入力し、例えば、水平同期信号Ｈｓｙｎｃの周期をクロック信号ＣＬＫによりカウントすることにより、所定期間Ｔｖを可変とすることができる。例えば、図４に示すように、ｋビット信号＝“０１”のとき、選択信号ＳＥＬ１の所定期間Ｔｖ１として、１水平期間（１Ｈ）、ｋビット信号＝“１０”のとき、選択信号ＳＥＬ２の所定期間Ｔｖ２として、２水平期間（２Ｈ）、ｋビット信号＝“１１”のとき、選択信号ＳＥＬ３の所定期間Ｔｖ３として、３水平期間（３Ｈ）を設定することができる。
【００２０】
共通電極駆動回路２００における容量値Ｃ、抵抗値Ｒ１、抵抗値Ｒ２および所定期間Ｔｖについて説明する。容量値Ｃは、液晶パネルの負荷容量により適正値が決定され、例えば、１μＦに設定される。第１抵抗３１はＩＣ２０１に内蔵され、抵抗値Ｒ１は固定値となり、ライン反転駆動のときコモン電圧Ｖｃｏｍの各立ち上がりおよび立ち下がり後から極性反転までの電圧がほぼ一定値となるように、かつ、フレーム反転駆動のときセレクタ２６がａ出力端を選択している後述の可変の所定期間Ｔｖ内にコモン電圧Ｖｃｏｍの波形が立ち上がりおよび立ち下がるように、例えば、Ｒ１＝２０ＫΩ程度に設定されている。また、抵抗値Ｒ２は、フレーム反転駆動のときコモン電圧Ｖｃｏｍの各立ち上がりおよび立ち下がり後から極性反転までの電圧がほぼ一定値となるように、抵抗値Ｒ１に較べて十分大きな値に設定され、例えば、Ｒ２＝１ＭΩ程度に設定される。所定期間Ｔｖは、使用する液晶パネルの負荷により、例えば、Ｔｖ１、Ｔｖ２、Ｔｖ３のうち１つが、所定期間Ｔｖ内にコモン電圧Ｖｃｏｍの波形が立ち上がりおよび立ち下がるように、固定値の抵抗値Ｒ１との兼ね合いで、設定される。
【００２１】
次に、共通電極駆動回路２００の動作について、図５を参照して説明する。第１実施例と同様に、出力されるコモン電圧Ｖｃｏｍが、振幅Ｖｗ＝４ｖ、中心電圧Ｖｃｅｎ＝２ｖとする。Ｄ／Ａコンバータ２２，２４の動作は実施例１と同一であり、その説明を省略する。以下、液晶表示装置がライン反転駆動されるときと、フレーム反転駆動されるときに分けて説明する。尚、以下の説明において、ライン反転／フレーム反転切り換え信号ＬＲ／ＦＲは、ライン反転駆動のとき“Ｈ”レベル、フレーム反転駆動のとき“Ｌ”レベルとする。また、セレクタ２６は、選択信号ＳＥＬ＝“Ｈ”レベルのときａ出力端子が選択され、選択信号ＳＥＬ＝“Ｌ”レベルのときｂ出力端子が選択されるものとする。
【００２２】
（１）ライン反転駆動時（図５の（１）を参照）
第１実施例と同様に、インバータ２１から振幅Ｖｗ＝４ｖで極性反転信号ＰＯＬ１が極性反転された信号が出力される。選択信号生成回路３２にクロック信号ＣＬＫ、水平同期信号Ｈｓｙｎｃ、極性反転信号ＰＯＬ１およびライン反転／フレーム反転切り換え信号ＬＲ／ＦＲが入力される。ライン反転／フレーム反転切り換え信号ＬＲ／ＦＲは、ライン反転駆動時の信号、ＬＲ／ＦＲ＝“Ｈ”レベルが入力され、選択信号生成回路３２から、選択信号ＳＥＬ＝“Ｈ”レベルがセレクタ２６に出力される。セレクタ２６は、ａ出力端子が選択され、Ｄ／Ａコンバータ２４から出力されたＶＤＤ２＝２ｖがボルテージフォロア回路２５を介して、セレクタ２６のａ出力端子に出力され、さらに、第１抵抗３１を介してカップリングコンデンサ２３の他端に出力される。その結果、インバータ２１からの振幅Ｖｗ＝４ｖの出力信号に対してＶＤＤ２＝２ｖによってバイアスがかけられ、カップリングコンデンサ２３の他端から振幅Ｖｗ＝４ｖ、中心電圧Ｖｃｅｎ＝２ｖのコモン電圧Ｖｃｏｍが出力される。ＶＤＤ２＝２ｖによってバイアスをかけるとき、第１抵抗３１を介して行われるので、コモン電圧Ｖｃｏｍの波形は、図５の（１）（ｅ）に示すように、正常な矩形波出力となり、また、カップリングコンデンサ２３にチャージされた電荷がディスチャージされる時間が１水平期間（１Ｈ）と短いため、コモン電圧Ｖｃｏｍの各極性反転までの電圧はほぼ一定値となる。
