JPH06237162A

JPH06237162A - 電圧出力回路並びに表示装置の共通電極駆動回路及び表示装置の信号配線駆動回路

Info

Publication number: JPH06237162A
Application number: JP5021532A
Authority: JP
Inventors: Toshihiro Yanagi; 俊洋柳; Hisao Okada; 久夫岡田; Tadatsugu Nishitani; 忠継西谷
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1993-02-09
Filing date: 1993-02-09
Publication date: 1994-08-23

Abstract

(57)【要約】【目的】電圧変動に対して対応でき、表示品位の向上
を図れるようにする。【構成】直流電源Ｙ、Ｚからの出力されたレベルの異
なる２つの電圧がスイッチＳＷ１、ＳＷ２により交互に
選択して使用され、基準電圧を中心とした交流電圧が共
通電極に出力される。このとき、スイッチＳＷ１、ＳＷ
２が一方の直流電源Ｙ又はＺからの出力を選択して共通
電極に与えると、他方の直流電源Ｚ又はＹからの出力が
共通電極に与えられない状態となる。よって、直流電源
Ｙ、Ｚの片方からの電圧が共通電極駆動回路から出力さ
れる。このとき、その出力系から、出力側でない直流電
源側に設けたコンデンサＣｙ又はＣｚがスイッチＳＷ１
又はＳＷ２によって切り離されているから、そのコンデ
ンサが出力の負荷となることはない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、矩形波が駆動用に用い
られる装置一般の駆動源として使用される電圧出力回
路、並びに表示装置に備わった共通電極を駆動するため
のものであり、上記電圧出力回路を備えた表示装置の共
通電極駆動回路、並びに表示装置に備わった信号配線を
駆動するためのものであり、上記電圧出力回路を備えた
表示装置の信号配線駆動回路に関する。

【０００２】

【従来の技術】上述したアクティブマトリクス型の液晶
表示装置としては、対向配設された２つの基板の間に表
示媒体である液晶が挟持され、一方の基板の液晶側表面
には絵素電極、信号配線（データ配線）、走査配線（ゲ
ート配線）及びその他のものが複雑に配設され、他方の
基板の液晶側表面には共通電極が形成されている。この
共通電極と絵素電極との間では、表示に寄与する液晶容
量が構成される。

【０００３】上記絵素電極には、信号配線を介して信号
配線駆動回路が接続されている。この信号配線駆動回路
は、外部から与えられた複数レベルの階調用電圧を選択
して、又は振動電圧法によって前記階調用電圧から作ら
れる補間電圧を絵素電極に出力し、これにより階調表示
を行わせる構成となっている（特願平４−１２９１６４
等参照）。

【０００４】また、他方の基板に形成された共通電極
は、両基板の間に設けた共通電極転移抵抗を介して、前
記絵素電極が形成された一方の基板側に設けた端子に接
続されている。このように共通電極転移抵抗を設けるの
は、絵素電極が形成された一方の基板に設けられる駆動
回路と共通電極とを接続して共通電極をその駆動回路に
より駆動するためである。

【０００５】上記共通電極に電圧を印加して駆動する共
通電極駆動回路としては、従来、図１１に示す構成のも
のが知られている。この共通電極駆動回路は、共通電極
を交流駆動する場合の例である。この駆動回路は、演算
増幅器１０と相補回路１１とを備える。演算増幅器１０
には一定電圧とＰＯＬ信号とが入力され、演算増幅器１
０からの出力信号は、ＰＯＬ信号の振幅及び２つの抵抗
の比により決定され、かつ、入力された一定電圧を中心
とした矩形波であり、相補回路１１を介して共通電極に
出力される構成となっている。なお、相補回路１１には
駆動電源として２電圧Ｖhigh、Ｖlowが印加され、相補
回路１１は双方向の電流増幅器として動作する。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】図１２は、図１１に示
す共通電極駆動回路の出力波形を示したものである。な
お、図１２は１ゲート配線毎に電圧の極性を反転する、
所謂ライン反転の場合の波形である。ＰＯＬ信号は高低
２レベルで切り替わる信号であり、ＰＯＬ信号が高レベ
ルのとき共通電極駆動回路は低い電圧を出力し、またＰ
ＯＬ信号が低レベルのとき共通電極駆動回路は高い電圧
を出力する。したがって、ＰＯＬ信号が高レベルのとき
には、中心電圧に対して正の出力が与えられる絵素電極
と、負電圧が与えられる共通電極との間、つまり絵素が
正に充電されることとなり、ＰＯＬ信号が低レベルのと
きには逆になる。

【０００７】このため、従来の共通電源駆動回路におい
ては、急激な電圧変動が生じるが、この急激な電圧変動
に対する電荷の吸収・供給の為に、十分な大きさのコン
デンサを用いて対処することは困難であった。その理由
を以下に説明する。

【０００８】図１１の共通電極駆動回路において、負荷
の電圧変動に対してコンデンサを用いて対処しようとし
た場合、駆動回路の出力端子から共通電極の入力端子ま
での間にコンデンサを設ける必要がある。この場合、設
けたコンデンサそのものが交流駆動を行っている共通電
源駆動回路の負荷となってしまう。

【０００９】従って、交流の正負の交替時に、共通電極
駆動回路自身がコンデンサを充放電してやる必要が生
じ、これにより波形の鈍り、充放電のための電力消費等
の問題を起こしてしまう。よって、十分な容量のコンデ
ンサを使用して対処することは、事実上、不可能であっ
た。

