JP2006350358A - 表示装置と表示装置の駆動装置及び集積回路 - Google Patents

Abstract

【課題】基準階調電圧発生部の構造を簡素化する。
【解決手段】本発明は表示装置の駆動装置に関し、表示装置の駆動装置は、正極性基準階調電圧生成部８００とデータ駆動部５００を備えている。データ駆動部は、複数の正極性基準階調電圧がそれぞれ印加され、駆動電圧から印加された正極性基準階調電圧を引いた値を負極性基準階調電圧として出力する複数の負極性基準階調電圧生成回路５１１−５１７を備えている。これにより、正極性基準階調電圧のための抵抗を印刷回路基板に設計する必要がないので、印刷回路基板の設計の余裕度が増加する。
【選択図】図３

Description

本発明は、表示装置と表示装置の駆動装置及び集積回路に関する。

一般の液晶表示装置（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、この間に挟持された誘電率異方性を有する液晶層とを備える。画素電極は、行列状に配列されており、ゲート線とデータ線を介して薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）などのスイッチング素子に接続され、一行ずつ順次にデータ信号の印加を受ける。共通電極は、表示板の全面に形成されており、共通電圧の印加を受ける。画素電極と共通電極及びこの間の液晶層は、回路的に液晶キャパシタを構成し、液晶キャパシタは、これに接続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になる。

このような液晶表示装置は、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って所望の画像を得る。この時、液晶層に一方向の電界が長く印加されることによって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、または画素毎に共通電圧に対するデータ信号の電圧極性を反転させる。

このような液晶表示装置は、スイッチング素子を介して画素に相当するデータ信号を印加するデータ駆動部及び印刷回路基板上に装着されており、基準階調電圧をデータ駆動部に提供する基準階調電圧生成部を備える。

基準階調電圧生成部は、通常反転駆動のために共通電圧より大きい値を有する複数の基準階調電圧（以下、正極性基準階調電圧という。）と共通電圧より小さい値を有する複数の基準階調電圧（以下、負極性基準階調電圧という。）を生成する。データ駆動部は、基準階調電圧生成部からの基準階調電圧に基づいて、複数の階調電圧を生成し、これら複数の階調電圧のうちの映像信号に相当する階調電圧を選択してデータ信号として画素に印加する。

複数の基準階調電圧を生成するために、基準階調電圧生成部は、駆動電圧と接地の間に直列に接続された複数の抵抗を有し、駆動電圧を分圧して複数の基準電圧を出力する。この基準電圧のうち、共通電圧より大きい電圧は正極性基準階調電圧となり、共通電圧より小さい電圧は負極性基準階調電圧となる。この時、正極性及び負極性基準階調電圧は、単に極性のみ逆で共通電圧との差は実質的に同一であるので、正極性基準階調電圧と負極性基準階調電圧を生成する部分の構造は同一である。このため、複数の抵抗のうち半分は正極性基準階調電圧を生成するためのものであり、残りの半分は負極性基準階調電圧を生成するためのものである。

結局、同一の構造を有する正極性及び負極性基準階調電圧発生部を設計する必要があり、基準階調電圧生成部の構造が複雑になる。特に、広い設計面積が要求される抵抗を複数個設計することによって、基準階調電圧生成部が占める印刷回路基板の面積が大きくなり、設計の余裕度が減少し、表示装置の大型化に悪影響を及ぼす。なお、高画質を実現するため階調の範囲が広くなるほど生成される基準階調電圧の個数も増加するので、基準階調電圧生成部の大きさもさらに大きくなる。

本発明は、前記のような従来の問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、基準階調電圧発生部の構造を簡素化することである。

前述した目的を達成するための本発明に係る表示装置の駆動装置は、複数の画素、複数の正極性基準階調電圧を生成する正極性基準階調電圧生成部、並びに前記複数の正極性基準階調電圧に基づいて複数の負極性基準階調電圧を生成し、前記正極性基準階調電圧と前記負極性基準階調電圧をそれぞれ利用して複数の正極性階調電圧と複数の負極性階調電圧を生成し、生成された複数の階調電圧のうち外部から印加される映像信号に相当する階調電圧を選択した後、前記画素に印加するデータ駆動部を備える。

