JPH04234726A - 液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、液晶表示装置、特に、
アクティブマトリクス方式の液晶表示装置に関する。

【０００２】近年、ラップトップ型あるいはブックタイ
プ型と呼ばれる可搬型コンピュータの普及が目ざましい
。こうしたコンピュータの表示装置には、薄型、軽量且
つ低電力のもの、例えば液晶表示装置が使用される。

【０００３】液晶表示装置の中でも、アクティブマトリ
クス方式の液晶は、多階調表示が可能であり、高機能ア
プリケーションソフトウエアの性能を充分に活かすこと
ができる。

【０００４】

【従来の技術】図１０は従来のアクティブマトリクス方
式の液晶表示装置の構成図である。図１０において、多
数のゲートバスラインとデータバスラインの交点に形成
されたトランジスタ（例えばＴＦＴ：ｔｈｉｎ　ｆｉｌ
ｍ　ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）の各電極が、ゲートバスラ
インおよびデータバスラインに接続されると共に、画素
電極に接続されており、この画素電極は、補助容量およ
び液晶を介して共通電極に接続されている。

【０００５】２枚の基板の一方にゲートバスライン、デ
ータバスラインおよびトランジスタを形成すると共に、
他方の基板の全面に共通電極を敷き詰めて形成し、これ
らの基板間に補助容量および液晶を形成する。

【０００６】図１１は従来構成各部の電圧波形図であり
、ＶＧ（ｉ）はｉ行目のゲートバスライン（走査線）に
印加される電圧（走査信号）、ＶＳ（ｊ）はｊ列目のデ
ータバスラインに印加される電圧（データ信号）、ＶＤ
（ｉ，ｊ）はｉ行，ｊ列の画素に印加される電圧、Ｖｃ
ｏｍは共通電極の電圧である。

【０００７】任意行（例えばｉ行目）のゲートバスライ
ンに印加する電圧をＶｏｎにすると共に、任意列（例え
ばｊ列目）のデータバスラインに印加する電圧を＋Ｖ（
または−Ｖ）にして、ｉ行，ｊ列の画素にデータバスラ
インの電圧を書き込む。書き込み電圧と共通電極の電位
差に応じた明るさの表示階調が得られる。

【０００８】ここで、＋Ｖおよび−Ｖの２種類の書き込
み電圧は、液晶の劣化を防ぐためのもので、液晶を交流
駆動するためのものである。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、かかる
従来の液晶表示装置にあっては、液晶を交流駆動するた
めの書き込み電圧の振り幅が、＋Ｖから−Ｖまでの２×
Ｖ（図１１参照）にもなり、電圧発生源（書き込み電圧
発生用）の負担が大きくなるといった問題点がある。

【００１０】なお、液晶の交流駆動法としては、書き込
み電圧の振り幅を狭くすると共に、共通電極の電圧（Ｖ
ｃｏｍ　）を交互に振る方法もある。しかし、全面敷き
詰め型の共通電極にあっては、その負荷容量が非常に大
きいので、この大きな負荷容量を高速にスイッチングす
るための電圧発生源（共通電極駆動用）を必要とし、や
はり、電圧発生源の負担増を避けることができない。

【００１１】そこで、本発明は、共通電極の電圧を交流
化する場合、共通電極を分割すると共に、各分割単位に
対して逆極性の電圧を印加することにより、交流化の周
期を低く抑え、電圧発生源（共通電極駆動用）の負担軽
減を図ることを目的としている。

【００１２】

【課題を解決するための手段】図１は本発明に係る液晶
表示装置の原理構成図である。図１において、ＬＧ１〜
ＬＧｉは行（走査線）ごとに並べられたゲートバスライ
ン、ＬＤ１〜ＬＤｊは列ごとに並べられたデータバスラ
イン、Ｃ（１，１）〜Ｃ（ｉ，ｊ）はゲートバスライン
とデータバスラインの交差点に形成された表示セル、Ｌ
ｃｏｍ１〜Ｌｃｏｍｉは共通ラインである。