【００１０】かかる問題は、振動電圧駆動法によらない
従来の他の駆動方法においても存在するが、実用上の問
題となる迄には至らなかった。しかし、振動電圧駆動法
においては、データ配線の振動電圧によって共通電極に
電圧が誘起されてしまい、場合によっては実用上の問題
にまで至ることがある。

【００１１】図１３にデータ配線に振動電圧が出力され
ている時の共通電極の電圧変動の例を示す。図に示すよ
うに、共通電極に印加される電圧に、上記データ配線に
与えられる振動電圧により影響を受けて変動する現象が
起こる。この現象が生じると、結果的に絵素に充電され
る電圧に不均等が生じ、表示品位の劣化を起こすことに
なる。

【００１２】なお、同様の問題は、信号配線駆動回路、
より具体的に言えば信号配線駆動回路の階調用電圧源に
も発生する。以下に、信号配線駆動回路の場合について
簡単に説明する。

【００１３】図１４は、信号配線駆動回路のうち、所謂
デジタルデータドライバと呼ばれる部分の１出力対応の
構成図である。これは、３ビットの表示データに対応し
て８つの階調表示を実現する場合の回路であり、出力保
持用記憶手段であるホールドフリップフロップＭＨに保
持されているデータの値に対応して、一定電圧Ｖ０〜Ｖ
７をそれぞれ発生する８つの階調用電圧源のうちのいず
れか１つを選択して出力し、信号配線を駆動する。例え
ば、データの値が３の場合には、アナログスイッチＡＳ
Ｗ３が入の状態となり、階調用電圧源からの電圧Ｖ３が
出力となる。この場合、電圧Ｖ３を出力する階調用電圧
源はアナログスイッチＡＳＷ３を介して信号配線を駆動
することになる。

【００１４】なお、上記８つの階調用電圧源は、駆動回
路（ドライバ）を構成するＬＳＩとは別に構成されてお
り、各階調用電圧源からの電圧Ｖ０〜Ｖ７は駆動回路に
入力されるので普通である。その理由は以下の通りであ
る。実際の駆動回路においては、図１４の回路が表示装
置のデータ配線の数だけ存在しており、例えばＶＧＡ型
の場合には１９２０本にも達する。階調用電圧源は、最
大出力として全ての信号配線を同時に駆動する場合があ
り、その場合に必要な電流を十分に供給できる電圧源を
ドライバ内部に合理的に製作することが困難だからであ
る。

【００１５】図１５は、振動電圧駆動法に基づくデータ
ドライバの１出力当りの回路構成図である。本データド
ライバは、図１４と同様の効果を得ることができる回路
であるが、外部からの供給が必要な階調用電圧源の数は
半分の４つに削減されている。このデータドライバにお
いては、Ｖ１、Ｖ３、Ｖ４、Ｖ６に対応する電圧は振動
電圧駆動法によって作製される。図１６に、そのＶ１に
対応する出力波形を示す。即ち、１出力期間において、
Ｖ０とＶ２の間で複数回振動する電圧が出力され、表示
装置を構成する絵素と駆動回路との間において形成され
る低周波通過フィルタの作用により、絵素には振動電圧
の平均値としての直流電圧が加えられる。図９のデータ
ドライバにより得られる階調電圧の関係を表１に示す
（図１４〜図１６の説明内容は特願平４−１２９１６４
等参照）。

【００１６】図１７に振動電圧駆動法によって作製され
る複数の電圧うちの１つである電圧Ｖ０の波形例を、共
通電極における電圧波形（Ｖｃｏｍ）と併せて示す。な
お、Ｖ０は破線で、Ｖｃｏｍは実線で示しており、破線
と実線とが接近している部分は表示の都合上少しずらし
ているが、実際は同一線上に重なっている。この図１７
に示すように、電圧Ｖ０は極性が反対である共通電極に
おける電圧Ｖｃｏｍとほぼ同一時限で反転する矩形波で
あり、データの値が０の場合は、データ配線に与えられ
る電圧Ｖ０と共通電極に与えられるＶｃｏｍとで絵素が
充電されることになる。

【００１７】ところで、このような階調用電圧源として
は、従来の共通電極駆動回路の場合と同様に、図１１の
ような回路が用いられていた。なお、図１１の回路を共
通電極駆動回路として使用する場合と階調用電圧源とし
て使用する場合との違いは、本質的にはなく、階調用電
圧源の場合はそれぞれデータに対応した振幅の幅となる
ことと、後述する本発明の電圧出力回路を示す図１のＰ
ＯＬ信号に対する位相が、同相の場合と逆相の場合があ
ることだけである。

【００１８】このような構成の回路を階調用電圧源、即
ち信号配線駆動回路として用いた場合、上述した共通電
極駆動回路で述べたことと同様の内容が内在することは
明らかである。これは、従来の図１４のような構造の信
号配線駆動回路に使用する場合は、余り問題となるには
至らなかったが、図１５のような振動電圧法を用いた信
号配線駆動回路に使用する場合には顕著化する。即ち、
１出力期間に対して相対的に高速に切り替えられる振動
電圧による電流変動を補償するための十分な大きさのコ
ンデンサを用いることができず、図１３に示すような電
圧のゆれを生じ、場合によっては表示の劣化等の問題を
引き起こすこととなる。