前記データ駆動部は、外部から印加される駆動電圧からそれぞれ印加される正極性基準階調電圧を引いた電圧を負極性基準階調電圧として出力する複数の負極性基準階調生成回路を備えることが望ましい。

前記各負極性基準階調電圧生成回路は、正極性基準階調電圧が印加される第１抵抗、前記第１抵抗に反転端子が接続されている演算増幅器、一つの端子は前記駆動電圧に接続されており、その他の端子は演算増幅器の非反転端子に接続されている第２抵抗、前記第２抵抗と接地の間に接続されている第３抵抗、並びに前記演算増幅器の反転端子と出力端子の間に接続されている第４抵抗を有することができる。この時、前記第１乃至第４抵抗の値は同一であることが好ましい。

前記正極性基準階調電圧生成部は、駆動電圧と接地の間に直列に接続された複数の抵抗を有することが望ましい。

本発明の他の特徴による集積回路は、外部から正極性基準階調電圧と駆動電圧の印加を受け、前記正極性基準階調電圧と前記駆動電圧に基づいて負極性基準階調電圧を生成し、前記正極性基準階調電圧と前記負極性基準階調電圧をそれぞれ用いて正極性階調電圧と負極性階調電圧を生成する。

前記集積回路は、前記駆動電圧から前記正極性基準階調電圧を引いた値を前記負極性基準階調電圧に出力する負極性基準階調電圧生成部、並びに前記正極性基準階調電圧と前記負極性基準階調電圧をそれぞれ分圧して前記正極性階調電圧と前記負極性階調電圧を生成する階調電圧生成部を備えることが望ましい。

前記負極性基準階調電圧生成部は、前記正極性基準階調電圧が印加される第１抵抗、前記第１抵抗に反転端子が接続されている演算増幅器、一つの端子は前記駆動電圧に接続されており、他の端子は演算増幅器の非反転端子に接続されている第２抵抗、前記第２抵抗と接地の間に接続されている第３抵抗、並びに前記演算増幅器の反転端子と出力端子の間に接続されている第４抵抗を有することができる。前記第１乃至第４抵抗の値は同一であることが好ましい。

本発明の他の特徴による表示装置は、複数の画素が行列状に配列されている表示板、複数の正極性基準階調電圧を生成する正極性基準階調電圧生成部、並びに前記複数の正極性基準階調電圧に基づいて複数の負極性基準階調電圧を生成し、前記正極性基準階調電圧と前記負極性基準階調電圧を利用して複数の正極性階調電圧と複数の負極性階調電圧を生成し、生成された複数の階調電圧のうち、外部から印加される映像信号に相当する階調電圧を選択した後、前記画素に印加するデータ駆動部を備える。

前記データ駆動部は、外部から印加される駆動電圧からそれぞれ印加される正極性基準階調電圧を引いた電圧を負極性基準階調電圧として出力する複数の負極性基準階調電圧生成回路、並びに前記正極性基準階調電圧と前記負極性基準階調電圧をそれぞれ分圧して前記複数の正極性階調電圧と前記複数の負極性階調電圧を生成する階調電圧生成部を備える。

前記各負極性基準階調電圧生成回路は、正極性基準階調電圧が印加される第１抵抗、前記第１抵抗に反転端子が接続されている演算増幅器、一つの端子は前記駆動電圧に接続されており、他の端子は演算増幅器の非反転端子に接続されている第２抵抗、前記第２抵抗と接地の間に接続されている第３抵抗、並びに前記演算増幅器の反転端子と出力端子の間に接続されている第４抵抗を有することができる。前記第１乃至第４抵抗の値は同一であることが好ましい。

本発明によれば、負極性基準階調電圧を生成するための部分を印刷回路基板上に設計する必要がないので、印刷回路基板上に設計される抵抗の数が半分に減少し、正極性基準階調電圧生成部の大きさが大幅に小さくなる。これによって、印刷回路基板の設計の余裕度が増加する。

また、負極性基準階調電圧をデータ駆動部に印加する必要がないので、データ駆動部に印加される信号の数が負極性基準階調電圧の数だけ減少する。これにより、入力ピン（ｐｉｎ）の数に大きく制限を受けずにデータ駆動部に印加される正極性基準階調電圧の数を容易に増加させることができる。

