JPH11194320A

JPH11194320A - 表示装置

Info

Publication number: JPH11194320A
Application number: JP36679297A
Authority: JP
Inventors: Ichiro Akiyama; 一郎秋山; Hiroyoshi Murata; 浩義村田
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1997-12-26
Filing date: 1997-12-26
Publication date: 1999-07-21

Abstract

(57)【要約】【課題】電源電圧レベルを制約せずにコモン電極駆動で
の電力損失を低減する。【解決手段】画素電極が配置されたアレイ基板と、コモ
ン電極が配置された対向基板と、これら基板間に保持さ
れる液晶層と、画素電極を駆動するドライバと、コモン
電極を駆動するコモン電極駆動回路とを備える。この駆
動回路は不安定な正電圧が供給される電源端子+VDD、安
定な負電圧が供給される電源端子-VEE、電源端子+VDD,-
VEE 間においてプッシュプル接続されるバイポーラトラ
ンジスタTR1,TR2 を含み電源端子+VDDからの正電圧およ
び電源端子-VEEからの負電圧を所定周期で交互にコモン
電極に出力するプッシュプル回路、このプッシュプル回
路からコモン電極に出力される正電圧の基準値を設定す
る電圧設定回路OP1 、およびプッシュプル回路から出力
される正電圧を基準値に一致させるようプッシュプル回
路を制御する作動増幅器OP2 とを含む。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、コモン電極が液晶
セルを介して複数の画素電極のマトリクスアレイに対向
する液晶表示装置に関し、特にこのコモン電極の電位が
周期的にシフトされる液晶表示装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年では、液晶表示装置が薄型軽量、さ
らに低消費電力という利点からかなり普及しつつある。
一般的な液晶表示装置は、液晶セルがアレイ基板および
対向基板間に保持される構造を有する。アレイ基板およ
び対向基板は各々絶縁性および光透過性を有し、液晶セ
ルはアレイ基板と対向基板との間隙に液晶組成物を充填
して形成される。アレイ基板は複数の画素電極のマトリ
クスアレイと、これら画素電極の行に沿ってそれぞれ形
成される複数の走査線と、これら画素電極の列に沿って
それぞれ形成され複数の信号線と、複数の画素電極のマ
トリクスアレイを全体的に覆う第１配向膜とを有する。
複数の走査線はそれぞれ画素電極の行を選択し、複数の
信号線はそれぞれ選択行の画素電極に信号電圧を印加す
るために設けられる。対向基板は複数の画素電極のマト
リクスアレイに対向するコモン電極と、このコモン電極
を全体的に覆う第２配向膜とを有する。第１および第２
配向膜は画素電極およびコモン電極間に電位差がないと
きに液晶セル内の液晶分子をツイストネマチック（Ｔ
Ｎ）配向させるために設けられる。偏光が一方の基板側
から液晶層に入射すると、この偏光が液晶層の厚さ方向
の軸上に並ぶ液晶分子のねじれに沿って旋回し、他方の
基板へ導かれ、さらに偏光板を介して選択的に透過され
る。電位差が画素電極およびコモン電極に与えられる
と、液晶分子が画像が表示される基板表面に平行な平面
からこの電位差に比例した角度だけチルトアップし、偏
光の透過率を変化させる。

【０００３】アクティブマトリクス型液晶表示装置で
は、複数の薄膜トランジスタ（ＴＦＴが走査線および信
号線の交差位置に隣接してそれぞれ形成され、各々対応
する画素電極を選択的に駆動するスイッチング素子とし
て用いられる。各ＴＦＴのゲートは１走査線に接続さ
れ、ドレインは１信号線に接続され、ソースは１画素電
極に接続される。このＴＦＴは走査線からの走査パルス
の立ち上がりに伴って導通したときに信号線からの信号
電圧を画素電極に供給する。画素電極およびコモン電極
間の液晶容量ＣＬＣはこの信号電圧によって充電され、
画素電極の電位はＴＦＴが走査パルスの立ち上がりに伴
って非導通となった後も保持される。