【００１９】本発明は、かかる課題を解決すべくなされ
たものであり、急な電圧変動に対して対応できる電圧出
力回路、並びに表示品位の向上を図れる表示装置の共通
電極駆動回路、並びに表示品位の向上を図れる表示装置
の信号配線駆動回路を提供することを目的とする。

【００２０】

【課題を解決するための手段】本発明の電圧出力回路
は、レベルの異なる一定電圧をそれぞれ出力する２つの
直流電源と、該２つの直流電源から与えられる両出力電
圧を交互に選択して出力するスイッチ回路を備え、該ス
イッチ回路の選択出力により交流電圧を出力する手段
と、各直流電源と該スイッチ回路とを電気的に接続する
２つの配線のそれぞれに個別に、及び／又は該２つの配
線に掛け渡した状態に、設けられているコンデンサと、
を具備するので、そのことにより上記目的が達成され
る。

【００２１】本発明の表示装置の共通電極駆動回路は、
表示媒体を間に挟んで対向する２つの基板の一方に絵素
電極が形成され、他方の基板に該絵素電極との間で容量
を構成する共通電極が形成されている表示装置の該共通
電極を駆動する表示装置の共通電極駆動回路において、
レベルの異なる一定電圧をそれぞれ出力する２つの直流
電源と、該２つの直流電源から与えられる両出力電圧を
交互に選択して出力するスイッチ回路を備え、該スイッ
チ回路の選択出力により交流電圧を共通電極に出力する
手段と、各直流電源と該スイッチ回路とを電気的に接続
する２つの配線のそれぞれに個別に、及び／又は該２つ
の配線に掛け渡した状態に、設けられているコンデンサ
と、を具備するので、そのことにより上記目的が達成さ
れる。

【００２２】本発明の表示装置の信号配線駆動回路は、
表示媒体を間に挟んで対向する２つの基板の一方に絵素
電極及び信号配線が形成され、該絵素電極に該信号配線
を介して信号を与えるべく信号配線駆動回路が設けられ
た表示装置の信号配線駆動回路において、該信号配線に
与えるための電圧を供給する２以上の電圧供給源のそれ
ぞれが、レベルの異なる一定電圧をそれぞれ出力する２
つの直流電源と、該２以上の直流電源から与えられる両
出力電圧を交互に選択して出力するスイッチ回路を備
え、該スイッチ回路の選択出力により交流電圧を出力す
る手段と、各直流電源と該スイッチ回路とを電気的に接
続する２つの配線のそれぞれに個別に、及び／又は該２
つの配線に掛け渡した状態に、設けられているコンデン
サと、を具備する構成となっているので、そのことによ
り上記目的が達成される。

【００２３】また、本電圧出力回路、並びに表示装置の
共通電極駆動回路及び表示装置の信号配線駆動回路にお
いて、前記２つの直流電源にそれぞれ一定電位である２
種の制御電圧を入力し、該２つの直流電源の一方が該２
種の制御電圧の和の電圧を出力し、他方の直流電源が該
２種の制御電圧の差の電圧を出力するように構成しても
よい。

【００２４】

【作用】本発明の電圧出力回路にあっては、２つの直流
電源からの出力されたレベルの異なる２つの電圧がスイ
ッチ回路により交互に選択して使用される。これによ
り、或る電圧を中心とした交流電圧が外部に出力され
る。このとき、スイッチ回路が一方の直流電源からの出
力を選択して外部に与えると、他方の直流電源からの出
力が外部に与えられない状態となる。よって一方の直流
電源からの電圧が電圧出力回路から出力される。

【００２５】この場合において、各直流電源と該スイッ
チ回路とを電気的に接続する２つの配線のそれぞれに個
別にコンデンサの一端が設けられていると、一方の直流
電源側の出力系から、他方の直流電源側に設けたコンデ
ンサがスイッチ回路によって切り離されているから、そ
のコンデンサが出力系の負荷となることはない。また、
コンデンサは、スイッチ回路を介して、外部の、例えば
共通電極に振動電圧を原因として誘起される正又は負の
時限中における電圧変動を吸収することになる。更に、
予め充電されているコンデンサは、正から負へまたは負
から正へ充放電するときに起こる突入電流の電荷の一部
の供給源となる。

【００２６】以上のことは、各直流電源と該スイッチ回
路とを電気的に接続する２つの配線に掛け渡した状態に
コンデンサが設けられている場合や、各直流電源と該ス
イッチ回路とを電気的に接続する２つの配線のそれぞれ
に個別に、かつ該２つの配線に掛け渡した状態にコンデ
ンサが設けられている場合もほぼ同様である。

【００２７】更に、２つの直流電源にそれぞれ一定電位
である２種の制御電圧を入力し、該２つの直流電源の一
方が該２種の制御電圧の和の電圧を出力し、他方の直流
電源が該２種の制御電圧の差の電圧を出力するように構
成すると、一方の電圧＋他方の電圧と、一方の電圧−他
方の電圧とが得られる。よって、一方の電圧を振幅の中
心とし、他方の電圧により振幅が決定された交流電圧を
外部に与えることが可能となる。