【００１３】共通ラインＬｃｏｍ１〜Ｌｃｏｍｉは、１
を含むｎ走査線毎に順次、異なるグループに振り分けら
れ、グループごとに所定の駆動電圧が与えられる。ここ
で、全ての共通ラインは、各共通ラインに付した（）付
き添字で識別するように、例えば第１グループ（１）と
第２グループ（２）に分けられている。すなわち、原理
図では、１走査線ごとに振り分けられているから、この
場合のｎは１である。

【００１４】

【作用】このように構成すると、共通ラインの負荷容量
がグループ数分の１に減少される。従って、各グループ
ごとの駆動電圧発生回路の負担が軽減される。

【００１５】

【実施例】以下、本発明を図面に基づいて説明する。図
２〜図９は本発明に係る液晶表示装置の一実施例を示す
図である。

【００１６】図２において、１０は制御部、１１は駆動
電圧発生部、１２はデータラインドライバ、１３はゲー
トラインドライバ、１４は切替回路、１５は液晶表示パ
ネルである。

【００１７】制御部１０は、外部から入力する表示制御
信号やクロック信号などに従って、データライン（列）
指定用ロード信号ＳＬＯＡＤやゲートドライバ制御信号
ＳＧＡＴＥ（フレーム同期信号ＳＦＲＡＭＥやラインシ
フト信号を含む）を発生する主回路部と、ＳＬＯＡＤお
よびＳＦＲＡＭＥから交流化制御信号ＳＡＣ１およびＳ
ＡＣ２を発生する交流化制御信号発生部１０ａとを含む
もの、駆動電圧発生部１１は、データライン駆動電圧（
書き込み電圧）ＶＤＡＴＡ、ゲートライン駆動電圧ＶＧ
ＡＴＥおよび２種類の共通ライン駆動電圧Ｖｃｏｍ１、
Ｖｃｏｍ２を発生するもの、データラインドライバ１２
は、ＳＬＯＡＤに従って１つのデータバスラインを選択
しそれにＶＤＡＴＡを印加するもの、ゲートラインドラ
イバ１３は、ＳＧＡＴＥに従って１つのゲートバスライ
ンを選択しそれにＳＧＡＴＥを印加するもの、切替回路
１４は、入力されたＶｃｏｍ１とＶｃｏｍ２とを、ＳＡ
Ｃ２に従ってフレーム毎に交互に入れ換えて出力するも
のである。

【００１８】ここで、切替回路１４の出力をＶｃｏｍＡ
、ＶｃｏｍＢで表すと、ＶｃｏｍＡがＶｃｏｍ１（また
はＶｃｏｍ２）であれば、ＶｃｏｍＢはＶｃｏｍ２（ま
たはＶｃｏｍ１）となる。なお、図３は各信号のタイミ
ングチャートである。

【００１９】液晶表示パネル１５は、その要部構成を図
４に示すように、複数のゲートバスライン（代表してＬ
Ｇ１およびＬＧ２）と、複数のデータバスライン（代表
してＬＤ１およびＬＤ２）と、複数の共通ライン（代表
してＬｃｏｍ１およびＬｃｏｍ２）とを備えると共に、
各ラインの交点にトランジスタＴｒ（例えばＴＦＴ）お
よび液晶Ｒを含む表示セル（代表してＣ（１，１）〜Ｃ
（２，２））を接続して構成し、横方向の複数の表示セ
ルとそれらのセルに接続するゲートバスラインおよび共
通ラインで１本の走査線を形成している。

【００２０】本実施例では、ゲートバスライン、表示セ
ルおよび共通ラインを、１本の走査線ごとにグループ分
けする。すなわち、この例では、ゲートバスラインＬＧ
１と、表示セルＣ（１，１）、Ｃ（１，２）と、共通ラ
インＬｃｏｍ１とがグループＡに振り分けられ、また、
ゲートバスラインＬＧ２と、表示セルＣ（２，１）、Ｃ
（２，２）と、共通ラインＬｃｏｍ２とがグループＢに
振り分けられている。