添付した図面を参照して、本発明の実施形態を、本発明が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することができるように詳細に説明する。

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の参照符号を付けている。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、これは中間に他の部分がない場合を意味する。

本発明による表示装置と表示装置の駆動装置の一実施形態である液晶表示装置と液晶表示装置の駆動装置及び集積回路について添付した図面を参照して詳細に説明する。

図１は、本発明の一実施形態による液晶表示装置のブロック図であり、図２は、本発明の一実施形態による液晶表示装置の一つの画素に対する等価回路図である。

図１に示すように、本発明の一実施形態による液晶表示装置は、液晶表示板組立体３００と、これに接続されたゲート駆動部４００及びデータ駆動部５００、データ駆動部５００に接続された正極性基準階調電圧生成部８００、並びにこれらを制御する信号制御部６００を備える。

液晶表示板組立体３００は、等価回路的に複数の信号線（Ｇ_１-Ｇ_ｎ、Ｄ_１-Ｄ_ｍ）と、これに接続されてほぼ行列状に配列された複数の画素ＰＸを備える。これに対し、図２に示した構造によれば、液晶表示板組立体３００は互いに対向する下部及び上部表示板１００、２００と、その間に挟持された液晶層３を備える。

信号線（Ｇ_１-Ｇ_ｎ、Ｄ_１-Ｄ_ｍ）は、ゲート信号（走査信号とも言う。）を伝達する複数のゲート線（Ｇ_１-Ｇ_ｎ）と、データ信号を伝達する複数のデータ線（Ｄ_１-Ｄ_ｍ）を有する。ゲート線（Ｇ_１-Ｇ_ｎ）はほぼ行方向に延びて互いにほぼ平行であり、データ線（Ｄ_１-Ｄ_ｍ）はほぼ列方向に延びて互いにほぼ平行である。

各画素ＰＸ、例えば、ｉ番目（ｉ＝１、２、ｎ）ゲート線（Ｇ_ｉ）とｊ番目（ｊ＝１、２、ｍ）データ線（Ｄ_ｊ）に接続された画素ＰＸは、信号線（Ｇ_ｉＤ_ｊ）に接続されたスイッチング素子Ｑと、これに接続された液晶キャパシタ（Ｃ_ＬＣ）及びストレージキャパシタ（Ｃ_ＳＴ）を有する。ストレージキャパシタ（Ｃ_ＳＴ）は必要に応じて省略することができる。

スイッチング素子（Ｑ）は、下部表示板１００に備えられている薄膜トランジスタなどの三端子素子であって、その制御端子は、ゲート線（Ｇ_ｉ）に接続されており、入力端子はデータ線（Ｄ_ｊ）に接続されており、出力端子は液晶キャパシタ（Ｃ_ＬＣ）及びストレージキャパシタ（Ｃ_ＳＴ）に接続されている。

液晶キャパシタ（Ｃ_ＬＣ）は、下部表示板１００の画素電極１９１と上部表示板２００の共通電極２７０を二つの端子とし、二つの電極１９１、２７０の間の液晶層３は誘電体として機能する。画素電極１９１は、スイッチング素子（Ｑ）に接続されており、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と異なり、共通電極２７０が下部表示板１００に備えられる場合もあり、その場合には、二つの電極１９１、２７０の少なくとも一つが線形または棒形に形成されることができる。

液晶キャパシタ（Ｃ_ＬＣ）の補助的な役割を果たすストレージキャパシタ（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１９１が絶縁体を介在して重畳してなり、この別個の信号線には共通電圧（Ｖｃｏｍ）などの定められた電圧が印加される。しかし、ストレージキャパシタ（Ｃ_ＳＴ）は、画素電極１９１が絶縁体を媒介としてすぐ上の前段ゲート線と重畳してなることができる。

一方、色表示を実現するため各画素（ＰＸ）が基本色のうちの一つを固有に表示したり（空間分割）、各画素（ＰＸ）が時間によって交互に基本色を表示するように（時間分割）して、この基本色の空間的、時間的な作用で所望の色相が認識されるようにする。基本色の例としては、赤色、緑色、青色など三原色がある。図２は、空間分割の一例であって、各画素（ＰＸ）が画素電極１９１に対応する上部表示板２００の領域に基本色のうちの一つを示すカラーフィルタ２３０を備えている。図２と異なり、カラーフィルタ２３０は下部表示板１００の画素電極１９１の上または下に形成することもできる。