【００２８】なお、上述した電圧出力回路の作用は、表
示装置の共通電極駆動回路及び表示装置の信号配線駆動
回路においても同様である。

【００２９】

【実施例】先ず、本発明の基本原理を説明する。

【００３０】図１に本発明に係る電圧出力回路の基本的
構成図を示す。この電圧出力回路は、高い電圧を作成す
る直流電源Ｙと、低い電圧を作成する直流電源Ｚとを有
し、直流電源Ｙからの高い電圧をスイッチＳＷ１を介し
て出力し、直流電源Ｚからの低い電圧をスイッチＳＷ２
を介して出力する。スイッチＳＷ１、ＳＷ２は、それぞ
れ直流電源Ｙ又はＺを選択するためのものであり、スイ
ッチＳＷ１は反転増幅器１によりＰＯＬ信号が反転され
た信号によりオン・オフ制御され、スイッチＳＷ２はＰ
ＯＬ信号そのものによりオン・オフ制御される。よっ
て、スイッチＳＷ１が入（on）のときはスイッチＳＷ２
が切（off）となり、スイッチＳＷ２が入のときはスイ
ッチＳＷ１が切となる。なお、スイッチＳＷ１、ＳＷ２
は、可能な限りオン時のインピーダンスが低い素子を用
いることが好ましい。

【００３１】また、直流電源Ｙと直流電源Ｚとの出力側
には、それぞれコンデンサＣｙ、Ｃｚの一端が接続され
ており、このコンデンサＣｙ、Ｃｚにより直流電源Ｙと
直流電源Ｚとから出力される電圧は安定する。

【００３２】次に、この電圧出力回路を共通電極に接続
した場合を例に挙げて、電圧出力回路の動作を図２のタ
イミング図に基づいて説明する。この場合において、Ｐ
ＯＬ信号は１水平時間Ｈ毎に反転する信号であり、ＰＯ
Ｌ信号が高（High）のときは絵素を正電圧に充電し、低
（Low）のときは絵素を負電圧に充電すると仮定する。

【００３３】かかる仮定において、ＰＯＬ信号が低のと
きは、スイッチＳＷ１を制御する信号は高であってスイ
ッチＳＷ１は入となり、スイッチＳＷ２を制御する信号
は低であってスイッチＳＷ２は切となり、よって直流電
源Ｙからの電圧が、入状態のスイッチＳＷ１を通して電
圧出力回路から出力される。このとき、その出力系から
コンデンサＣｚがスイッチＳＷ２によって切り離されて
いるから、コンデンサＣｚが出力の負荷となることはな
い。

【００３４】また、コンデンサＣｙは、この電圧出力回
路が接続される外部の負荷の電圧変動、例えば振動電圧
を原因として共通電極に誘起され、正の時限中、即ち絵
素にとっては負に充電される時限中における電圧変動
を、入のスイッチＳＷ１を介して吸収することになる。
更に、充電されているコンデンサは、正・負の切り替え
る際、共通電極を正から負へまたは負から正へ充放電す
るときの突入電流の電荷の一部の供給源ともなる。

【００３５】一方、ＰＯＬ信号が高のときは逆に、スイ
ッチＳＷ２を制御する信号は高であってスイッチＳＷ２
は入となり、スイッチＳＷ１を制御する信号は低であっ
てスイッチＳＷ１は切となり、よって直流電源Ｚからの
電圧が、入状態のスイッチＳＷ２を通して電圧出力回路
から出力される。このとき、その出力系から、コンデン
サＣｙがスイッチＳＷ１によって切り離されているか
ら、コンデンサＣｙが出力の負荷となることはない。ま
た、コンデンサＣｚは、この電圧出力回路が接続される
外部の負荷の電圧変動、例えば振動電圧を原因として共
通電極に誘起され、負の時限中、即ち絵素にとっては正
に充電される時限中における電圧変動を吸収することに
なる。更に、充電されているコンデンサは、正・負の切
り替える際、共通電極を正から負へまたは負から正へ充
放電するときの突入電流の電荷の一部の供給源ともな
る。

【００３６】このようにコンデンサＣｙ、Ｃｚは、それ
ぞれ直流電源Ｙ、Ｚにのみ接続されており、正・負に切
り替え時にコンデンサＣｙ、Ｃｚが、電圧出力回路が出
力する際の負荷となることはないので、負荷の電圧変動
に対応するのに必要な最適な容量のものを使用すること
ができる。

【００３７】また、コンデンサを設ける形態としては、
上記の場合に限定するものではない。例えば、１つのコ
ンデンサが、その一方の端子を直流電源ＹとスイッチＳ
Ｗ１との間の配線に、他方の端子を直流電源Ｚとスイッ
チＳＷ２との間の配線に接続した状態に配置されるよう
にしてもよい。或は、図１に示すように２つの直流電源
ＹとＺとに各別にコンデンサＣｙ、Ｃｚを設けると共
に、更にもう１つのコンデンサを、一方の端子を直流電
源Ｙに設けられた上記配線に、他方の端子を直流電源Ｚ
に設けられた配線に接続して設けるようにしてもよい。

【００３８】後者の場合には、コンデンサＣｙ、Ｃｚ
と、もう１つのコンデンサとの２種類のコンデンサが存
在するので、例えばコンデンサＣｙ、Ｃｚを正又は負の
時限中における電圧変動を吸収する為に使用し、もう１
つのコンデンサを充放電の際に起こる突入電流の電荷の
一部の供給源として使用することができる。つまり、各
コンデンサの値を適宜選択することにより、使用目的に
対応するようにコンデンサを使用することができる。よ
って、この場合には、特に、正負の切り替え時に共通電
極（外部の負荷）の充放電のために流れる突入電流の電
荷を、より効率よく蓄えることができるという利点があ
る。なお、コンデンサＣｙ、Ｃｚおよびもう１つのコン
デンサの使用目的は、上記とは逆にしてもよい。

