JP3534519B2 - Ｔｆｔ液晶表示装置の駆動回路 - Google Patents

Ｔｆｔ液晶表示装置の駆動回路

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ＴＦＴ液晶表示装
置駆動回路に関するもので、より詳しく言うと、少ない
消費電力でＴＦＴ液晶表示装置を駆動させる為の信号を
生成することができるＴＦＴ液晶表示装置の駆動回路に
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】画像情報時代に於いて、情報伝達の最も
重要な担い手である表示装置に沢山の期待が集まってお
り、これによって今までの陰極線管(CRT)に代わる様々
な平面表示装置が開発されて急速に普及しはじめてい
る。その中でも液晶表示装置(LCD)は、極めて軽量で薄
型、低価であり、しかも低消費電力で駆動することがで
きる集積回路との整合性がいいなどの特徴を持ち、ラッ
プ・トップ・コンピュータ或はポケット・コンピュータ
の表示の他に車両積載用、カラーテレビの画像用として
その使い道を広げている。
【０００３】このような液晶表示装置を駆動させる為の
方法の一つがAC-共通駆動方法(AC-Common Driving Meth
od)である。AC-共通駆動方法により液晶表示装置を駆動
させる従来の技術に関して、添付された図面を参照とし
て説明していくことにする。図１は従来のＴＦＴ液晶表
示装置を駆動させる為の駆動回路の出力波形図であり、
図２は従来のＴＦＴ液晶表示装置の駆動回路のブロック
構成図であり、図３は従来のＴＦＴ液晶表示装置の駆動
回路のアナログ・スイッチの詳細図である。
【０００４】図１に図示されている通り、液晶表示装置
を駆動する為には、反転信号であるポル(POL)信号に従
って一定電位(Vcom1-Vcom2)を周期的にスイング(Swing)
する為の共通電極印加波形(Vcom)と、一定電位(Vcom1-V
com2)の絶対値でＴＦＴ(Thin Film Transistor)をター
ン・オンさせる為のゲート電極印加矩形波(Vgh)と、一
定電位(Vcom1-Vcom2)の絶対値でＴＦＴをターン・オフ
させる為のゲート電極印加矩形波(Vgl)とが根本的に必
要である。
【０００５】このような共通電極印加波形(Vcom)と、ゲ
ート電極印加矩形波(Vgh)と、ゲート電極印加矩形波(Vg
l) とを生成する為に従来には、図２に図示された通り
の回路を使ったのである。図２で図示されている通り、
従来のＴＦＴ液晶表示装置の駆動回路の構成は、ポル(P
OL)信号の入力を受けて矩形波を作る為のアナログ・ス
イッチ(1、3、5)に前記矩形波の入力を受けて液晶表示
装置を駆動する為に、パワーを増幅させる為のバッファ
(2、4、6)が繋がる構造からなる。
【０００６】前記構成による従来のＴＦＴ液晶表示装置
の駆動回路の動作は次の通りである。先ず使用者によっ
て電源が印加されると、従来のＴＦＴ液晶表示装置の駆
動回路の動作が始まる。動作が始まると、反転信号であ
るポル(POL)信号がアナログ・スイッチ(1、3、5)に入力
される。
【０００７】アナログ・スイッチ(1、3、5)に入力され
たポル(POL)信号は矩形波信号に変換されて出力され
る。出力された信号はもう一度バッファ(2、4、6)に入
力されてパワーが増幅され、共通電極印加波形(Vcom)
と、ゲート電極印加矩形波(Vgh)と、ゲート電極印加矩
形波(Vgl)に各々出力されて液晶表示装置の駆動信号に
なる。
【０００８】前記過程を図３を参照してより具体的に説
明すると、次の通りである。ポル(POL)信号はアナログ
・スイッチ(1、3、5)をオン／オフさせるスイッチング
信号であり、V1とV2はアナログ・スイッチの出力波形の
二つのレベルの入力電位である。先ず、入力されるポル
(POL)信号がハイ信号であると、バッファ(AS1)がオンに
なり、インバータ(AS2)はオフになってV1を出力する。
【０００９】又、ポル(POL)信号がロー信号であると、
バッファ(AS1)がオフになり、インバータ(AS2)はオンに