液晶表示板組立体３００の外側面には、光を偏光させる少なくとも一つの偏光子（図示せず）が付着されている。

再び図１を参照すれば、正極性基準階調電圧生成部８００は画素（ＰＸ）の透過率に関連する正極性基準階調電圧群を生成する。

ゲート駆動部４００は、液晶表示板組立体３００のゲート線（Ｇ_１-Ｇ_ｎ）に接続されてゲートオン電圧（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（Ｇ_１-Ｇ_ｎ）に印加する。

データ駆動部５００は、負極性基準階調電圧生成部５１０及び負極性基準階調電圧生成部５１０と正極性基準階調電圧生成部８００に接続された階調電圧生成部５２０を有し、液晶表示板組立体３００のデータ線（Ｄ_１-Ｄ_ｍ）に接続されている。データ駆動部５００は、正極性基準階調電圧生成部８００からの正極性基準階調電圧に基づいて負極性基準階調電圧を生成し、正極性基準階調電圧生成部８００からの正極性基準階調電圧と、生成された負極性基準階調電圧を分圧して全階調に対応する階調電圧を生成する。また、データ駆動部５００は、生成された階調電圧から階調電圧を選択して、これをデータ信号としてデータ線（Ｄ_１-Ｄ_ｍ）に印加する。このようなデータ駆動部５００の動作について詳細に説明する。

信号制御部６００は、ゲート駆動部４００及びデータ駆動部５００などを制御する。

このような駆動装置４００、５００、６００、８００のそれぞれは、別途の印刷回路基板（図示せず）上に装着されている。しかし、このような駆動装置４００、５００、６００、８００のそれぞれは、少なくとも一つの集積回路チップの形態に液晶表示板組立体３００上に直接装着されたり、フレキシブル印刷回路膜（図示せず）上に装着されてＴＣＰ（ｔａｐｅ ｃａｒｒｉｅｒ ｐａｃｋａｇｅ）の形態に液晶表示板組立体３００に付着されることができる。これに対し、前記駆動装置４００、５００、６００、８００が信号線（Ｇ_１-Ｇ_ｎ、Ｄ_１-Ｄ_ｍ）及び薄膜トランジスタスイッチング素子（Ｑ）などと共に液晶表示板組立体３００に集積されることもできる。また、駆動装置４００、５００、６００、８００は単一チップで集積されることができ、この場合、このうちの少なくとも一つまたはこれらを構成する少なくとも一つの回路素子が単一チップの外に位置することができる。

次に、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、外部グラフィック制御部（図示せず）からの入力映像信号（Ｒ、Ｇ、Ｂ）及びその表示を制御する入力制御信号を受信する。入力映像信号（Ｒ、Ｇ、Ｂ）は、各画素（ＰＸ）の輝度情報を有しており、輝度は定められた数、例えば、１０２４（＝２^１０）、２５６（＝２^８）または６４（＝２^６）個の階調を有している。入力制御信号の例としては、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）などがある。

信号制御部６００は、映像信号（Ｒ、Ｇ、Ｂ）と入力制御信号に基づいて入力映像信号（Ｒ、Ｇ、Ｂ）を液晶表示板組立体３００の動作条件に合わせて適切に処理し、ゲート制御信号（ＣＯＮＴ１）及びデータ制御信号（ＣＯＮＴ２）などを生成した後、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）と処理した映像信号（ＤＡＴ）をデータ駆動部５００に送出する。

ゲート制御信号（ＣＯＮＴ１）は、走査開始を指示する走査開始信号（ＳＴＶ）と、ゲートオン電圧（Ｖｏｎ）の出力時期を制御する少なくとも一つのクロック信号を有する。また、ゲート制御信号（ＣＯＮＴ１）は、ゲートオン電圧（Ｖｏｎ）の持続時間を限定する出力イネーブル信号（ＯＥ）をさらに有することができる。