【０００４】ところで、電界方向が一方向に維持される
と、液晶以外の物質がこの電界によって液晶セル内を移
動し、一方の電極側に集まってしまう。これは液晶セル
の寿命を短縮する原因となる。従来、この解決策とし
て、例えば１フレーム期間毎に電界方向を反対方向にす
るためにコモン電極の電位を基準電位として信号電圧を
極性反転させる技術が知られる。さらに、信号電圧の極
性反転はフリッカーを低減するために例えば１水平走査
期間毎にも行われることがある。こうした場合、信号電
圧の振幅は通常の２倍となる。コモン電極駆動回路はこ
の信号電圧振幅の増大を回避する目的で積極的に基準電
位をシフトさせるために用いられ、コモン電極の電位は
コモン電極駆動回路から発生されるコモン電圧ＶＣＯＭ
により制御される。この場合、信号電圧はその中心レベ
ルを基準にしてレベル反転され、コモン電圧ＶＣＯＭは
この信号電圧のレベル反転毎に高レベルＶＣＯＭＨおよ
び低レベルＶＣＯＭＬの一方から他方に反転される。但
し、画素電極の電位はＴＦＴが非導通になったときにゲ
ート・ソース間容量ＣＧＳの影響を受ける。すなわち画
素電極上の電荷が容量ＣＧＳを充電するために移動し、
これが画素電極の電位レベルＶＰ（１．３Ｖ程度）だけ
低下させてしまう。信号電圧が０Ｖから＋５Ｖの範囲で
変化する場合には、高レベルＶＣＯＭＨを＋３．７Ｖに
設定し、低レベルＶＣＯＭＬを−１．３Ｖに設定する必
要がある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従来のコモン電極駆動
回路は上述のようなコモン電圧ＶＣＯＭをプッシュプル
回路から得ている。このプッシュプル回路は、＋３．７
Ｖの高レベルＶＣＯＭＨを出力するために正の電源端子
および出力端子間に接続されるＮＰＮトランジスタと、
−１．３Ｖの低レベルＶＣＯＭＬを出力するために出力
端子および負の電源端子間に接続されるＰＮＰトランジ
スタを有し、これらトランジスタのベースに供給される
極性反転信号ＰＯＬに応じて高レベルＶＣＯＭＨおよび
低レベルＶＣＯＭＬの一方が選択される。トランジスタ
のベースエミッタ間電圧ＶBEに対応する電圧降下、オペ
アンプの出力電圧範囲、およびつきぬけ電圧のバラツキ
（電源電圧から１．５Ｖくらいは出力できない。）を考
慮すると、正および負の電源端子の電圧はそれぞれ＋
６．５Ｖ、−５Ｖ程度に固定されなければならない。し
かし、これら電源電圧はコモン電極駆動回路を除いて液
晶表示装置で使用されない。従って、これら電源電圧の
使用が通常＋５Ｖに設定される外部供給電圧から液晶表
示装置に必要とされる様々な電源電圧を生成するＤＣ／
ＤＣコンバータの構造を複雑化する結果となる。また、
電圧ＶBEに対する電圧降下は電力損失となる。

【０００６】本発明の目的は、電源電圧レベルを制約す
ることなくコモン電極を駆動するために生じる電力損失
を低減できる表示装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、複数の
第１電極が配置された第１電極基板と、第２電極が配置
された第２電極基板と、第１および第２の電極基板間に
保持される光変調層と、第１電極を駆動する第１電極駆
動回路と、第２電極を駆動する第２電極駆動回路とを備
え、第２電極駆動回路は正電圧が安定化されずに供給さ
れる第１電源端子、負電圧が安定化されて供給される第
２電源端子、これら第１および第２電源端子間において
プッシュプル接続される１対のバイポーラトランジスタ
を含み第１電源端子からの正電圧および第２電源端子か
らの負電圧を交互に第２電極に出力するプッシュプル回
路、このプッシュプル回路から第２電極に出力される正
電圧の基準値を設定する電圧設定回路、およびプッシュ
プル回路から出力される正電圧をこの電圧設定回路によ
って設定された基準値に一致させるようプッシュプル回
路を制御する作動増幅器とを含む表示装置が提供され
る。