なってV2を出力する。これからアナログ・スイッチは、
入力されるポル(POL)信号のサイクル（周期）に合わせ
てV1とV2の２つのレベルをもつ矩形波を発生することと
なる。このような原理で発生される出力波形をオペ・ア
ンプ(OP AMP)とプッシュ・プル(Push Pull)増幅器から
なるバッファ(2、4、6)を通じてパワーを報償し、共通
電極印加波形(Vcom)と、ゲート電極印加矩形波(Vgh)
と、ゲート電極印加矩形波(Vgl)が得られる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】しかし、前述したよう
な従来のＴＦＴ液晶表示装置の駆動回路は次のような欠
点を有する。 １、オペ・アンプとプッシュプル増幅器から構成される
バッファ回路とスイッチ集積回路の消費電力によって全
体回路の消費電力が多い為に携帯性を求めるＴＦＴ液晶
表示装置モジュールには不適合である。
【００１１】２、オペ・アンプの出力電圧が電源電圧に
対して一定のオフ・セットを有し、プッシュプル回路で
のベース・エミッタの間に電圧強化分があり、電源電圧
レベルの矩形波を得ることが出来ない。これは又、望む
レベルの矩形波より高い電圧を印加せねばならないので
消費電力の増加の要因になる。従って本発明の目的は、
従来の欠点を解決する為のもので、消費電力が少なく、
電源電圧レベルの出力が可能なＴＦＴ液晶表示装置の駆
動回路を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明に係るＴＦＴ液晶
表示装置の駆動回路は、ポル信号の入力を受けてスイッ
チングする為のアナログ・スイッチと；前記アナログ・
スイッチのスイッチング信号の入力を受けて共通電極印
加矩形波を作る為の共通電極印加矩形波生成部と；前記
アナログ・スイッチのスイッチング信号の入力を受けて
一定電位をシフトし、シフトされた信号をＴＦＴをター
ン・オンさせる信号に変化させる為のゲート電極オン矩
形波生成部と；前記アナログ・スイッチのスイッチング
信号の入力を受けてＴＦＴをターン・オフさせる信号を
生成する為のゲート電極オフ矩形波生成部からなる。
【００１３】
【発明の実施の形態】前記構成により、本発明が実施で
きる最も望ましい実施例を添付された図面を参照として
説明すると次の通りである。図４は、本発明の実施例に
従うＴＦＴ液晶表示装置駆動回路の詳細図であり、図５
は、発明の実施例に従うＴＦＴ液晶表示装置駆動回路の
液晶表示装置を駆動する為の出力波形図であり、図６
は、発明の実施例に従うＴＦＴ液晶表示装置駆動回路の
各部の波形図である。
【００１４】図４に図示されている通り、本発明の実施
例に従うＴＦＴ液晶表示装置駆動回路の構成は、反転信
号であるポル(POL)信号がアナログ・スイッチ(10)に入
力されて、アナログ・スイッチ(10)の出力は共通電極印
加矩形波生成部(11)の第１ＭＯＳトランジスタ(M1)と第
２ＭＯＳトランジスタ(M2)のゲート段、そして、ゲート
電極オン矩形波生成部(12)の第１キャパシタ(C1)、そし
てゲート電極オフ矩形波生成部(13)の第４ＭＯＳトラン
ジスタ(M4)のゲート端子に連結されている。また、共通
電極印加矩形波生成部(11)の出力はゲート電極オン矩形
波生成部(12)の第２キャパシタ(C2)とゲート電極オフ矩
形波生成部(13)の第３キャパシタ(C3)と連結されてい
る。ゲート電極オン矩形波生成部(12)の第１ダイオード
(D1)のアノードはVCC 電源と連結されており、カソード
は第１キャパシタ(C1)と第３ＭＯＳトラジスタ(M3)のゲ
ートと連結されている。第３ＭＯＳトランジスタ(M3)の
ソースはVGG 電源と連結されており、ドレーンは第２キ
ャパシタ(C2)と連結されている。ゲート電極オフ矩形波
生成部(13)の第４ＭＯＳトラジスタ(M4)のソースはVEE
電源と連結されて、ドレーンは第３キャパシタ(C3)と連
結される構造である。
【００１５】前記構成による本発明の実施例に従うＴＦ
Ｔ液晶表示装置の駆動回路の作用は次の通りである。使
用者によって電源が印加されると、本発明の実施例に従