データ制御信号（ＣＯＮＴ２）は、一つの行の画素（ＰＸ）に対する映像信号の伝送開始を知らせる水平同期開始信号（ＳＴＨ）とデータ線（Ｄ_１-Ｄ_ｍ）にデータ信号の印加を指示するロード信号（ＬＯＡＤ）及びデータクロック信号（ＨＣＬＫ）を有する。また、データ制御信号（ＣＯＮＴ２）は、共通電圧（Ｖｃｏｍ）に対するデータ信号の電圧極性（以下、共通電圧に対するデータ信号の電圧極性を略してデータ信号の極性という。）を反転させる反転信号（ＲＶＳ）をさらに有することができる。

信号制御部６００からのデータ制御信号（ＣＯＮＴ２）に従って、データ駆動部５００は、一つの行の画素（ＰＸ）に対するデジタル映像信号（ＤＡＴ）を受信し、正極性基準階調電圧生成部８００から印加される正極性基準階調電圧を利用して負極性基準階調電圧を生成する。また、データ駆動部５００は、印加される正極性基準階調電圧と生成された負極性基準階調電圧を分圧して複数の階調電圧を生成し、該階調電圧のうち各デジタル映像信号（ＤＡＴ）に対応する階調電圧を選択することによって、デジタル映像信号（ＤＡＴ）をアナログデータ信号に変換した後、これを当該データ線（Ｄ_１-Ｄ_ｍ）に印加する。

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）に従ってゲートオン電圧（Ｖｏｎ）をゲート線（Ｇ_１-Ｇ_ｎ）に印加して、該ゲート線（Ｇ_１-Ｇ_ｎ）に接続されたスイッチング素子（Ｑ）を導通させる。以下、データ線（Ｄ_１-Ｄ_ｍ）に印加されたデータ信号が導通したスイッチング素子（Ｑ）を介して当該画素（ＰＸ）に印加される。

画素（ＰＸ）に印加されたデータ信号の電圧と共通電圧（Ｖｃｏｍ）との差は、液晶キャパシタ（Ｃ_ＬＣ）の充電電圧、つまり、画素電圧として現れる。液晶分子は、画素電圧の大きさに従ってその配列が異なり、このため、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、表示板組立体３００に付着された偏光子によって光透過率の変化として現れる。

１水平周期（１Ｈともいい、水平同期信号Ｈｓｙｎｃ及びデータイネーブル信号ＤＥの一周期と同一である。）を単位にして前記過程を繰り返すことによって、全てのゲート線（Ｇ_１-Ｇ_ｎ）に対し順次にゲートオン電圧（Ｖｏｎ）を印加し、全ての画素（ＰＸ）にデータ信号を印加して１フレーム（ｆｒａｍｅ）の映像を表示する。

１フレームが終了すると次のフレームが開始され、各画素（ＰＸ）に印加されるデータ信号の極性が直前フレームでの極性と逆になるように、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）の特性に従って一つのデータ線を介して流れるデータ信号の極性が変化したり（例：行反転、ドット反転）、一つの画素行に印加されるデータ信号の極性も互いに異なったりすることができる（例：列反転、ドット反転）。

次に、図３及び図４を参照して本発明の一実施形態による正極性基準基準階調電圧生成部８００とデータ駆動部５００について詳細に説明する。

図３は、本発明の一実施形態による正極性基準電圧生成部とデータ駆動部のブロック図であり、図４は、本発明の一実施形態による負極性基準階調電圧生成回路の回路図である。

図３に示すように、正極性基準階調電圧生成部８００は、駆動電圧（ＡＶＤＤ）と接地の間に直列に接続されている複数の抵抗（Ｒ８１-Ｒ８８）を有する。

既に説明したように、データ駆動部５００は、正極性基準階調電圧生成部８００に接続されている負極性基準階調電圧生成部５１０と、前記負極性基準階調電圧生成部５１０に接続された階調電圧生成部５２０を有する。

