JPH0635415A - 液晶表示装置の駆動回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】Ｖｃｏｍ交流駆動方式でライン交流方式を用い
た場合に、輝線が表示されないよう、表示データ、共通
対向電極電圧Ｖｃｏｍ、ゲートオフ電圧Ｖｇｏｆｆの交
流タイミングの最適化を行い、良好な表示を得ることを
目的とする。 【構成】ドレインドライバ１１５、１１６から液晶パネ
ル１３０に入力される表示データは、データ交流信号生
成回路１０６で生成されたデータ交流信号１０７を用い
て、交流化回路１１３で交流化されている。それに対
し、ゲートオフ電圧、共通対向電極電圧は、表示画面に
表示データとの交流タイミングのずれによる輝線が表示
されないよう、データ交流信号１０７を電源交流信号生
成回路で任意にシフトさせた交流信号１２０、１２１を
用いて、電源回路１２２で交流化され、液晶パネル１３
０に印加される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、液晶表示装置の駆動回
路に関する。

【０００２】

【従来の技術】液晶表示装置では、直流成分印加による
液晶の劣化を防ぐために、液晶にかかる電圧を一定周期
で交流化する駆動方式を用いている。従来用いられてき
た交流駆動方式には、「フラットパネルディスプレイ１
９９１」（日経ＢＰ社）Ｐ１７３〜Ｐ１８０記載の液晶
表示装置がある。本表示装置には薄膜トランジスタを用
いたＴＦＴ−ＬＣＤ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉ
ｓｔｏｒ−ＬｉｑｕｉｄＣｌｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａ
ｙ）がある。

【０００３】図１２、１４を用いて従来装置の説明をす
る。

【０００４】図１２は従来の液晶表示装置のブロック図
を示したものである。

【０００５】図１２において、１２０１はＣＲＴ用表示
データバスであり、Ｒ、Ｇ、Ｂのカラーデータを転送す
る。１２０２はドットクロックであり、表示データに同
期している。１２０３は水平同期信号Ｈｓｙｎｃであ
り、１水平周期毎に有効となる信号である。以下、１水
平周期を１ラインと呼ぶ。１２０４は垂直同期信号Ｖｓ
ｙｎｃであり、１フレーム毎に有効となる信号である。
１２０５は並び換え回路、１２０６は液晶駆動用クロッ
ク生成回路、１２０７は液晶用表示データバス、１２０
８はＣＬ２クロックであり、液晶用表示データに同期し
ている。１２０９はＣＬ１クロック、１２１０はＣＬ３
クロックで、いずれも１ライン毎に有効となる信号であ
る。１２１１はＦＬＭクロックで１フレーム毎に有効と
なる信号である。１２１２は上ドレインドライバ、１２
１３は下ドレインドライバであり、本液晶表示装置では
上下方向に配置した構成を採っている。１２１４は上ド
レインドライバ１２１２の生成する液晶印加電圧を転送
するドレイン線であり、１２１５は下ドレインドライバ
１２１３のドレイン線であり、ドレイン線１２１４と１
２１５は交互に配置されている。１２１６は交流信号
で、フレーム毎に反転する。１２１７は電源回路であ
り、液晶印加電圧Ｖｎを生成する。１２１８、１２１９
は上、下ドライバ駆動電圧線、１２２０は共通対向電極
線で、交流駆動の基準電圧となる共通対向電極電圧Ｖｃ
ｏｍを転送する。１２２１はゲートドライバ、１２２２
はゲート線であり、ゲート電圧Ｖｇが印加される。１２
２３は液晶パネルであり、１ドットがＲ、Ｇ、Ｂの３画
素で構成されている。１２２４は液晶パネル１２２３の
各画素のＴＦＴで、スイッチの役割をする。１２２５は
各画素の液晶、１２２６は付加容量で、液晶に印加され
る電圧の変動を防ぐ。尚、付加容量１２２６のＴＦＴ１
２２４の反対側の電極は、前のラインのゲート線となっ
ている。１２２７は電源回路１２１７の電源、１２２８
はゲートオン電圧線で、ゲートオン電圧Ｖｇｏｎを転送
する。

【０００６】図１４は図１２に記載する従来装置のタイ
ミングチャートである。Ｖｄは表示データ１２０７に従
って、ドレインドライバ１２１２、１２１３で選択され
た液晶印加電圧であり、実際にドレイン線１２１４、１
２１５に入力されているデータ信号である。Ｖｃｏｍは
基準電圧である共通対向電極電圧、Ｖｇはゲート線１２
２２に印加されるゲート電圧で、Ｖｇｏｎはゲートオン
電圧、Ｖｇｏｆｆはゲートオフ電圧である。