【０００８】この表示装置では、プッシュプル回路の正
電源端子は外部から供給される電源に接続され、差動増
幅器によってプッシュプル回路の出力が差動増幅器の正
入力と同じになるように制御される。プッシュプルの出
力段では電源電圧からの電圧降下はほとんど生じないた
め差動増幅器の出力が所望レベルよりトランジスタのに
ベースエミッタ間電圧分だけ高い電圧を出力できるよう
にすれば、コモン回路の消費電力の大部分をしめるプッ
シュプル回路の電源電圧を所望レベルに近い電源電圧を
選定することによりコモン電極駆動回路の電力損失を低
減できる。さらに、コモン回路の出力電圧は電圧設定回
路によって設定されるため、プッシュプル回路の電源は
安定化された状態で電源端子に供給される必要がないこ
のため、液晶表示装置に供給される外部電源電圧あるい
は液晶表示装置において外部電源電圧から生成される様
々な電源電圧をこのプッシュプル回路の電源電圧とする
ことができる。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の第１実施形態に係
るアクティブマトリクス型液晶表示装置を図面を参照し
て説明する。図１はこの液晶表示装置に組み込まれるコ
モン電極駆動回路の回路構成を示し、図２はこの液晶表
示装置の回路構成を概略的に示す。

【００１０】図２に示す液晶表示装置は、例えばカラー
表示可能なノーマリホワイトの液晶パネル１０と、この
液晶パネル１０に電気的に接続されるＸドライバ１２お
よびＹドライバ１４と、これらＸドライバ１２およびＹ
ドライバ１４を制御する液晶コントローラ１６とを備え
る。

【００１１】液晶パネル１０は、液晶セルアレイ基板お
よび対向基板間に保持される従来と同様な構造を有す
る。すなわち、アレイ基板および対向基板は各々絶縁性
および光透過性を有し、液晶セルはアレイ基板と対向基
板との間隙に液晶組成物を充填して形成される。アレイ
基板は（６４０×３）×４８０個の画素電極２０のマト
リクスアレイと、これら画素電極２０の行に沿ってそれ
ぞれ形成される走査線Ｙ１からＹ４８０と、これら画素
電極２０の行に沿ってそれぞれ形成され信号線Ｘ１から
Ｘ６４０×３と、これら画素電極２０のマトリクスアレ
イを全体的に覆う第１配向膜とを有する。走査線Ｙ１か
らＹ４８０はそれぞれ画素電極２０の行を選択し、信号
線Ｘ１からＸ６４０×３はそれぞれ選択行の画素電極２
０に信号電圧を印加するために設けられる。対向基板は
画素電極２０のマトリクスアレイに対向するコモン電極
２２と、このコモン電極２２を全体的に覆う第２配向膜
とを有する。第１および第２配向膜は画素電極２０およ
びコモン電極２２間に電位差がないときに液晶セル内の
液晶分子をツイストネマチック（ＴＮ）配向させるため
に設けられている。アレイ基板および対向基板の外側表
面は互いに直交する向きに設定される２枚の偏光板で覆
われる。

【００１２】アレイ基板については、（６４０×３）×
４８０個の薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）２４がさらに走
査線Ｙ１からＹ４８０および信号線Ｘ１からＸ６４０×
３の交差位置に隣接してそれぞれ形成される。各々対応
する画素電極２０を選択的に駆動するスイッチング素子
として用いられる。各ＴＦＴ２４のゲートは走査線Ｙ１
からＹ４８０のうちの１本に接続され、ドレインは信号
線Ｘ１からＸ６４０×３のうちの１本に接続され、ソー
スは全画素電極２０のうちの１個に接続されるまた、補
助容量線２６が画素電極２０の行に沿って形成される。
各画素電極２０はコモン電極２２との容量結合により液
晶容量ＣＬＣを形成し、補助容量線２６との容量結合に
より補助容量ＣＳを形成する。また、各ＴＦＴ２４のゲ
ートおよびソースはこれらの間に形成される寄生容量Ｃ
ＧＳを持つ。