負極性基準階調電圧生成部５１０は、正極性基準階調電圧生成部８００の出力端子にそれぞれ接続されている複数の負極性基準階調電圧生成回路５１１-５１７を有する。

複数の負極性基準階調電圧生成回路５１１-５１７は、全て同一の構造を有しているので、図４を参照して、負極性基準階調電圧回路５１１の構造と動作のみを説明する。

図４に示すように、負極性基準階調電圧生成回路５１１は、入力電圧（Ｖｉｎ）、つまり、正極性基準階調電圧生成部８００から印加される最下位基準階調電圧（ＶＧ１＋）が印加される抵抗（Ｒ１）、抵抗（Ｒ１）に反転端子（−）が接続されている演算増幅器（ＯＰ１）、一つの端子は駆動電圧（ＡＶＤＤ）に接続されており、他の端子は演算増幅器（ＯＰ１）の非反転端子（＋）に接続されている抵抗（Ｒ３）、抵抗（Ｒ３）と接地の間に接続されている抵抗（Ｒ４）、演算増幅器（ＯＰ１）の反転端子（−）と出力端子との間に接続されている抵抗（Ｒ２）を有する。抵抗（Ｒ１-Ｒ４）値は全て同一である。この時、演算増幅器（ＯＰ１）は、既にデータ駆動部５００に設計されている余分の演算増幅器を利用する。

階調電圧生成部５２０は、正極性基準階調電圧生成部８００と負極性基準階調電圧生成回路５１１-５１７に接続されており、分圧抵抗で動作する複数の抵抗列を有することができる。

このような構造を有する正極性基準階調電圧生成部８００とデータ駆動部５００の動作について詳細に説明する。

駆動電圧（ＡＶＤＤ）が正極性基準階調電圧部８００に印加されると、抵抗Ｒ８１-Ｒ８８によって順次に分圧されて駆動電圧（ＡＶＤＤ）と接地の間の電圧値を有する複数の正極性基準階調電圧（ＶＧ１＋乃至ＶＧ７＋）がデータ駆動部５００の負極性基準階調電圧生成部５１０に印加される。

前記正極性基準階調電圧（ＶＧ１＋乃至ＶＧ７＋）のうち、正極性基準階調電圧（ＶＧ１＋）が負極性基準階調電圧生成部５１０の負極性基準階調電圧生成回路５１１に印加される。負極性基準階調電圧生成回路５１１は、駆動電圧（ＡＶＤＤ）から印加された基準階調電圧（ＶＧ１＋）を引いた後、求められた電圧を出力電圧（Ｖｏｕｔ）として出力する減算器として動作し、この時算出された出力電圧（Ｖｏｕｔ）を負極性基準階調電圧（ＶＧ１）として出力する。

負極性基準階調電圧生成回路５１１から出力される出力電圧（Ｖｏｕｔ）を次式によって求めることができる。

図４において、ｉ_１はノードａに入る電流であり、ｉ_２はノードａから出る電流であり、Ｖ１とＶ２は各々ノードａとノードｂの電圧である。まず、ｉ_１とｉ_２は、次の式１と式２によって求めることができる。

ヒルヒホッフの電流法則（ＫＣＬ）によりｉ_１＝ｉ_２であるので、前記式１と２は、次の式３で表すことができる。

この時、既に説明したことのように、抵抗Ｒ１、Ｒ２の値が同一であるので、式３は次の式４で表すことができる。

図４に示すように、ノードｂの電圧（Ｖ２）は式５により求めることができ、Ｖ１＝Ｖ２であるので、式４のＶ１を式５により求められたＶ２で置換すれば、次の式６で表すことができる。

この時、抵抗Ｒ３、Ｒ４の値が同一であるので、結局、演算増幅器（ＯＰ１）の出力電圧（Ｖｏｕｔ）は、次の式７で表すことができる。

既に説明したように、駆動電圧（ＡＶＤＤ）と０Ｖである接地の間の値を有する任意の基準階調電圧（Ｖ＋、Ｖ−）の極性は、基準電圧である共通電圧（Ｖｃｏｍ）との比較によって決められる。即ち、共通電圧（Ｖｃｏｍ）より大きい値の基準階調電圧は正極性基準階調電圧（Ｖ＋）であり、共通電圧（Ｖｃｏｍ）より小さい値の基準階調電圧は負極性基準階調電圧（Ｖ−）であり、極性が互いに逆である同一レベルの基準階調電圧（Ｖ＋、Ｖ−）と共通電圧（Ｖｃｏｍ）との差は同一である。これは次のような式で表すことがで
きる。