【００３９】（実施例１）次に、本発明の実施例につい
て説明する。

【００４０】図３は、本実施例に係る共通電極駆動回路
を示すブロック図である。この共通電極駆動回路は、演
算増幅器ＯＰ１と、演算増幅器ＯＰ２とを有し、両演算
増幅器ＯＰ１、ＯＰ２の非反転入力端子（＋）には、高
電圧Ｖhighと低電圧Ｖlowとの抵抗による分圧が与えら
れる。また、両演算増幅器ＯＰ１、ＯＰ２の反転入力端
子（−）には、それぞれの演算増幅器ＯＰ１、ＯＰ２か
らの出力信号が与えられる。

【００４１】演算増幅器ＯＰ１の出力電圧Ｖｙはスイッ
チＳＷ１へ与えられ、演算増幅器ＯＰ２の出力電圧Ｖｚ
はスイッチＳＷ２へ与えられる。スイッチＳＷ１又はＳ
Ｗ２は共に、電界効果型トランジスタ（ＦＥＴ）を用い
て形成されている。スイッチＳＷ１のゲートには、反転
増幅器１によりＰＯＬ信号の極性が反転され、更にレベ
ル変換回路２を経た信号が入力される。スイッチＳＷ１
は、その入力信号によりオン・オフ制御され、オンのと
きに演算増幅器ＯＰ１から与えられる電圧信号Ｖｙを出
力する。もう一方のスイッチＳＷ２のゲートには、ＰＯ
Ｌ信号がレベル変換回路２を経た信号が入力される。

【００４２】スイッチＳＷ２は、その入力信号によりオ
ン・オフ制御され、オンのときに演算増幅器ＯＰ２から
与えられる電圧信号Ｖｚを出力する。なお、レベル変換
回路２は、論理レベルで与えられるＰＯＬ信号及びその
反転信号をＦＥＴの制御に適したレベルに変換する回路
である。

【００４３】よって、スイッチＳＷ１が入（ON）のとき
はスイッチＳＷ２が切（OFF）となり、スイッチＳＷ２
が入のときはスイッチＳＷ１が切となる。なお、スイッ
チＳＷ１、ＳＷ２は、可能な限りオン時のインピーダン
スが低い素子を用いることが好ましい。

【００４４】上述した演算増幅器ＯＰ１とＯＰ２との出
力側には、それぞれコンデンサＣｙ、Ｃｚが設けられて
おり、このコンデンサＣｙ、Ｃｚにより演算増幅器ＯＰ
１と演算増幅器ＯＰ２とから出力される電圧Ｖｙ、Ｖｚ
は安定する。コンデンサＣｙ、Ｃｚは、先述したコンデ
ンサに対応するものである。

【００４５】次に、この共通電極駆動回路の動作を、図
４のタイミング図に基づいて説明する。この場合におい
て、ＰＯＬ信号は１水平時間Ｈ毎に反転する信号であ
り、ＰＯＬ信号が高（High）のときは絵素を正電圧に充
電し、低（Low）のときは絵素を負電圧に充電すると仮
定する。

【００４６】かかる仮定の際、ＰＯＬ信号が低のとき
は、スイッチＳＷ１を制御する信号は高であってスイッ
チＳＷ１は入となり、スイッチＳＷ２を制御する信号は
低であってスイッチＳＷ２は切となる。よって、演算増
幅器ｏｐ１からの電圧Ｖｙが、入状態のスイッチＳＷ１
を通して共通電極駆動回路から出力される。このとき、
その出力系からコンデンサＣｚがＳＷ２によって切り離
されているから、コンデンサＣｚが出力の負荷となるこ
とはない。また、予め充電されているコンデンサＣｙ
は、スイッチＳＷ１を介することにより、正・負の切り
替える際、共通電極を正から負へまたは負から正へ充放
電するときに起こる突入電流の電荷の一部の供給源とも
なる。更に、コンデンサＣｙは、振動電圧を原因として
共通電極に誘起される、正又は負の時限中における電圧
変動を、入のスイッチＳＷ１を介して吸収することにな
る。

【００４７】一方、ＰＯＬ信号が高のときは逆に、スイ
ッチＳＷ２を制御する信号は高であってスイッチＳＷ２
は入となり、スイッチＳＷ１を制御する信号は低であっ
てスイッチＳＷ１は切となり、よって演算増幅器ＯＰ２
からの電圧Ｖｚが、入状態のスイッチＳＷ２を通して共
通電極駆動回路から出力される。このとき、その出力系
から、コンデンサＣｙがスイッチＳＷ１によって切り離
されているから、コンデンサＣｙが出力の負荷となるこ
とはない。また、予め充電されているコンデンサＣｚ
は、スイッチＳＷ２を介することにより、正・負の切り
替える際、共通電極を正から負へまたは負から正へ充放
電するときの突入電流の電荷の一部の供給源ともなる。
更に、コンデンサＣｚは、振動電圧を原因として共通電
極に誘起される、正又は負の時限中における電圧変動
を、入のスイッチＳＷ２を介して吸収することになる。

【００４８】このようにコンデンサＣｙ、Ｃｚは、それ
ぞれ直流電源Ｙ、Ｚにのみ接続されており、正・負に切
り替え時にコンデンサＣｙ、Ｃｚが、共通電極駆動回路
が出力する際の負荷となることはないので、負荷の電圧
変動に対応するのに必要な最適な容量のものを使用する
ことができる。