【００１３】液晶コントローラ１６は外部から画素単位
に供給される階調データを受け取り階調データの供給タ
イミングに同期してスタートパルスＳＴおよびシフトク
ロックＣＫを発生し、階調データをスタートパルスＳＴ
およびシフトクロックＣＫと共にＸドライバ１２に供給
する。スタートパルスＳＴは１水平走査期間毎に発生さ
れ、シフトクロックＣＫはスタートパルスＳＴに同期し
て順次に供給される６４０×３個の階調データの各供給
タイミング毎に発生される。液晶コントローラ１６はさ
らに１水平走査期間毎に走査線Ｙ１からＹ４８０のうち
の１本を選択する選択信号を発生し、これをＹドライバ
１４に供給する。シフトクロックＣＫは階調データが外
部から供給されなくなったときに停止される。この場
合、液晶コントローラ１６は完全な黒を表す所定値に固
定された階調データをＸドライバ１２に供給し、これと
同時に０Ｖから＋５Ｖに立ち上がるシャットダウン信号
ＳＨＵＴを図１に示すコモン電極駆動回路に供給する。
また、液晶コントローラ１６は画素電極のフレーム反転
駆動およびライン反転駆動を行うために１フレーム期間
および１水平走査期間毎に交互に０Ｖおよび＋５Ｖの一
方から他方に変化する極性反転信号ＰＯＬをＸドライバ
１２に供給する。この極性反転信号ＰＯＬは図１に示す
コモン電極駆動回路にも供給される。

【００１４】Ｘドライバ１２は６４０×３段のシフトレ
ジスタ、Ｄ／Ａ変換器、および６４０×３個のラッチ回
路等で構成される。シフトレジスタはシフトクロックＣ
Ｋに応答してスタートパルスＳＴを後段に転送する。Ｄ
／Ａ変換器はシフトクロックＣＫに応答し、電源電圧＋
ＶＤＤ（＋５Ｖ）から得られる０Ｖから＋５Ｖまでの範
囲において階調データを信号電圧レベルに変換する。６
４０×３個のラッチ回路は各々シフトレジスタの対応段
に転送されたスタートパルスＳＴに応答してＤ／Ａ変換
器の出力をラッチし、液晶コントローラ１６から次に供
給されるスタートパルスＳＴに応答してラッチ電圧を信
号電圧としてそれぞれ信号線Ｘ１からＸ６４０×３に持
続的に供給する。尚、階調データが液晶コントローラ１
６によって所定値に固定された場合、Ｄ／Ａ変換器はこ
の階調データを＋５Ｖの信号電圧レベルに変換する。ま
た、Ｄ／Ａ変換器は液晶コントローラ１６から供給され
る極性反転信号ＰＯＬが＋５Ｖであるときに階調データ
から変換される信号電圧レベルを０Ｖから＋５Ｖの範囲
の中心レベルである＋２．５Ｖを基準にして反転する。

【００１５】Ｙドライバ１４は液晶コントローラ１６か
らの選択信号に基づいて走査線Ｙ１からＹ４８０を順次
選択し、電源電圧−ＶＯＦＦに等しい−１２Ｖから電源
電圧＋ＶＯＮに等しい＋１９Ｖに立ち上がる走査パルス
を選択走査線に供給する。非選択走査線の電位は電源電
圧−ＶＯＦＦに等しい−１２Ｖに維持される。

【００１６】各ＴＦＴ２４は対応走査線からの走査パル
スの立ち上がりに伴って導通したときに対応信号線から
の信号電圧を画素電極２０に供給する。画素電極２０お
よびコモン電極２２間の液晶容量ＣＬＣおよび画素電極
２０および補助容量２６間の補助容量ＣＳはこの信号電
圧によって充電される。ＴＦＴ２４は走査パルスの立ち
下がりに伴って非導通となるが、画素電極２０の位置は
この後もコモン電極２２の電位を基準にして保持され、
ＴＦＴ２４が１フレーム期間後に再び導通したときにキ
ャンセルされる。

