JP2547314B2 - 液晶表示装置の駆動回路 - Google Patents

液晶表示装置の駆動回路

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JP2547314B2
JP2547314B2 JP6260068A JP26006894A JP2547314B2 JP 2547314 B2 JP2547314 B2 JP 2547314B2 JP 6260068 A JP6260068 A JP 6260068A JP 26006894 A JP26006894 A JP 26006894A JP 2547314 B2 JP2547314 B2 JP 2547314B2
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信 竹田
邦彦 山本
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は表示領域に配置された各
絵素にスイッチング素子を付加したマトリックス型液晶
表示装置の駆動回路に関するものである。
【0002】
【従来の技術】互いに直交する方向に線電極群を配列し
たマトリックス型液晶表示装置は、低電圧で駆動するこ
とができ低消費電力であるという特徴を有し、ポケッタ
ブル機器の文字・画像表示手段として広く使用されてい
るが、マルチプレックス駆動を行なった場合、デューテ
ィ比を漸次小さくするとクロストーク現象により表示コ
ントラストが次第に低下するため、大容量表示で十分な
鮮明なコントラストの表示を得ることは困難であるとい
う欠点がある。これに対して表示領域に配置された各絵
素にスイッチングトランジスタを付加したマトリックス
型液晶表示装置はスイッチングトランジスタによりクロ
ストークを抑制することができるため、デューティ比の
小さいマルチプレックス駆動を行なった場合でもスタテ
ィック駆動と同等の鮮明な表示コントラストを得ること
ができ、大容量の表示装置として適している。
【0003】図2(A)(B)はマトリックス型液晶表示装
置の基本的なブロック回路を示す回路構成図及び行・列
電極に加えられる信号波形の1例を示すタイミング波形
図である。11は液晶表示パネルであり直交する方向に
多数本配列された行電極11−aと列電極11−bの各
交点でスイッチングトランジスタ11−cが形成され、
スイッチングトランジスタ11−cのゲート電極が行電
極11−aに、ソース電極が列電極11−bに、ドレイ
ン電極がマトリックス状に配置された表示絵素電極にそ
れぞれ接続されることにより構成されている。12は行
電極駆動回路であり図2(B)に示すPsのような走査パ
ルスを各行電極に出力する。13は列電極駆動回路でP
Dのような表示内容に対応したデータ波形を各列電極に
出力する。14は行および列電極駆動回路を動作させる
ための制御回路である。
【0004】このような表示装置において、走査パルス
Psにより表示領域のある行が選択されスイッチングト
ランジスタ11−cがオン状態となると、データ波形P
Dのその行に対応する電圧がスイッチングトランジスタ
11−cを介して表示絵素電極に供給され、表示絵素電
極とこれに対向する対向電極間に位置する液晶11−d
に電圧が印加される。次にこの行が非選択となるとスイ
ッチングトランジスタはオフ状態となり、表示絵素電極
と列電極は切り離されるため、液晶11−dに印加され
ていた電圧はデータ波形の影響を受けることなくそのま
ま保持され、これが行方向に順次反復されてクロストー
クのない鮮明な表示パターンが得られる。
【0005】図3(A)(B)は行電極駆動回路の一般的な
ブロック回路構成図及び主な電圧波形を示すタイミング
波形図である。行電極駆動回路は主にシフトレジスタ2
1とバッファ回路22で構成され、駆動デューティ比に
対応した選択期間Hを周期としたクロックφ1によりパ
ルスSをシフトさせ、バッファ回路22を介して行電極
に順次走査パルスを出力する。
【0006】図4(A)(B)は、画像表示のような中間調
表示を行なう場合に一般的に用いられている列電極駆動
回路のブロック回路構成図及び主な電圧波形を示すタイ
ミング波形図である。図中aの部分は、表示内容に応じ
て順次送られてくる表示信号電圧Vを受け、該当する列
の絵素の表示内容に相当する電圧だけをサンプリングす
る回路部で、シフトレジスタ31、電気的スイッチ32
およびサンプリングコンデンサ33から成っている。シ
フトレジスタ31は1絵素分に相当する時間tを周期と
するクロックφ2でパルスDを順次シフトし、各列のス
イッチ32を順次オンにすることにより表示信号電圧V
のある瞬間の電圧をコンデンサ33にサンプリングす
る。図中bの部分はサンプリングされた電圧を少なくと
も次の1選択期間(H)ホールドする回路でサンプリング
コンデンサ33の電圧をスイッチ34を介してホールド
コンデンサ35に移しホールドする。図中cの部分はバ
ッファ回路でホールドコンデンサ35の電圧をバッファ
アンプ36を介して各列電極に出力する。以上の結果列
電極には図4(B)に示したように、その列の表示内容に
対応した電圧が1Hの間出力される。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】以上のような液晶表示