【００２１】図５は交流化制御信号発生部１０ａの一構
成例を示す図である。オアゲート２０とＤ型フリップフ
ロップ２１、２２とを備え、ＳＬＯＡＤに同期（従って
走査線に同期）したＶＡＣ１と、ＳＦＲＡＭＥに同期（
従ってフレームに同期）したＶＡＣ２（およびその極性
反転信号）とを生成する。

【００２２】図６は切替回路１４の一構成例を示す図で
ある。４つのアナログスイッチ２３〜２６と、２つのＯ
Ｐアンプ２７、２８を備え、ＶＡＣ２（およびその極性
反転信号）に従って４つのアナログスイッチ２３〜２６
をフレーム周期で交互に切替え、ＯＰアンプ２７、２８
からＶｃｏｍＡとＶｃｏｍＢとを低インピーダンスで取
り出している。

【００２３】図７は駆動電圧発生部１１のうち、Ｖｃｏ
ｍ１、Ｖｃｏｍ２、ＶＤＡＴＡを発生する要部の構成図
である。高電位側電源ＶＤＤと低電位側電源ＶＳＳとの
間に複数の抵抗２９〜３３を直列に接続し、各接続点の
電位をＶｃｏｍ１、Ｖｃｏｍ２、ＶＤＡＴＡとして取り
出している。なお、この例では、ＶＤ−ＯＮ１、ＶＤ−
ＯＦＦ１、ＶＤ−ＯＮ２およびＶＤ−ＯＦＦ２といった
４種類の電圧を作り出している。これらの電圧は、液晶
を交流駆動するのに必要な電圧であり、且つ、２階調表
示を想定した場合の電圧種である。従って、多階調表示
の場合は当然のことながら電圧の種類を増やす必要があ
るが、それには、ＶＤ−ＯＮとＶＤ−ＯＦＦの間をさら
に細かく分割すればよい。あるいは、このような抵抗分
割による離散的な電圧の代わりに、表示輝度に比例して
連続的に変化するアナログ電圧を用いるようにしてもよ
い。

【００２４】次に、作用を説明する。図８は液晶表示パ
ネル１５のグループＡの電圧波形図、また、図９は液晶
表示パネル１５のグループＢの電圧波形図である。 グループＡ（図８参照）一方、この例では、ＶＧＡＴＥ
が第１走査線（１Ｌ）のタイミングでオン（Ｖｏｎ）に
なっており、このＶｏｎのタイミングのときのＶＤＡＴ
Ａの電圧（ＶＨまたはＶＬ）が液晶に与えられる。

【００２５】グループＡの共通ラインの電位（Ｖｃｏｍ
Ａ）は、フレーム毎にＶｃｏｍ１からＶｃｏｍ２（また
はこの逆）へと変化しており、液晶の両端電圧ＶＬＣは
、ＶｃｏｍＡとＶＨの電位差、またはＶｃｏｍＡとＶＬ
の電位差で与えられる。 グループＢ（図９参照）この例では、ＶＧＡＴＥが第２
走査線（２Ｌ）のタイミングでオン（Ｖｏｎ）になって
おり、このＶｏｎのタイミングのときのＶＤＡＴＡの電
圧（ＶＨまたはＶＬ）が液晶に与えられる。

【００２６】グループＢの共通ラインの電位（Ｖｃｏｍ
Ｂ）は、フレーム毎にＶｃｏｍ１からＶｃｏｍ２（また
はこの逆）へと変化しており、液晶の両端電圧ＶＬＣは
、ＶｃｏｍＢとＶＨの電位差、またはＶｃｏｍＢとＶＬ
の電位差で与えられる。