【００１７】図１に示すコモン電極駆動回路は図２に示
す液晶パネルのコモン電極２２を駆動するために上述の
液晶表示装置に組み込まれる。この液晶表示装置では、
図１に示すように＋５Ｖの電源電圧がコンピュータ等か
ら外部電源端子ＶＥＸを介してＤＣ／ＤＣコンバータＣ
ＮＶおよび電源端子＋ＶＤＤに供給される。ＤＣ／ＤＣ
コンバータＣＮＶは外部電源端子ＶＥＸからの＋５Ｖの
電源電圧を安定な＋１９Ｖ、−１２Ｖ、＋６．５Ｖおよ
び−３Ｖの電源電圧に変換し、それぞれ電源端子＋ＶＯ
Ｎ、−ＶＯＦＦ、＋ＶＢＢ、および−ＶＥＥに供給す
る。コモン電極駆動回路は電源端子＋ＶＢＢ、−ＶＥ
Ｅ、＋ＶＤＤに供給される＋６．５Ｖ、−３Ｖおよび＋
５Ｖの電源電圧で動作する。ここで、＋６．５Ｖおよび
−３Ｖの電源電圧はＤＣ／ＤＣコンバータＣＮＶにより
安定化されているが、＋５Ｖの電源電圧は外部電源端子
ＶＥＸから直接供給されるため安定化されていない。

【００１８】コモン電極駆動回路は図１に示すようにバ
イポーラトランジスタＴＲ１、ＴＲ２、固定抵抗Ｒ１−
Ｒ４、可変抵抗ＶＲ１およびＶＲ２、オペアンプＯＰ
１、ＯＰ２を有する。バイポーラトランジスタＴＲ１は
ＮＰＮ型で構成され、バイポーラトランジスタＴＲ２は
ＰＮＰ型で構成される。オペアンプＯＰ１、ＯＰ２は＋
６．５Ｖおよび−３Ｖの電源電圧で動作し、負電源側は
−３Ｖにほぼ等しい出力を得ることができる単電源オペ
アンプで構成される。

【００１９】オペアンプＯＰ１の反転入力端子は抵抗Ｒ
４を介して極性反転信号ＰＯＬに接続される。オペアン
プＯＰ１の非反転入力は可変抵抗ＶＲ２を介して接地端
子ＧＮＤに接続され、抵抗Ｒ１、Ｒ３を介して電源端子
＋ＶＢＢに接続され、抵抗Ｒ１、Ｒ２を介して電源端子
＋ＶＤＤに接続される。オペアンプＯＰ１の出力は可変
抵抗ＶＲ２を介して反転入力端子に帰還される。極性反
転信号ＰＯＬはハイレベルがＶＤＤ、ロウレベルが０Ｖ
であるような矩形波である。オペアンプＯＰ１の出力電
圧は、電圧振幅ＶＣＯＭ（ｐ−ｐ）が

【００２０】

【数１】 ★ センター電圧が

【００２１】

【数２】 ★ であるような矩形波である。ただし、矩形波の高電圧
側、低電圧側の電圧はそれぞれオペアンプの出力範囲を
超えない。また、オペアンプＯＰ１の入力電圧がオペア
ンプの入力範囲を超えた場合は上記の式には従わない。
可変抵抗ＶＲ２を変化させて電圧振幅ＶＣＯＭ（ｐ−
ｐ）を所望値に設定した後に可変抵抗ＶＲ１を変化させ
ることで電圧振幅ＶＣＯＭ（ｐ−ｐ）、センター電圧Ｖ
ＣＯＭＣをそれぞれ調整することができる。

【００２２】オペアンプＯＰ２の非反転入力はオペアン
プＯＰ１の出力が入力され、非反転入力にはトランジス
タＴＲ１、ＴＲ２のエミッタが接続される。オペアンプ
ＯＰ２の出力はトランジスタＴＲ１、ＴＲ２のベースに
入力される。トランジスタＴＲ１のコレクタには電源電
圧＋ＶＤＤが、トランジスタＴＲ２のコレクタには電源
電圧−ＶＥＥが入力される。オペアンプＯＰ２はトラン
ジスタＴＲ１、ＴＲ２のエミッタ出力がオペアンプＯＰ
１の出力と同じになるようにトランジスタＴＲ１、ＴＲ
２を駆動する。トランジスタＴＲ１、ＴＲ２のエミッタ
出力は液晶パネルのコモン電極に接続され、このコモン
電極を駆動する。