【０００７】再び図１２に戻り、本従来例の動作の説明
をする。

【０００８】ＣＲＴ用表示データ１２０１は並び換え回
路１２０５で、上、下ドレインドライバ１２１２、１２
１３のインターフェイスと液晶パネル１２２３の画素配
列に適するように変換され、上、下ドレインドライバ１
２１２、１２１３に転送される。並び換え回路１２０５
では、同時に、表示データ１２０７をドレインドライバ
１２１２、１２１３に順次取り込むシフトクロックとな
るＣＬ２クロック１２０８を生成する。ＣＬ２クロック
１２０８は、並び換え回路１２０５に入力されるドット
クロック１２０２から容易に生成出来る。

【０００９】次に、液晶駆動用クロック生成回路１２０
６で、上、下ドレインドライバ１２１２、１２１３の駆
動信号のうちＣＬ１クロック１２０９、ゲートドライバ
１２２１の駆動信号ＣＬ３クロック１２１０、ＦＬＭク
ロック１２１１を生成する。ＣＬ１クロック１２０９、
ＣＬ３クロック１２１０は水平同期信号１２０３から、
ＦＬＭクロック１２１１は垂直同期信号１２０４から容
易に生成出来る。

【００１０】電源回路１２１７では基準電圧となる共通
対向電極電圧Ｖｃｏｍ及び、液晶印加電圧Ｖｎを生成す
る。液晶印加電圧Ｖｎは、上、下ドライバ駆動電圧線１
２１８、１２１９から、上、下ドレインドライバ１２１
２、１２１３に転送される。また、交流駆動であるた
め、液晶印加電圧Ｖｎは、共通対向電極電圧Ｖｃｏｍを
基準電圧として、フレーム毎に極性反転する交流信号１
２１６に同期して交流化されており、上ドレインドライ
バ１２１２と、下ドレインドライバ１２１３に供給され
る液晶印加電圧は常に逆極性に交流化されている。上、
下ドレインドライバ１２１２、１２１３にはそれぞれ液
晶の劣化を防ぐためにフレーム毎に逆極性の電圧を与え
るが、印加される電圧の絶対値が同じ場合でも、極性が
逆の場合は液晶分子の振る舞いが多少異なる。このた
め、パネル全体で表示の差異が目立たないよう分散させ
るため、１画素毎に逆の極性を与えるだけでなく、フレ
ーム毎に与える極性を反転させて、平均化を図ってい
る。

【００１１】液晶用表示データバス１２０７を介してド
レインドライバ１２１２、１２１３にそれぞれ転送され
た表示データは、シフトクロックであるＣＬ２クロック
１２０８により、順次ドライバ内に取り込まれ、ラッチ
クロックであるＣＬ１クロック１２０９が有効となるこ
とで、１ライン分のデータが全て取り込まれる。取り込
まれた表示データは、各々の表示データに従ったレベル
の、上、下ドライバ駆動電圧線１２１８、１２１９によ
り転送された液晶印加電圧Ｖｎを選択し、ドレイン線１
２１４、１２１５より液晶パネル１２２３のゲートドラ
イバ１２２１によって選択されているラインへ供給され
る。

【００１２】ゲートドライバ１２２１では、駆動信号と
してＦＬＭクロック１２１１及びＣＬ３クロック１２１
０を入力し、ＦＬＭクロック１２１１が有効になる毎に
液晶パネル１２２９の最上位のラインが選択され、ＣＬ
３クロック１２１０が有効になる毎に順次次のラインが
選択される。選択されたラインのゲート線１２２２に
は、そのラインの各画素のＴＦＴ１２２４をオン状態に
するゲ−トオン電圧Ｖｇｏｎが、選択されている期間中
印加される。非選択期間中は一定電圧であるゲ−トオフ
電圧Ｖｇｏｆｆが印加される。選択されオン状態になっ
ているラインには、ドレイン線１２１４、１２１５か
ら、表示データに従って選択された液晶印加電圧が取り
込まれる。図１４のタイミングチャートを用いて、この
場合の動作の説明をする。

【００１３】図１４で、ゲート線１２２２には、ゲート
オン電圧Ｖｇｏｎと、ゲートオフ電圧Ｖｇｏｆｆの重畳
電圧であるゲート電圧Ｖｇが印加されている。各画素の
液晶１２２５のＴＦＴ１２２４側の端子にはドレイン線
１２１４、１２１５から供給される、表示データにより
選択された液晶印加電圧Ｖｄが印加され、他方の共通対
向電極線１２２０からは共通対向電極電圧Ｖｃｏｍが印
加されている。従って、ゲートオン期間中に液晶１２２
５に印加される電圧は、ＶｄとＶｃｏｍの差である実効
値である。実効値は、ＶｄがＶｃｏｍより高電圧ならば
正極性、低電圧ならば負極性である。以上のように、従
来例での液晶の劣化を防止する交流駆動表示が行われ
る。