う液晶表示装置駆動回路の動作が始まる。動作が始まる
と、ポル(POL)信号の入力を受けたアナログ・スイッチ
(10)によって、第１ＭＯＳトランジスタ(M1)、第２ＭＯ
Ｓトランジスタ(M2)、第４ＭＯＳトランジスタ(M4)をオ
ン／オフさせる為の矩形波が作られる。この時の波形は
図６の第１ノード(N1)に図示されている。
【００１６】但し、下記に記述される電圧の間には次の
ような関係がある。 VGG＞VCC＞VDD＞GND＞VEEであり、 VGG＜VCC＋｜VCC−VEE｜である。前記アナログ・スイッ
チ(10)の出力波形はポル(POL)信号がローである時は図
３に図示されたバッファ(AS1)がオフになって、インバ
ータ(AS2)がオンになって基準電圧(VEE)が出力される。
【００１７】アナログ・スイッチ(10)の出力がVEE の時
は共通電極印加矩形波生成部(11)のＰ型の第１ＭＯＳト
ランジスタ(M1)がターン・オンになってドレーンに印加
されているドレーン電圧(VDD)が出力されて、アナログ
・スイッチ(10)の出力がVCCである時はＮ型の第２ＭＯ
Ｓトランジスタ(M2)がターン・オンになってソースに印
加されている接地(GND)をドレーンに出力して図５の第
２ノード(N2)に図示されている通りの波形の共通電極印
加矩形波(Vcom)が生成される。
【００１８】一方、ゲート電極オン矩形波生成部(12)の
第１ダイオード(D1)と第１キャパシタ(C1)によって第１
ノード(N1)の矩形波は図６の第３ノード(N3)に図示され
た通り‘VCC-VEE ’だけレベル・シフトされる。より詳
しく説明すると、第１ノード(N1)がVEEの時は第１ダイ
オード(D1)はターン・オンになり、第３ノード(N3)はVC
C-VBE(VBE はD1の電圧降下分)となって、第１キャパシ
タ(C1)には‘(VCC-VBE-VEE)*C1’だけの電荷量が充電さ
れる。
【００１９】次に、第１ノード(N1)がVCCになる時第１
ダイオード(D1)はターン・オフされて、第１キャパシタ
(C1)には‘(VCC-VBE-VEE)*C1’の電荷量が維持されるの
で第３ノード(N3)は‘VCC+VCC-VBE-VEE’の電圧になっ
て第３ノード(N3)と同じ矩形波が発生する。このように
作られた第３ノード(N3)の矩形波はＰ型の第３ＭＯＳト
ランジスタ(M3)をスイッチングするようになる。
【００２０】第３ＭＯＳトランジスタ(M3)は第３ノード
(N3)がVCCである時、ターン・オンになってソースに印
加されているVGG 電位をドレーンに出力する。この時、
共通電極印加矩形波(Vcom)に連結されている第２キャパ
シタ(C2)には‘C2*(VGG-VDD)’の電荷量が充電されるよ
うになり、この電荷量は第３ＭＯＳトランジスタ(M3)が
ターン・オフになる時にも即ち、第３ノード(N3)が‘2*
VCC-VEE’の時にも維持されるので、第３ノード(N3)が
‘2*VCC-VEE’の時に第４ノード(N4)は‘VGG-VDD-GND’
になって‘VGG-VDD’レベルを見せるようになる。
【００２１】前記過程が繰り返されると、図５に図示さ
れた通りゲート電極オン矩形波(Vgh)が生成される。又
他に、第１ノード(N1)がVCCレベルの時にゲート電極オ
フ矩形波生成部(13)のＮ型である第４ＭＯＳトランジス
タ(M4)はターン・オンされて第５ノード(N5)にはVEEレ
ベルが現われる。
【００２２】この時、第３キャパシタ(C3)には‘C3*(VE
E-GND)’の電荷が充電されて、第１ノード(N1)がVEEに
なって第４ＭＯＳトランジスタ(M4)がターン・オフされ
る時は共通電極印加矩形波(Vcom)はVDDであるので第５
ノードには‘VEE+VDD’レベルが現われる。前記過程が
繰り返されると、図５に図示された通り、ゲート電極オ
フ矩形波(Vgl)が生成される。
【００２３】
【発明の効果】以上の通り、本発明の実施例ではアナロ
グ・スイッチの数を減らし、消費電力の多いオペ・アン
プとプッシュ・プル増幅器を使わないことによって下記
した通りの良い点を有するＴＦＴ液晶表示装置駆動回路