【００４９】したがって、本実施例によって駆動した場
合には、負荷の電圧変動に対してコンデンサＣｙ、Ｃｚ
が変動を補償するように働くから、図４に示すように、
信号配線駆動回路から絵素電極へ印加される電圧に余り
影響を受けず、電圧変動が押さえられた波形を得ること
ができ、よって表示品位の劣化を防止することが可能と
なる。

【００５０】なお、本実施例においては、スイッチＳＷ
１、ＳＷ２にはＦＥＴを用いている。ＦＥＴは双方向性
であり、且つ、オン抵抗がきわめて小さいので、本発明
のスイッチ回路として用いるのに適している。また、論
理レベルで与えられるＰＯＬ信号及びその反転信号をレ
ベル変換回路２によりＦＥＴの制御に適したレベルに変
換しているが、このレベル変換回路２は、使用するＦＥ
Ｔの特性によっては不要である。本発明のスイッチ回路
には、上記スイッチＳＷ１、ＳＷ２の他の種数のスイッ
チを使用することができる。

【００５１】又、本実施例においては、直流電源Ｘ、Ｙ
を演算増幅器を用いて作製してある。この演算増幅器は
直流電圧源として作動し、従来の回路のように演算増幅
器自身が直接交流電圧（矩形波）源となることはない。
このため、使用する演算増幅器の立ち上がり特性（スル
ーレート）を考慮する必要は余りない。従って、スルー
レートは小さくとも電流容量は十分に大きな演算増幅器
を使用することができる。また、正負に切り替えるとき
に、共通電極を正負に充放電するのに必要な電荷の一部
をコンデンサに受け持たせることも可能となるから、正
負の切り替えるときに流れる大きな突入電流を流すため
のトランジスタは原則的に不要となり、コストの低廉化
が図れる。これが本実施例において、電流増幅のための
トランジスタを設けていない理由である。もちろん、共
通電極駆動回路の特性によっては、電流増幅用のトラン
ジスタを設けることは差し支えない。

【００５２】（実施例２）図５は、本発明の他の実施例
に係る共通電極駆動回路を示すブロック図である。この
共通電極駆動回路においては、演算増幅器ｏｐ１、ｏｐ
２のそれぞれの出力側にコンデンサＣｙ、Ｃｚを設け、
加えて、演算増幅器ｏｐ１の出力側と演算増幅器ｏｐ２
の出力側との間にもコンデンサＣｙｚを設けている。

【００５３】このようにコンデンサＣｙ、Ｃｚ及びＣｙ
ｚを設けた場合には、コンデンサＣｙ、Ｃｚにより、振
動電圧等を原因として電圧が正の時又は負の時において
起こる電圧変動を防止する目的を達成でき、更に、正負
の切り替え時に共通電極の充放電のために流れる突入電
流の電荷をコンデンサＣｙｚに供給することが可能とな
り、電力消費を低減できることとなる。なお、このよう
に、別々の目的に応じてコンデンサを設けた場合には、
両方の目的に合わせて決定されるコンデンサの定数が大
きく異なる場合に有効である。

【００５４】本実施例２では、３つのコンデンサＣｙ、
Ｃｚ及びＣｙｚを設けたが、そのうちの２つのコンデン
サＣｙ、Ｃｚを省略し、コンデンサＣｙｚのみを設ける
ようにしてもよい。この場合の動作内容は、基本原理の
箇所で説明してあるので省略する。

【００５５】（実施例３）図６は、本発明の更に他の実
施例に係る共通電極駆動回路を示すブロック図である。
本実施例は、共通電極に与える交流の出力電圧Ｖｏｕｔ
の振幅と、振幅の中心とを独立させて制御を行えるよう
にする場合を示している。

【００５６】図６に示す共通電極駆動回路は外部から制
御信号Ｓａｃ，Ｓｄｃがそれぞれ与えられる直流電源Ｙ
と直流電極Ｚとを有する。直流電源Ｙ，Ｚの出力Ｖｙ，
Ｖｚは制御信号Ｓａｃ，Ｓｄｃにより制御される。図７
は図６の回路の動作例を示したものである。制御信号Ｓ
ａｃにより、直流電源Ｙ，Ｚの出力Ｖｙ，Ｖｚの電位差
Ｖｐｐを制御し、制御信号Ｓｄｃにより、出力Ｖｙ，Ｖ
ｚの中心電圧Ｖｄｃを制御している。よってＶｙ，Ｖｚ
をスイッチＳＷ１，ＳＷ２により切り替えることにより
出力される出力電圧Ｖｏｕｔの振幅と振幅の中心を、制
御信号Ｓａｃ，Ｓｄｃにより制御できる事になる。

【００５７】この制御信号Ｓａｃ，Ｓｄｃを電圧により
制御した実施例を図８に示す。演算増幅器ＯＰａの非反
転入力端子（＋）には制御電圧Ｖａｃ，Ｖｄｃが各々抵
抗Ｒ１，Ｒ２を介して入力され、演算増幅器ＯＰａの出
力を抵抗Ｒ３，Ｒ４により分圧したものが反転入力端子
（−）に入力される。よって、演算増幅器ＯＰａは非反
転加算回路を構成する。したがって、電圧Ｖｙは下記１
式にて表される。

【００５８】

【数１】

【００５９】一方、演算増幅器ＯＰｂの非反転入力端子
（＋）には制御電圧Ｖｄｃが抵抗Ｒ７，Ｒ８により分圧
されており、反転入力端子（−）には制御電圧Ｖａｃが
抵抗Ｒ５を介して入力されている。また演算増幅器ＯＰ
ｂの出力と反転入力端子（−）は抵抗Ｒ６によって接続
されている。よって演算増幅器ＯＰｂは減算回路を構成
し、電圧Ｖｚは下記２式によって表される。