【００２３】
（２）フレーム反転駆動時（図５の（２）を参照）
１フレーム期間（１ＦＲ）ごとに極性反転する極性反転信号ＰＯＬ２がインバータ２１に入力され、インバータ２１から振幅Ｖｗ＝４ｖで極性反転信号ＰＯＬ２が極性反転された信号が出力される。選択信号生成回路３２にクロック信号ＣＬＫ、極性反転信号ＰＯＬ２およびライン反転／フレーム反転切り換え信号ＬＲ／ＦＲが入力される。ライン反転／フレーム反転切り換え信号ＬＲ／ＦＲは、フレーム反転駆動時の信号、ＬＲ／ＦＲ＝“Ｌ”レベルが入力され、選択信号生成回路３２から選択信号ＳＥＬとして、例えば、各フレーム反転から所定期間Ｔｖ１のみ“Ｈ”レベルの信号ＳＥＬ１がセレクタ２６に出力される。所定期間Ｔｖ１の間、セレクタ２６はａ出力端子が選択され、Ｄ／Ａコンバータ２４から出力されたＶＤＤ２＝２ｖがボルテージフォロア回路２５を介して、セレクタ２６のａ出力端子に出力され、さらに、第１抵抗３１を介してカップリングコンデンサ２３の他端に出力される。また、所定期間Ｔｖ１の経過後、選択信号ＳＥＬ１＝“Ｌ”により、セレクタ２６はｂ出力端子が選択され、Ｄ／Ａコンバータ２４から出力されたＶＤＤ２＝２ｖがボルテージフォロア回路２５を介して、セレクタ２６のｂ出力端子に出力され、さらに、第２抵抗２８を介してカップリングコンデンサ２３の他端に出力される。その結果、インバータ２１からの振幅Ｖｗ＝４ｖの出力信号に対してＶＤＤ２＝２ｖによってバイアスがかけられ、カップリングコンデンサ２３の他端から振幅Ｖｗ＝４ｖ、中心電圧Ｖｃｅｎ＝２ｖのコモン電圧Ｖｃｏｍが出力される。ＶＤＤ２＝２ｖによってバイアスをかけるとき、所定期間Ｔｖ１の間、第１抵抗２７を介して行われるので、コモン電圧Ｖｃｏｍの波形は所定期間Ｔｖ１の間に立ち上がりまたは立ち下がる。また、所定期間Ｔｖ１の経過後、第２抵抗２８を介して行われるため、カップリングコンデンサ２３にチャージされた電荷は第２抵抗２８が高抵抗であるためディスチャージされにくくなるので、コモン電圧Ｖｃｏｍの各極性反転までの電圧はほぼ一定値となる。
【００２４】
以上、第１および第２実施例に説明したように、Ｄ／Ａコンバータ２４からの電源電圧ＶＤＤ２をカップリングコンデンサ２３の他端に供給するとき、フレーム反転駆動の際は、各フレーム反転から所定期間Ｔｆ，Ｔｖのみ第１抵抗２７，３１を介して供給し、所定期間Ｔｆ，Ｔｖの経過後は、第２抵抗２８を介して供給するので、コモン電圧Ｖｃｏｍの波形は所定期間Ｔｆ，Ｔｖの間に立ち上がりまたは立ち下がり、また、コモン電圧Ｖｃｏｍの各立ち上がりおよび立ち下がり後から極性反転までの電圧はほぼ一定値となる。
【００２５】
尚、上記実施例では、コモン電圧第１規制手段として、インバータ２１で説明したが、反転増幅器であってもよい。また、電源電圧ＶＤＤ１，ＶＤＤ２をＤ／Ａコンバータ２２，２４から供給することで説明したが、ＩＣ１０１，２０１内部に構成される他の電源回路、または、ＩＣ１０１，２０１外からの外部電源であってもよい。
【００２６】
【発明の効果】