を提供することができる。 １、消費電力を大幅に減らす。
【００２４】２、共通電極印加矩形波とゲート電極オフ
矩形波が回路上で正確に一致するので良い画質が得られ
る。 ３、電源電圧のレベルの矩形波が得られるのでＴＦＴ液
晶表示装置の駆動回路を最大にして良好な表示素子の特
性を実現できる。 ４、既存の方法とは違って外部から別途のレベル調整用
可変抵抗が要らないので大量生産をする時に有利であ
る。即ち、部品の数が減って調整時間が省略できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来のＴＦＴ液晶表示装置駆動回路の液晶表示
装置を駆動させる為の出力波形図である。
【図２】従来のＴＦＴ液晶表示装置駆動回路のブロック
構成図である。
【図３】従来のＴＦＴ液晶表示装置駆動回路のアナログ
・スイッチの詳細図である。
【図４】本発明の実施例に従うＴＦＴ液晶表示装置駆動
回路の詳細図である。
【図５】本発明の実施例に従うＴＦＴ液晶表示装置駆動
回路の液晶表示装置を駆動する為の出力波形図である。
【図６】本発明の実施例に従うＴＦＴ液晶表示装置駆動
回路の各部の波形図である。
【符号の説明】
１０：アナログ・スイッチ １１：共通電極印加矩形波生成部 １２：ゲート電極オン矩形波生成部 １３：ゲート電極オフ矩形波生成部 Ｃ１：第１キャパシタ Ｃ２：第２キャパシタ Ｃ３：第３キャパシタ Ｄ１：第１ダイオード Ｍ１：第１ＭＯＳトランジスタ Ｍ２：第２ＭＯＳトランジスタ Ｍ３：第３ＭＯＳトランジスタ Ｍ４：第４ＭＯＳトランジスタ AS1：バッファ AS2：インバータ GND：接地 VDD：ドレーン電圧 VEE：基準電圧
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G02F 1/133 550 G09G 3/36

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】ポル信号の入力を受けてスイッチングする
    為のアナログ・スイッチと、 前記アナログ・スイッチのスイッチング信号の入力を受
    けて共通電極印加矩形波を作る為の共通電極印加矩形波
    生成部と、 前記アナログ・スイッチのスイッチング信号の入力を受
    けて一定電位をシフトし、シフトされた信号をＴＦＴを
    ターン・オンさせる信号に変化させる為のゲート電極オ
    ン矩形波生成部と、 前記アナログ・スイッチのスイッチング信号の入力を受
    けてＴＦＴをターン・オフさせる信号を生成する為のゲ
    ート電極オフ矩形波生成部と、 からなることを特徴とするＴＦＴ液晶表示装置の駆動回
    路。
  2. 【請求項２】前記共通電極印加矩形波生成部は、Ｐ型第
    １ＭＯＳトランジスタとＮ型第２ＭＯＳトランジスタと
    が互いに並列に接続されていることを特徴とする、請求
    項１に記載のＴＦＴ液晶表示装置の駆動回路。
  3. 【請求項３】前記ゲート電極オン矩形波生成部は、第１
    ダイオードの出力が第１キャパシタ(C1)に入力されると
    ともに、第３ＭＯＳトランジスタ(M3)にも連結され、第
    ３ＭＯＳトランジスタ(M3)の出力は第２キャパシタ(C2)
    に連結され、第２キャパシタ(C2)は共通電極印加矩形波
    生成部と連結される構造から構成されることを特徴とす
    る、請求項１または２に記載のＴＦＴ液晶表示装置の駆
    動回路。
  4. 【請求項４】前記ゲート電極オフ矩形波生成部は、第４
    ＭＯＳトランジスタに第３キャパシタが連結され、第３
    キャパシタは共通電極印加矩形波生成部と連結される構
    造から構成されることを特徴とする、請求項１〜３のい
    ずれかに記載のＴＦＴ液晶表示装置の駆動回路。
JP02450896A 1995-02-11 1996-02-09 Ｔｆｔ液晶表示装置の駆動回路 Expired - Lifetime JP3534519B2 (ja)

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