【００６０】

【数２】

【００６１】ここで、演算増幅器ＯＰａの周りに設けた
４つの抵抗の抵抗値がＲ１＝Ｒ２＝Ｒ３＝Ｒ４であり、
また演算増幅器ＯＰｂの周りに設けた４つの抵抗の抵抗
値がＲ５＝Ｒ６＝Ｒ７＝Ｒ８であるとすると、非反転加
算回路として機能する演算増幅器ＯＰａの出力電圧力Ｖ
ｙは下記３式にて表され、減算回路として機能する演算
増幅器ＯＰｂの出力電圧Ｖｚは下記４式にて表れる。

【００６２】Ｖｙ＝Ｖｄｃ＋Ｖａｃ・・・・（３）Ｖｚ＝Ｖｄｃ−Ｖａｃ・・・・（４）したがって、出力電圧ＶｙとＶｚとは、図９に示すよう
になる。

【００６３】このような電圧を出力する演算増幅器ＯＰ
ａとＯＰｂは、スイッチＳＷ１とＳＷ２の切り替えによ
り共通電極への出力が制御されているので、スイッチＳ
Ｗ１とＳＷ２とを交互にオン・オフとすることにより、
共通電極へ出力される出力電圧Ｖｏｕｔは、図１０に示
すように、振幅が制御電圧Ｖａｃ×２であり、振幅の中
心が制御電圧Ｖｄｃである矩形波の交流電圧となる。こ
のため、制御電圧Ｖａｃにより振幅を調整でき、制御電
圧Ｖｄｃにより振幅の中心を調整できることとなる。

【００６４】ところで、このような構成とするのは、以
下の理由による。即ち、図１や図３、図５に示すような
共通電極駆動回路の場合には、各直流電源Ｙ、Ｚ又は演
算増幅器ＯＰ１、ＯＰ２から出力される電圧は、振幅お
よび振幅の中心が異なっており、振幅を決定した後に振
幅の中心を調整しようとすると振幅も変化し、逆に振幅
の中心を決定した後に振幅を調整しようとしたりすると
振幅の中心も変化して、その結果、絵素に印加される電
圧が不均一となって表示品位の劣化が招来されることと
なる。これに対して、図８に示す回路による場合には、
制御電圧Ｖａｃが変化しても振幅の中心が変動せず、制
御電圧Ｖｄｃが変化しても振幅が変動しない。即ち、振
幅を変えずに振幅の中心を変化させたり、振幅の中心を
変えずに振幅を変化させたりすることが可能となり、表
示品位の劣化を抑制することができる。

【００６５】なお、図８の回路機能の場合には、制御信
号として電圧を用いているが、振幅、振幅の中心の制御
は電圧による場合だけでなく、回路内にＤ／Ａ変換器な
どを内臓させ、ロジック信号により制御する方式などを
採ることも可能である。

【００６６】なお、図８に示す実施例では、演算増幅器
と抵抗とを組み合わせてなる非反転加算回路により一方
の直流電源を、演算増幅器と抵抗とを組み合わせてなる
減算回路により他方の直流電源を構成するようにしてい
るが、本発明はこれに限らず、２つの直流電流として他
の構成からなる回路を使用することが可能である。

【００６７】以上説明したように、実施例１の共通電極
駆動回路は、基本原理で説明した電圧出力回路の出力端
子を共通電極に接続したものと等価である。したがっ
て、本発明の電圧出力回路は上記実施例１、２、３で説
明したような回路構成とすることができることはもちろ
んである。その場合、出力端子を接続する外部の装置に
応じて適当な回路構成を選択使用すればよい。また、本
発明の電圧出力回路を適用できる外部の装置としては、
共通電極駆動回路に限らず、矩形波による駆動を必要と
する如何なる装置にも適用できる。その１つとして図１
４と図１５に示したような信号配線駆動回路の階調用電
圧源が該当する。この場合、本発明の信号配線駆動回路
においても、上記実施例１、２、３で説明したような回
路構成とすることができることはもちろんである。

【００６８】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明による場合
には、直流電源とスイッチ回路との間に設けたコンデン
サが、外部負荷や共通電極の電圧変動に対して変動を補
償するように働くから、振動電圧を原因として共通電極
などに誘起される正又は負の時限中における電圧変動を
押さえることができ、例えばアクティブマトリクス型液
晶表示装置などの表示品位を向上できる。また、正負の
切り替え時に共通電極などの負荷の充放電のために流れ
る突入電流の電荷を蓄えることが可能となり、電力消費
を低減できる。

【００６９】更に、２種の制御電圧の和の電圧と２種の
制御電圧の差の電圧とを出力させると、一方の制御電圧
を振幅の中心とし、他方の制御電圧により振幅が決定さ
れた交流電圧を共通電極や信号配線などに与えることが
可能となり、絵素などに印加する電圧を均一にでき、表
示品位の向上を図れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る表示装置の共通電極駆動回路の基
本的構成を示すブロック図。