【００２３】ここで、実際のセンター電圧ＶＣＯＭＣ、
および電圧振幅ＶＣＯＭ（ｐ−ｐ）の値について説明す
る。この実施形態の液晶パネル１０では、信号電圧が電
源端子＋ＶＤＤの電圧から生成され、階調データに応じ
て０Ｖから＋５Ｖの範囲で変化する。図３に示すように
例えば走査線Ｙ１がＹドライバ１４からの走査パルスに
より−１２Ｖから＋１９Ｖに立ち上がると、対応ＴＦＴ
２４が導通し、Ｘドライバ１２から第１信号線Ｙ１に供
給される信号電圧を対応画素電極２０に印加する。この
とき、信号電圧が＋５Ｖであると、画素電極２０の画素
電位は＋５Ｖまで変化する。ところが、ＴＦＴ２４のゲ
ートおよびソースはこれらの間に形成される寄生容量Ｃ
ＧＳを持つため、ＴＦＴ２４が非導通になったときに、
画素電極２０上の電荷が容量ＣＧＳを充電するために移
動し、これが画素電極２０の電位を所定レベルＶＰ
（１．３Ｖ程度）だけ低下させ、＋３．７Ｖにしてしま
う。また、信号電圧のレベル変換がフレーム反転駆動お
よびライン反転駆動のために行われた場合には、信号電
圧がこの反転を行わない場合の同一階調データの下で０
Ｖとなる。この場合、画素電極２０の画素電位が０Ｖま
で変化し、ＴＦＴ２４が非導通になった後寄生容量ＣＧ
Ｓのためにさらに所定レベルＶＰ（１．３Ｖ程度）だけ
低下し、−１．３Ｖにしてしまう。画素電極２０および
コモン電極２２間に必要とされる５Ｖの電位差を得るた
め、ＶＣＯＭＨはＶＰ＋３．７Ｖに設定され、ＶＣＯＭ
Ｌは−１．３Ｖに設定される。この場合、ＶＣＯＭ（ｐ
−ｐ）は＋５Ｖに設定され、ＶＣＯＭＣは＋１Ｖに設定
される。

【００２４】上述の実施形態の液晶表示装置では、トラ
ンジスタＴＲ１のコレクタが電源端子＋ＶＤＤに接続さ
れ、トランジスタＴＲ２のコレクタが電源端子−ＶＥＥ
に接続されている。このコモン電極駆動回路の消費電力
の大部分はトランジスタＴＲ１、ＴＲ２につながる電源
から供給される。

【００２５】トランジスタＴＲ１は＋ＶＤＤから０．２
Ｖほど下がった電圧まで、トランジスタＴＲ２は−ＶＥ
Ｅから０２Ｖほど上がった電圧まで出力できる。一方ト
ランジスタＴＲ１はベース電圧より０．７Ｖほど下がっ
た電圧まで、トランジスタＴＲ２はベース電圧より０．
７Ｖほど上がった電圧までしか出力できない。本回路で
はオペアンプＯＰ１、ＯＰ２の正電源に＋６．５Ｖの電
源を用いることで＋５Ｖの近くまで出力できるようにし
ている。またオペアンプＯＰ１、ＯＰ２を単一電源型の
オペアンプを使用することでベース抵抗の電圧を−３Ｖ
近くまで出せるようにしている。このようにすること
で、コモン電極駆動回路の消費電力の大部分を占める部
分の電源にＤＣ／ＤＣコンバータＣＮＶから得られるコ
モンロー電圧に近い−３Ｖおよび外部供給される＋５Ｖ
を利用することができ、これによりコモン電極駆動回路
で電力損失を低減できる。