装置をポケッタブル機器の表示装置として用いる場合、
その表示品質と同時に駆動回路の消費電力が大きな問題
となる。特に前述したように中間調表示を行なう場合に
は列電極駆動回路にかなりのアナログ回路が含まれるた
め、消費電力が多くなり、また表示情報が大容量化され
るとそれにつれてクロック周波数が高くなって消費電力
が一層増大するといった問題がある。
【0008】本発明はマトリックス型液晶表示装置の駆
動回路における上述の問題点に鑑みてなされたものであ
り、表示品質が良好で消費電力の少ない新規有用な液晶
表示装置の駆動回路を提供することを目的とするもので
ある。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明はマトリックス型
液晶表示装置の駆動回路における上述の問題点に鑑みて
なされたものであり、表示の各絵素にスイッチングトラ
ンジスタを付加したマトリックス型液晶表示装置の駆動
回路において、前記各スイッチングトランジスタを選択
的に線順次駆動し入力される映像信号に基づいて駆動信
号を出力する駆動回路が複数個のブロックに分割され、
総ての該ブロックの総ての動作をブランキング期間で停
止させると共に、前記表示信号の入力をブランキング期
間で停止させ該ブロックを外部信号回路から電気的に切
り離す信号遮断手段が具備されてなる液晶表示装置の駆
動回路を構成することにより、表示品が良好で消費電
力の少ない新規有用な液晶表示装置の駆動回路を提供す
ることを目的とするものである。
【0010】
【実施例】本実施例の駆動回路の特徴は、回路をいくつ
かのブロックに分割し、ある瞬間においてはそれらのう
ちの必要なブロックのみを動作させ、他のブロックは電
気的に駆動回路から切り離し、ブランキング期間で総て
の回路ブロックの総ての動作を停止させることにより消
費電力を低減したことにある。
【0011】液晶表示パネルはパネルを構成する一方の
基板の内面に例えば薄膜トランジスタ、MOSトランジ
スタ等のスイッチング素子が形成され、各スイッチング
素子に表示パターンを得るための絵素電極が連結されか
つマトリックス状に配置された電極構造を有している。
スイッチング素子は互いに直交する方向に配設された行
電極線と列電極線から成る駆動用電極線の各交点に対応
して行及び列電極線に連結されている。液晶表示パネル
を構成する他方の基板には上記絵素電極に対する対向電
極と必要に応じて前記絵素電極の各々に対応した赤、
緑、青の三原色カラーフィルタが配設されている。双方
の基板間にツィステッドネマティック液晶層の如き電界
効果型液晶層が封入されている。
【0012】スイッチング素子のオン・オフ動作に同期
して絵素電極と対向電極間に印加される電界に応答する
液晶層の光学的特性の変化により液晶層を透過する光量
が変調され、絵素単位の表示が実行される。
【0013】スイッチング素子をオン・オフ制御する行
電極線と列電極線はそれぞれ行電極駆動回路と列電極駆
動回路に接続されている。行電極駆動回路は図3と同様
の構成を有し、行電極線に走査パルスを印加する。一方
列電極駆動回路は行電極線に印加される走査パルスに同
期して色信号を含む表示信号を列電極線に印加するもの
であり図1(A)に示す如く構成される。図1(A)(B)は
本発明の一実施例の説明に供する液晶表示装置の駆動回
路における列電極駆動回路の構成図及び列電極駆動回路
の主要部の電圧波形を示すタイミング波形図であり、サ
ンプリング回路部を4つのブロックに分割した場合を例
示したものである。
【0014】図において、41はサンプリング回路部で
41a〜41dの4つのブロックに分割されている。各
ブロックの動作はコントロール信号Ea〜Edで制御さ
れ、例えばコントロール信号がハイレベルの時に動作
し、ローレベルの時には電気的に回路から切り離され
る。42,43はそれぞれホールド回路、バッファ回路
である。
【0015】本実施例の列電極駆動回路において、ある
瞬間だけに着目するとサンプリングを行っているのは4
つのブロック41a〜41dのうちの1つだけであり、
他のブロックはサンプリングを行なっていない。例えば
図1(B)に示すt1の瞬間にはブロック41bのみがサ
ンプリングを行なっている。従って、各ブロック41a
〜41dにEa〜Edのようなコントロール信号を加え
て、常に1つのブロックのみを動作させるようにしても
全体の動作には変わりはなく、かつ回路数は平均すると
1/4に減少したことになり消費電力が大幅に軽減され
る。また、テレビ画像表示の様に表示に関与しないブラ
ンキング期間で総てのブロックの動作を停止する。
【0016】図5(A)(B)は図1(A)に示したサンプリ
ング回路部41の実際の回路構成と主な駆動波形の1例
を示したものである。図4と同様にシフトレジスタ5
1、スイッチ52、サンプリングコンデンサ53からな
り、動作を制御するためにクロックφ2を止めるための
ゲート回路54、表示信号Vの入力を止めるためのスイ
ッチ55が新たに付加されている。本回路においてコン
トロール信号Eがローレベルになるとゲート回路54お
よびスイッチ55によりクロックφ2および表示信号V
の入力が止まり、本回路は他の回路から電気的にほぼ切
り離された状態となる。尚、図中の信号Rは動作が止ま