本発明によれば、コモン電圧の中心電圧を規制するコモン電圧第２規制手段からの信号をカップリングコンデンサの出力側に供給するとき、フレーム反転駆動の際は、フレーム反転から所定期間のみ第１抵抗を介して供給し、所定期間の経過後は、第２抵抗を介して供給するので、液晶パネルのフリッカを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例の液晶表示装置の共通電極駆動回路の回路図。
【図２】図１の共通電極駆動回路の動作を説明する波形図。
【図３】本発明の第２実施例の液晶表示装置の共通電極駆動回路の回路図。
【図４】図３の共通電極駆動回路に含まれる選択信号生成回路の動作を説明する波形図。
【図５】図３の共通電極駆動回路の動作を説明する波形図。
【図６】従来の液晶表示装置の共通電極駆動回路の回路図。
【図７】図６の共通電極駆動回路の動作を説明する波形図。
【符号の説明】
２１ インバータ
２２ Ｄ／Ａコンバータ
２３ カップリングコンデンサ
２４ Ｄ／Ａコンバータ
２５ ボルテージフォロア回路
２６ セレクタ
２７、３１ 第１抵抗
２８ 第２抵抗
２９、３２ 選択信号生成回路
Claims (8)
- ライン反転駆動とフレーム反転駆動とにより切り換え駆動される液晶パネルの共通電極に、ライン反転駆動およびフレーム反転駆動のそれぞれの極性反転ごとに極性反転するコモン電圧を供給する液晶表示装置の共通電極駆動回路において、
コモン電圧の周期と振幅を規制するコモン電圧第１規制手段と、
一端側にコモン電圧第１規制手段からの出力が入力され、他端側からコモン電圧が出力されるカップリングコンデンサと、
コモン電圧の中心電圧を規制するコモン電圧第２規制手段と、
コモン電圧第２規制手段からの出力が入力端に入力され、ライン反転駆動のとき第１出力端から、およびフレーム反転駆動のとき第１出力端から所定期間の後、第２出力端から選択出力されるセレクタと、
セレクタの第１出力端からの出力が一端側に入力され、他端側からカップリングコンデンサの他端側に出力されて、コモン電圧の立ち上がりおよび立ち下がり波形の傾きを規制する第１抵抗と、
セレクタの第２出力端からの出力が一端側に入力され、他端側からカップリングコンデンサの他端側に出力される第１抵抗より抵抗値が大きい第２抵抗とを備えたことを特徴とする共通電極駆動回路。 - 前記コモン電圧第１規制手段が、入力される極性反転信号を反転出力するインバータを有していることを特徴とする請求項１記載の共通電極駆動回路。
- 前記コモン電圧第１規制手段が、さらに、インバータの電源電圧を可変に生成するＮビットＤ／Ａコンバータを有していることを特徴とする請求項２記載の共通電極駆動回路。
- 前記コモン電圧第２規制手段が、前記コモン電圧の中心電圧を可変に生成するＮビットＤ／Ａコンバータと、Ｄ／Ａコンバータの出力をインピーダンス変換して出力するボルテージフォロア回路とを有していることを特徴とする請求項１記載の共通電極駆動回路。
- さらに、ライン反転駆動のとき第１出力端を選択し、フレーム反転駆動のとき第１出力端を前記所定期間選択の後、第２出力端を選択する選択信号を生成する選択信号生成回路を備えたことを特徴とする請求項１記載の共通電極駆動回路。
- 前記選択信号生成回路において、前記所定期間が制御されることを特徴とする請求項５記載の共通電極駆動回路。
- 前記第１抵抗が共通電極駆動回路を構成する半導体集積回路に外付けであり、前記所定期間が固定であることを特徴とする請求項６記載の共通電極駆動回路。
- 前記第１抵抗が共通電極駆動回路を構成する半導体集積回路に内蔵され、前記所定期間が可変であることを特徴とする請求項６記載の共通電極駆動回路。
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