【００１４】ところで、液晶表示装置の低価格化、低消
費電力化を考えると、液晶印加電圧Ｖｄを低減させる必
要が生じる。つまり、液晶印加電圧ｖｄを低減させるこ
とでドレインドライバ１２１２、１２１３を小規模化で
きるからでる。しかし、前述の方式では液晶印加電圧を
低減させると、液晶に印加される電圧の実効値が減少す
る。このため、液晶パネルの駆動に必要な実効値が得ら
れなくなり、表示品質が劣化する。そこで、共通対向電
極電圧を、表示データに対して同周期で逆相に交流化
し、液晶印加電圧を低減しても十分な実効値が得られる
共通対向電極交流駆動方式が用いられる。（以下Ｖｃｏ
ｍ交流駆動方式と呼ぶ。）この駆動法の従来方式には特
開平２−７７７２２「液晶表示装置」がある。

【００１５】図１３、１５を用いてＶｃｏｍ交流駆動方
式の従来例について説明する。

【００１６】図１３は、従来のＶｃｏｍ交流駆動方式を
用いた液晶表示装置のブロック図である。図１３で、１
２０１はＣＲＴ用表示データ、１３０１はドットクロッ
ク、１２０３は水平同期信号Ｈｓｙｎｃ、１２０４は水
平同期信号Ｖｓｙｎｃ、１３０２は並び換え回路で、表
示データ１２０１の変換及びクロックの生成を行う。１
３０３はデータ交流信号生成回路、１３０４はデータ交
流信号Ｍであり、データ交流信号生成回路１３０３で生
成される。１２０７は並び換え回路１３０２で変換され
た表示データを転送する液晶用表示データバスであり、
１３０５は交流化回路で、表示データバス１２０７を介
して転送される表示データを交流化する。１３０６は交
流化された表示データを転送する表示データバス、１３
０７はＣＬ２クロックで液晶用表示データ１２０７に同
期し、ドットクロック１３０１から容易に生成できる。
１３０８はＣＬ１クロック、１３０９はＣＬ３クロック
で、いずれも１ライン毎に有効になる信号である。１３
１０はＦＬＭクロックで、１フレ−ム毎に有効になる信
号、１２１２は上ドレインドライバ、１２１３は下ドレ
インドライバであり、本液晶表示装置では上下方向に配
置した構成をとる。１２１４は上ドレインドライバ１２
１２が液晶印加電圧Ｖｉを転送するドレイン線であり、
１２１５は下ドレインドライバ１２１３のドレイン線で
あり、ドレイン線１２１４と１２１５は交互に配置され
ている。１３１１は電源回路であり、液晶印加電圧Ｖｉ
の生成を行う。１３１２はゲ−トオフ電圧線で、ゲート
オフ電圧Ｖｇｏｆｆを転送する。１３１３は共通対向電
極線で、共通対向電極電圧Ｖｃｏｍを転送する。Ｖｇｏ
ｆｆ、Ｖｃｏｍは、電源回路１３１１で交流電圧として
生成される。１３１４は上ドライバ駆動電圧線、１３１
５は下ドライバ駆動電圧線で、各々液晶印加電圧Ｖｉを
ドレインドライバ１２１２、１２１３に転送する。１２
２１はゲートドライバで、表示を行うラインを選択す
る。１２２２はゲート線で、ゲートドライバ１２２１か
らゲート電圧Ｖｇが印加される。１２２３は液晶パネ
ル、１２２４は各画素のスイッチの役割をするＴＦＴ、
１２２５は各画素の液晶、１２２６は各画素の付加容量
で、液晶に印加される電圧の変動を防ぐ。１２２７は電
源回路１３１１の電源、１３１６はゲートオン電圧線
で、電源回路１３１１で生成されるゲートオン電圧Ｖｇ
ｏｎを転送する。

【００１７】図１５は図１３に記載した従来例のタイミ
ングチャートである。図１５で、Ｖｄは表示データバス
１３０６を介して転送される交流化された表示データに
よって選択された液晶印加電圧で、ドレイン線１２１
４、１２１５に実際に入力されているデータ信号であ
る。Ｖｇはゲート線１２２２に印加されるゲート電圧
で、ゲートオフ電圧Ｖｇｏｆｆとゲートオン電圧Ｖｇｏ
ｎの重畳電圧である。Ｖｃｏｍ１、Ｖｃｏｍ２は交流電
圧である共通対向電極電圧Ｖｃｏｍの２値であり（Ｖｃ
ｏｍ１＞Ｖｃｏｍ２）、Ｖｇｏｆｆ１、Ｖｇｏｆｆ２は
ゲートオフ電圧Ｖｇｏｆｆの２値である(Ｖｇｏｆｆ１
＞Ｖｇｏｆｆ２)。