っている間、シフトレジスタの出力q1mをすべてロー
レベルに保持するためのリセット信号である。
【0017】図6(A)(B)はサンプリング回路部41の
他の実施例を示したものである。本回路の構成も図5と
同様シフトレジスタ61、スイッチ62,65、コンデ
ンサ63、ゲート回路64から成っており、さらに、制
御用フリップフロップ回路66が加わっている。またシ
フトレジスタ61はその最終段に動作の終了を検知する
ためのレジスタが1段付加されている。本回路において
シフトさせるべきパルスD(ハイレベル)が入力される
とフリップフロップ回路66の出力QはハイレベルQは
ローレベルとなり、クロックφ2、表示信号Vが入力さ
れ、回路は動作状態となる。そしてパルスが順次シフト
し、最終段qmに達すると、qmは次のブロックの入力パ
ルスD'となり次のブロックを動作状態にする。さらに
次のクロックでパルスがqm+1に移り、パルスD'が次
のブロックの第1段に読み込まれた瞬間フリップフロッ
プ66の出力は反転し、クロックφ2、表示信号Vの入
力が停止し、シフトレジスタ61はリセット状態に保た
れ動作は休止状態になる。この様に本回路は、入力パル
スDにより自動的に動作が開始され動作終了と同時に自
動的に休止状態となるため、外部からコントロール信号
を入力する必要がなく、非常に有効な駆動回路である。
【0018】以上は、本発明を列電極駆動回路のサンプ
リング回路部に適用した場合を例にとって説明したもの
であるが、本発明は、駆動回路の他の部分例えば行電極
駆動回路のシフトレジスタ部等にも適用可能であること
はこの説明により明らかである。ただし、列電極駆動回
路のサンプリング回路部は駆動回路中で動作周波数が最
も高いため、この部分における消費電力はかなりの割合
を占める。従ってこの部分に消費電力軽減対策を施すこ
とが全体の消費電力を軽減する上で非常に効果的であ
る。
【0019】
【発明の効果】以上の如く本発明は、液晶表示装置の駆
動に際して、表示信号が必要な回路ブロックのみに供給
されることになり、駆動回路の消費電力を低減すること
が可能となります。液晶表示装置の駆動における駆動回
路の消費電力はクロック等の制御信号より表示信号、走
査信号のごとく直接スイッチングトランジスタの動作に
関与する信号電圧の方がはるかに大きいので、これらの
スイッチングトランジスタの動作に関与する信号電圧の
消費電力を低減することが駆動回路全体の消費電力低減
に非常に効果的である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の1実施例を示し、(A)は列電極駆動
回路の回路ブロック図、(B)は主要部の駆動波形図で
ある。
【図2】スイッチングトランジスタを付加したマトリッ
クス型液晶表示装置を示し、(A)はブロック図、
(B)は駆動波形図である。
【図3】従来の行電極駆動回路を示し、(A)は回路
図、(B)は駆動波形図である。
【図4】従来の行電極駆動回路を示し、(A)は回路
図、(B)は駆動波形図である。
【図5】図1に示す駆動回路におけるサンプリング回路
部の1実施例を示し、(A)は回路図、(B)は駆動波
形図である。
【図6】図1に示す駆動回路におけるサンプリング回路
部の他の実施例を示し、(A)は回路図、(B)は駆動
波形図である。
【符号の説明】
12 行電極ドライバ 13 列電極ドライバ 21,31,51,61 シフトレジスタ 32,34,52,55,62,65 スイッチ 33,35,53,63, コンデンサ 22,36,43 出力バッファ回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 武 宏 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シャープ株式会社内 (56)参考文献 特開 昭55−164889(JP,A) 特公 平5−81913(JP,B2)

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 表示の各絵素にスイッチングトランジス
    タを付加したマトリックス型液晶表示装置の駆動回路に
    おいて、前記各スイッチングトランジスタを選択的に線
    順次駆動し入力される映像信号に基づいて駆動信号を出
    力する駆動回路が複数個のブロックに分割され、総ての
    該ブロックの総ての動作をブランキング期間で停止させ
    ると共に、前記表示信号の入力をブランキング期間で停
    止させ該ブロックを外部信号回路から電気的に切り離す
    信号遮断手段が具備されてなることを特徴とする液晶表
    示装置の駆動回路。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS55157780A (en) * 1979-05-28 1980-12-08 Suwa Seikosha Kk Liquid crystal image display unit
JPS55164889A (en) * 1979-06-11 1980-12-22 Hitachi Ltd Matrix display unit

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