【００２７】以上のように、本実施例では、ＶＤＡＴＡ
の電圧（ＶＨ、ＶＬ）を選択的に液晶に与えることがで
きる。 そして、そのＶＨ、ＶＬとＶｃｏｍＡ（またはＶｃｏｍ
Ｂ）との電位差を液晶の両端電圧ＶＬＣとすることがで
きる。従って、液晶を駆動するに充分な大きさのＶＬＣ
を与えることができる。

【００２８】しかも、共通ラインを２つのグループＡ、
Ｂに分けているので、グループ当たりの容量を半減する
ことができ、駆動電圧発生部１１の負担を軽くすること
ができるという特有の効果が得られる。

【００２９】さらに、共通ラインの電圧反転をフレーム
ごととしたので、消電力化、電源回路の規模縮小化を図
ることができる。

【００３０】なお、実施例では、１走査線ごとに共通ラ
インをグループ分けしているが、これに限るものではな
く、複数走査線ごとにグループ分けしてもよい。例えば
２走査線ごと、３走査線ごと、あるいはｎ走査線ごとに
分けてもよい。何れの分け方でもグループ数は２となる
。ｎの最大数は、最大走査線の１／２になる。

【００３１】また、実施例では、ＴＦＴを使用する表示
セルに適用したが、例えばＭＯＳ−ＦＥＴを使用するも
のであってもよい。

【００３２】さらに、実施例では、液晶セルに加える電
圧をＯＮ／ＯＦＦの２種（交流化して４種）にしたが、
それらの中間値を加えるものであってもよい。

【００３３】

【発明の効果】本発明によれば、共通電極の電圧を交流
化する場合、共通電極（共通ライン）を分割すると共に
、各分割単位に対して逆極性の電圧を印加するようにし
たので、交流化の周期を低く抑えることができ、電圧発
生源（共通電極駆動用）の負担軽減を図ることができる
。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の原理構成図である。

【図２】一実施例のブロック構成図である。

【図３】一実施例のタイミングチャートである。

【図４】一実施例の液晶表示パネルの要部構成図である
。

【図５】一実施例の交流化制御信号発生部の構成図であ
る。

【図６】一実施例の切替回路の構成図である。

【図７】一実施例の駆動電圧発生部の要部構成図である
。

【図８】一実施例の液晶表示パネル（グループＡ）の波
形図である。

【図９】一実施例の液晶表示パネル（グループＢ）の波
形図である。

【図１０】従来の液晶表示装置の要部構成図である。

【図１１】従来例の各部波形図である。

【符号の説明】

ＬＧ１〜ＬＧｉ……ゲートバスライン ＬＤ１〜ＬＤｊ……データバスライン Ｃ（１，１）〜Ｃ（ｉ，ｊ）……表示セルＬｃｏｍ１〜
Ｌｃｏｍｉ……共通ライン１０……制御部 １０ａ……交流化制御信号発生部 １１……駆動電圧発生部 １２……データラインドライバ １３……ゲートラインドライバ １４……切替回路 １５……液晶表示パネル ＬＧ１、ＬＧ２……ゲートバスライン ＬＤ１、ＬＤ２……データバスライン

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数列および複数行の各交差点に配列され
   た表示セル（Ｃ（１，１）〜Ｃ（ｉ，ｊ））と、各セル
   のコントロール端子に接続するゲートバスライン（ＬＧ
   １〜ＬＧｉ）と、各セルの書き込み電圧印加端子に接続
   するデータバスライン（ＬＤ１〜ＬＤｊ）と、各セルの
   共通端子に接続する共通ライン（Ｌｃｏｍ１〜Ｌｃｏｍ
   ｉ）と、を具備する液晶表示装置であって、前記共通ラ
   イン（Ｌｃｏｍ１〜Ｌｃｏｍｉ）を、１を含むｎ走査線
   ごとにグループ分けすると共に、該グループごとに所定
   の駆動電圧を与えることを特徴とする液晶表示装置。