【図２】図１の共通電極駆動回路に入力される信号と出
力される電圧波形を示す図。

【図３】本実施例に係る表示装置の共通電極駆動回路を
示すブロック図。

【図４】図３の表示装置の共通電極駆動回路に入力され
る信号と出力される電圧波形を示す図。

【図５】本発明の他の実施例に係る表示装置の共通電極
駆動回路を示すブロック図。

【図６】本発明の更に他の実施例にかかる表示装置の共
通電極駆動回路を示すブロック図。

【図７】図６の表示装置の共通電極駆動回路の出力電圧
Ｖｏｕｔを示す図。

【図８】本発明の更に他の実施例にかかる表示装置の共
通電極駆動回路を示すブロック図。

【図９】図８の表示装置の共通電極駆動回路に備わった
２つの直流電源の出力を説明するための図。

【図１０】図８の表示装置の共通電極駆動回路に入力さ
れる信号と出力される電圧波形を示す図。

【図１１】従来の表示装置の共通電極駆動回路を示すブ
ロック図。

【図１２】図１１の表示装置の共通電極駆動回路に入力
される信号と出力予定の電圧波形を示す図。

【図１３】図１１の表示装置の共通電極駆動回路から実
際に出力される電圧の波形を示す図。

【図１４】本発明が適用される表示装置の信号配線駆動
回路を示すブロック図。

【図１５】本発明が適用される他の表示装置の信号配線
駆動回路を示すブロック図。

【図１６】図１５の表示装置の信号配線駆動回路から出
力される電圧Ｖ１の出力波形図。

【図１７】図１５の表示装置の信号配線駆動回路により
作製される電圧Ｖ０の波形と、共通電極における電圧波
形（Ｖｃｏｍ）を示す図。

【符号の説明】

Ｙ直流電源Ｚ直流電源ＳＷ１スイッチＳＷ２スイッチＣｙコンデンサＣｚコンデンサＣｙｚコンデンサ１反転増幅器２レベル変換回路ＯＰ１演算増幅器ＯＰ２演算増幅器ＯＰａ演算増幅器ＯＰｂ演算増幅器Ｒ１抵抗Ｒ２抵抗Ｒ３抵抗Ｒ４抵抗Ｒ５抵抗Ｒ６抵抗Ｒ７抵抗Ｒ８抵抗Ｄ０、Ｄ１、Ｄ２画像信号データＴ_SMPn サンプリングパルスＭ_SMP サンプリングフリップフロップＭ_H ホールドフリップフロップＳＣＯＬ選択制御回路Ｖ０〜Ｖ７階調用電圧ＡＳＷ０〜ＡＳＷ７アナログスイッチＤＥＣデコーダ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】レベルの異なる一定電圧をそれぞれ出力
する２つの直流電源と、該２つの直流電源から与えられる両出力電圧を交互に選
択して出力するスイッチ回路を備え、該スイッチ回路の
選択出力により交流電圧を出力する手段と、各直流電源と該スイッチ回路とを電気的に接続する２つ
の配線のそれぞれに個別に、及び／又は該２つの配線に
掛け渡した状態に、設けられているコンデンサと、を具備する電圧出力回路。
【請求項２】前記２つの直流電源にそれぞれ一定電位
である２種の制御電圧が入力され、該２つの直流電源の
一方が該２種の制御電圧の和の電圧を出力し、他方の直
流電源が該２種の制御電圧の差の電圧を出力する請求項
１に記載の電圧出力回路。
【請求項３】表示媒体を間に挟んで対向する２つの基
板の一方に絵素電極が形成され、他方の基板に該絵素電
極との間で容量を構成する共通電極が形成されている表
示装置の該共通電極を駆動する表示装置の共通電極駆動
回路において、レベルの異なる一定電圧をそれぞれ出力する２つの直流
電源と、該２つの直流電源から与えられる両出力電圧を交互に選
択して出力するスイッチ回路を備え、該スイッチ回路の
選択出力により交流電圧を共通電極に出力する手段と、各直流電源と該スイッチ回路とを電気的に接続する２つ
の配線のそれぞれに個別に、及び／又は該２つの配線に
掛け渡した状態に、設けられているコンデンサと、を具備する表示装置の共通電極駆動回路。
【請求項４】前記２つの直流電源にそれぞれ一定電位
である２種の制御電圧が入力され、該２つの直流電源の
一方が該２種の制御電圧の和の電圧を出力し、他方の直
流電源が該２種の制御電圧の差の電圧を出力する請求項
３に記載の表示装置の共通電極駆動回路。
【請求項５】表示媒体を間に挟んで対向する２つの基
板の一方に絵素電極及び信号配線が形成され、該絵素電
極に該信号配線を介して信号を与えるべく信号配線駆動
回路が設けられた表示装置の信号配線駆動回路におい
て、該信号配線に与えるための電圧を供給する２以上の電圧
供給源のそれぞれが、レベルの異なる一定電圧をそれぞれ出力する２つの直流
電源と、該２以上の直流電源から与えられる両出力電圧を交互に
選択して出力するスイッチ回路を備え、該スイッチ回路
の選択出力により交流電圧を出力する手段と、各直流電源と該スイッチ回路とを電気的に接続する２つ
の配線のそれぞれに個別に、及び／又は該２つの配線に
掛け渡した状態に、設けられているコンデンサと、を具備する構成となっている表示装置の信号配線駆動回
路。
【請求項６】前記２つの直流電源にそれぞれ一定電位
である２種の制御電圧が入力され、該２つの直流電源の
一方が該２種の制御電圧の和の電圧を出力し、他方の直
流電源が該２種の制御電圧の差の電圧を出力する請求項
５に記載の表示装置の信号配線駆動回路。