【００２６】次に、本発明の第２実施形態に係るアクテ
ィブマトリクス型液晶表示装置を図４を参照して説明す
る。この液晶表示装置では、コモン電極駆動回路が第１
実施形態と同様に図２に示す液晶パネル１０のコモン電
極２２を駆動するために組み込まれる。この実施形態
は、オペアンプＯＰ１、ＯＰ２に電源電圧にほぼ等しい
出力を得ることのできるレールトゥレールオペアンプを
使用する場合に適用される。尚、このコモン電極駆動回
路は以下に述べることを除いて第１実施形態と同様に構
成される。第１実施形態と共通部分は図４において同一
参照符号で示され、その説明が省略される。

【００２７】この液晶表示装置では、図４に示すように
＋５Ｖの電源電圧がコンピュータ等から外部電源端子Ｖ
ＥＸを介してＤＣ／ＤＣＣＮＶおよび電源端子＋ＶＤＤ
に供給される。ＤＣ／ＤＣコンバータＣＮＶは外部電源
端子ＶＥＸからの＋５Ｖの電源電圧を安定な＋１９Ｖ、
−１２Ｖ、−３Ｖの電源電圧に変換し、それぞれ電源端
子＋ＶＯＮ、−ＶＯＦＦ、および−ＶＥＥに供給する。
コモン電極駆動回路は電源端子＋ＶＯＮ、−ＶＥＥ、お
よび＋ＶＤＤに供給される＋１９Ｖ、−３Ｖ、および＋
５Ｖの電源電圧で動作する。ここで、−３Ｖの電源電圧
はＤＣ／ＤＣコンバータＣＮＶにより安定化されている
が、＋５Ｖの電源電圧は外部電源端子ＶＥＸから供給さ
れるため安定化されていない。

【００２８】コモン電極駆動回路は図１に示すようにバ
イポーラトランジスタＴＲ１、ＴＲ２、固定抵抗Ｒ１−
Ｒ４、可変抵抗ＶＲ１およびＶＲ２、オペアンプＯＰ
１、ＯＰ２を有する。バイポーラトランジスタＴＲ１は
ＮＰＮ型で構成され、バイポーラトランジスタＴＲ２は
ＰＮＰ型で構成される。オペアンプＯＰ１、ＯＰ２は＋
５Ｖおよび−３Ｖの電源電圧で動作し、電源電圧にほぼ
等しい出力を得ることのできるレールトゥレールオペア
ンプで構成される。

【００２９】オペアンプＯＰ１の反転入力端子はＲ４を
介して極性反転信号ＰＯＬに接続される。オペアンプＯ
Ｐ１の非反転入力はＶＲ２を介して接地端子ＧＮＤに接
続され、抵抗Ｒ１、Ｒ３を介して電源端子＋ＶＢＢに接
続され、さらに抵抗Ｒ１、Ｒ２を介して電源端子＋ＶＤ
Ｄに接続される。オペアンプＯＰ１の出力は可変抵抗Ｖ
Ｒ２を介して反転入力端子に帰還している。極性反転信
号ＰＯＬはハイレベルがＶＤＤ、ロウレベルが０Ｖであ
るような矩形波である。オペアンプＯＰ１の出力電圧は
電圧振幅ＶＣＯＭ（ｐ−ｐ）が

【００３０】

【数３】 ★ センター電圧が

【００３１】

【数４】 ★ であるような矩形波である。ただし、矩形波の高電圧
側、低電圧側の電圧はそれぞれオペアンプの出力範囲を
超えない。また、オペアンプＯＰ１の入力電圧はオペア
ンプの入力範囲を超えた場合は上記の式には従わない。
可変抵抗ＶＲ２を変化させて電圧振幅ＶＣＯＭ（ｐ−
ｐ）を所望の値に設定した後に可変抵抗ＶＲ１を変化さ
せることで電圧振幅ＶＣＯＭ（ｐ−ｐ）、センター電圧
ＶＣＯＭＣをそれぞれ調整することができる。