この時、接地電圧が０Ｖであるので２Ｖｃｏｍ＝ＡＶＤＤとなり、結局、負極性

これにより、式７で入力電圧（Ｖｉｎ）が正極性基準階調電圧（ＶＧ１＋）であるので、演算増幅器（ＯＰ１）から出力される出力電圧（Ｖｏｕｔ）は、入力された正極性基準階調電圧（ＶＧ１＋）に対応する負極性基準階調電圧（ＶＧ１−）となる。

このような動作により、各負極性基準階調電圧生成回路５１１-５１７は、入力される正極性基準階調電圧（ＶＧ１＋乃至ＶＧ７＋）に対応する負極性基準階調電圧（ＶＧ１−乃至ＶＧ７）を生成する。

本実施形態で生成される正極性及び負極性基準階調電圧の個数は７個であるがこれに限定されるものではなく、基準階調電圧の個数は必要に応じて増減できる。この時、負極性基準階調電圧生成回路の個数は、正極性基準階調電圧の個数によって決定する。

このような動作により、各負極性基準階調電圧生成回路５１１-５１７で入力された正極性基準階調電圧（ＶＧ１＋乃至ＶＧ７＋）に対応する負極性基準階調電圧（ＶＧ１−乃至ＶＧ７−）を生成すれば、階調電圧生成部５２０は、これら正極性基準階調電圧（ＶＧ１＋乃至ＶＧ７＋）と負極性基準階調電圧（ＶＧ１−乃至ＶＧ７−）をそれぞれ分圧して決められた個数の正極性階調電圧と負極性階調電圧を生成する。この時、生成される正極性階調電圧と負極性階調電圧の個数は、階調電圧生成部５２０の抵抗の個数によって決定されることができる。このように、データ駆動部５００は、正極性基準階調電圧を利用して負極性基準階調電圧を生成する。

以上、本発明の好ましい実施形態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。

本発明は液晶表示装置に利用することができる。

本発明の一実施形態による液晶表示装置のブロック図である。 本発明の一実施形態による液晶表示装置の一つの画素に対する等価回路図である。 本発明の一実施形態による正極性基準電圧生成部とデータ駆動部のブロック図である。 本発明の一実施形態による負極性基準階調電圧生成回路の回路図である。

符号の説明

３ 液晶層、
１００、２００ 表示板、
１９１ 画素電極、
２３０ カラーフィルタ、
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、
５１０ 負極性基準階調電圧生成部、
５１１−５１７ 負極性基準階調電圧生成回路、
５２０ 階調電圧生成部、
６００ 信号制御部、
８００ 正極性基準階調電圧生成部、
Ｇ１-Ｇｎ ゲート線、
Ｄ１-Ｄｍ データ線、
ＰＸ 画素、
Ｑ スイッチング素子、
Ｃ_ＬＣ 液晶キャパシタ、
Ｃ_ＳＴ ストレージキャパシタ、
Ｒ、Ｇ、Ｂ 入力映像信号、
ＣＯＮＴ１ ゲート制御信号、
ＣＯＮＴ２ データ制御信号、
ＤＡＴ 映像信号、
Ｖｏｎ ゲートオン電圧、
Ｖｏｆｆ ゲートオフ電圧、
ＯＥ 出力イネーブル信号、
ＳＴＶ 走査開始信号、
ＳＴＨ 水平同期開始信号、
ＬＯＡＤ ロード信号、
ＨＣＬＫ データクロック信号、
Ｖｃｏｍ 共通電圧、
ＲＶＳ 反転信号、
ＡＶＤＤ 駆動電圧、
Ｒ１-Ｒ４、Ｒ８１-Ｒ８８ 抵抗、
Ｖｉｎ 入力電圧、
ＶＧ１＋ 基準階調電圧、
ＯＰ１ 演算増幅器。

Claims (13)

1. 複数の画素と、
   複数の正極性基準階調電圧を生成する正極性基準階調電圧生成部と、
   前記複数の正極性基準階調電圧に基づいて複数の負極性基準階調電圧を生成し、前記正極性基準階調電圧と前記負極性基準階調電圧をそれぞれ利用して複数の正極性階調電圧と複数の負極性階調電圧を生成し、生成された複数の階調電圧のうち、外部から印加される映像信号に相当する階調電圧を選択した後、前記画素に印加するデータ駆動部とを備えることを特徴とする表示装置の駆動装置。
2. 前記データ駆動部は、外部から印加される駆動電圧からそれぞれ印加される正極性基準階調電圧を引いた電圧を負極性基準階調電圧として出力する複数の負極性基準階調生成回路を備えることを特徴とする請求項１に記載の表示装置の駆動装置。
3. 前記各負極性基準階調電圧生成回路は、
   正極性基準階調電圧が印加される第１抵抗と、
   前記第１抵抗に反転端子が接続されている演算増幅器と、
   一つの端子は前記駆動電圧に接続されており、他の端子は演算増幅器の非反転端子に接続されている第２抵抗と、
   前記第２抵抗と接地の間に接続されている第３抵抗と、
   前記演算増幅器の反転端子と出力端子の間に接続されている第４抵抗とを有することを特徴とする請求項２に記載の表示装置の駆動装置。
4. 前記第１乃至第４抵抗の値は同一であることを特徴とする請求項３に記載の表示装置の駆動装置。
5. 前記正極性基準階調電圧生成部は、駆動電圧と接地の間に直列に接続されている複数の抵抗を有することを特徴とする請求項１に記載の表示装置の駆動装置。
6. 外部から正極性基準階調電圧と駆動電圧の印加を受け、前記正極性基準階調電圧と前記駆動電圧に基づいて負極性基準階調電圧を生成し、前記正極性基準階調電圧と前記負極性基準階調電圧をそれぞれ利用して正極性階調電圧と負極性階調電圧を生成することを特徴とする集積回路。
7. 前記集積回路は、前記駆動電圧から前記正極性基準階調電圧を引いた値を前記負極性基準階調電圧として出力する負極性基準階調電圧生成部と、
   前記正極性基準階調電圧と前記負極性基準階調電圧をそれぞれ分圧して、前記正極性階調電圧と前記負極性階調電圧を生成する階調電圧生成部を備えることを特徴とする請求項６に記載の集積回路。
8. 前記負極性基準階調電圧生成部は、
   前記正極性基準階調電圧が印加される第１抵抗と、
   前記第１抵抗に反転端子が接続されている演算増幅器と、
   一つの端子は前記駆動電圧に接続されており、他の端子は演算増幅器の非反転端子に接続されている第２抵抗と、
   前記第２抵抗と接地の間に接続されている第３抵抗と、
   前記演算増幅器の反転端子と出力端子の間に接続されている第４抵抗とを有することを特徴とする請求項７に記載の集積回路。
9. 前記第１乃至第４抵抗の値は同一であることを特徴とする請求項８に記載の集積回路。
10. 複数の画素が行列状に配列されている表示板と、
    複数の正極性基準階調電圧を生成する正極性基準階調電圧生成部と、
    前記複数の正極性基準階調電圧に基づいて複数の負極性基準階調電圧を生成し、前記正極性基準階調電圧と前記負極性基準階調電圧を利用して複数の正極性階調電圧と複数の負極性階調電圧を生成し、生成された複数の階調電圧のうち、外部から印加される映像信号に相当する階調電圧を選択した後、前記画素に印加するデータ駆動部とを備えることを特徴とする表示装置。
11. 前記データ駆動部は、
    外部から印加される駆動電圧からそれぞれ印加される正極性基準階調電圧を引いた電圧を負極性基準階調電圧として出力する複数の負極性基準階調電圧生成回路と、
    前記正極性基準階調電圧と前記負極性基準階調電圧をそれぞれ分圧して、前記複数の正極性階調電圧と前記複数の負極性階調電圧を生成する階調電圧生成部とを備えることを特徴とする請求項１０に記載の表示装置。
12. 前記各負極性基準階調電圧生成回路は、
    正極性基準階調電圧が印加される第１抵抗と、
    前記第１抵抗に反転端子が接続されている演算増幅器と、
    一つの端子は前記駆動電圧に接続されており、他の端子は演算増幅器の非反転端子に接続されている第２抵抗と、
    前記第２抵抗と接地の間に接続されている第３抵抗と、
    前記演算増幅器の反転端子と出力端子の間に接続されている第４抵抗とを有することを特徴とする請求項１１に記載の表示装置。
13. 前記第１乃至第４抵抗の値は同一であることを特徴とする請求項１２に記載の表示装置。

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