【００３２】オペアンプＯＰ２の非反転入力はオペアン
プＯＰ１の出力が入力され、非反転入力にはトランジス
タＴＲ１、ＴＲ２のエミッタが接続される。オペアンプ
ＯＰ２の出力はトランジスタＴＲ１、ＴＲ２のベースに
入力される。トランジスタＴＲ１のコレクタには電源電
圧＋ＶＤＤが、トランジスタＴＲ２のコレクタには電源
電圧−ＶＥＥが入力される。オペアンプＯＰ２はトラン
ジスタＴＲ１、ＴＲ２のエミッタ出力がオペアンプＯＰ
１の出力と同じになるようにトランジスタＴＲ１、ＴＲ
２を駆動する。トランジスタＴＲ１、ＴＲ２のエミッタ
出力は液晶パネルのコモン電極に接続され、このコモン
電極を駆動する。

【００３３】上述の実施形態の液晶表示装置では、トラ
ンジスタＴＲ１のコレクタが電源端子＋ＶＤＤに、トラ
ンジスタＴＲ２のコレクタは電源端子−ＶＥＥに接続さ
れている。トランジスタＴＲ１はベース電圧より０．７
Ｖほど下がった電圧まで、トランジスタＴＲ２はベース
電圧より０．７Ｖほど上がった電圧までしか出力できな
い。コモン電極駆動回路において、オペアンプＯＰ１、
ＯＰ２はレールトゥレールオペアンプを使用することで
ベース抵抗の電圧を−３Ｖ近くから＋５Ｖ近くまで出せ
るようにしている。このようにすることで、ＤＣ／ＤＣ
コンバータＣＮＶから得られるコモンロー電圧に近い−
３Ｖおよび外部供給される＋５Ｖを利用することがで
き、これによりコモン電極駆動回路の電力損失を低減で
きる。従って、液晶表示装置に供給される外部電源電圧
あるいは液晶表示装置において外部電源電圧から生成さ
れる様々な電源電圧をこのコモン電極駆動回路の電源電
圧とすることができる。いいかえれば、コモン電極駆動
回路だけに使用されるような電源電圧を液晶表示装置に
おいて生成する必要をなくすことができる。

【００３４】

【発明の効果】本発明によれば、電源電圧レベルを制約
することなくコモン電極を駆動するために生じる電力損
失を低減できる液晶表示装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態に係るアクティブマトリ
クス型液晶表示装置に組み込まれるコモン電極駆動回路
の構成を示す回路図である。

【図２】図１に示すコモン電極駆動回路を組み込むアク
ティブマトリクス型液晶表示装置の構成を概略的に示す
回路図である。

【図３】図１に示すコモン電極駆動回路において電源電
圧＋ＶＤＤに依存するコモンセンター電圧を示すグラフ
である。

【図４】本発明の第２実施形態に係るアクティブマトリ
クス型液晶表示装置に組み込まれるコモン電極駆動回路
の構成を示す回路図である。

【符号の説明】

ＯＰ１−ＯＰ２…オペアンプＴＲ１−ＴＲ２…バイポーラトランジスタＲ１−Ｒ４…固定抵抗ＶＲ１，ＶＲ２…可変抵抗

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の第１電極が配置された第１電極基
板と、第２電極が配置された第２電極基板と、前記第１
および第２の電極基板間に保持される光変調層と、前記
第１電極を駆動する第１電極駆動回路と、前記第２電極
を駆動する第２電極駆動回路とを備え、前記第２電極駆
動回路は正電圧が安定化されずに供給される第１電源端
子、負電圧が安定化されて供給される第２電源端子、こ
れら第１および第２電源端子間においてプッシュプル接
続される１対のバイポーラトランジスタを含み前記第１
電源端子からの正電圧および第２電源端子からの負電圧
を所定周期で交互に前記第２電極に出力するプッシュプ
ル回路、このプッシュプル回路から前記第２電極に出力
される正電圧の基準値を設定する電圧設定回路、および
前記プッシュプル回路から出力される正電圧をこの電圧
設定回路によって設定された基準値に一致させるようプ
ッシュプル回路を制御する作動増幅器とを含むことを特
徴とする表示装置。