【００１８】再び図１３に戻り、本従来例の動作を説明
する。

【００１９】図１３において、ＣＲＴ用表示データ１２
０１は、並び換え回路１３０２で上、下ドレインドライ
バ１２１２、１２１３のインターフェイス及び、液晶パ
ネル１２２３の画素配列に適する液晶用表示データに変
換され、表示データバス１２０７を介して転送される。
また、並び換え回路１３０２は、ドレインドライバ１２
１２、１２１３の駆動電圧であるＣＬ２クロック１３０
７、ＣＬ１クロック１３０８、およびゲートドライバ１
２２１の駆動信号であるＣＬ３クロック１３０９、ＦＬ
Ｍクロック１３１０を生成する。

【００２０】液晶用表示データは、交流化回路１３０５
に入力され、同じく入力されるデータ交流信号１３０４
に同期して交流化される。デ−タ交流信号１３０４はデ
ータ交流信号生成回路１３０３で生成される。デ−タ交
流信号生成回路１３０３では水平同期信号１２０３を分
周し、複数ライン毎に反転する出力をデータ交流信号１
３０４として、交流化回路１３０５、電源回路１３１１
に出力する。

【００２１】電源回路１３１１では、入力されたデータ
交流信号１３０４を用い、これと同期して、かつ逆相で
ある共通対向電極電圧Ｖｃｏｍ、及びゲートオフ電圧Ｖ
ｇｏｆｆを生成する。同時に、液晶印加電圧Ｖｉ（Ｖ
０、Ｖ１・・・）を生成し、上、下ドライバ駆動電圧線
１３１４、１３１５へからドレインドライバ１２１２、
１２１３に転送する。

【００２２】上、下ドレインドライバ１２１２、１２１
３に表示データバス１３０６を介して転送される交流化
された表示データは、シフトクロックであるＣＬ２クロ
ック１３０７によって順次取り込まれ、ラッチクロック
であるＣＬ１クロック１３０８が有効になることで１ラ
イン分の表示データが全て取り込まれる。取り込まれた
表示データは、各々の表示データに従ったレベルの液晶
印加電圧Ｖｉを選択する。選択された液晶印加電圧は、
ドレイン線１２１４、１２１５から液晶パネル１２２３
へ供給され、表示を行うべきラインの各画素の液晶１２
２５に印加される。表示データは交流化されているの
で、それに同期して選択される電圧の共通対向電極に対
する極性も反転する。

【００２３】ゲートドライバ１２２１には駆動信号とし
てＦＬＭクロック１３１０、ＣＬ３クロック１３０９が
入力される。ＦＬＭクロック１３１０が有効になるごと
に最上位のラインが選択され、ＣＬ３クロック１３０９
が有効になる毎に、順次次のラインが選択される。選択
されたラインのゲート線１２２２には、そのラインのＴ
ＦＴ１２２４のゲートをオン状態にするゲートオン電圧
Ｖｇｏｎが印加され、ラインをオン状態にする。非選択
の場合は、ゲートオフ電圧Ｖｇｏｆｆがゲート線１２２
２に印加される。選択されたラインの各画素の液晶１２
２５には、ドレイン線１２１４、１２１５より転送され
た液晶印加電圧Ｖｉが印加され、表示が行われる。

【００２４】図１５のタイミングチャートを用い、この
時の動作について説明する。図１５において、液晶印加
電圧Ｖｄと、共通対向電極電圧Ｖｃｏｍ、ゲートオフ電
圧Ｖｇｏｆｆは逆相電圧で、実際に液晶に印加される電
圧は、共通対向電極電圧Ｖｃｏｍと、液晶印加電圧Ｖｄ
の差の実効値である。ゲートオン電圧Ｖｇｏｎは選択さ
れている１ラインの間有効であり、その間に、実効値が
取り込まれ、表示が行われる。

【００２５】以上のように、Ｖｃｏｍ交流駆動を行った
場合、液晶印加電圧を低減しても、Ｖｃｏｍ一定の場合
に比べ、十分な実効値を得られるので、良好な表示が得
られる。

【００２６】

【発明が解決しようとする課題】Ｖｃｏｍ交流駆動方式
には、フレ−ム毎に各信号を反転させるフレ−ム交流駆
動と、数ライン毎に反転させるライン交流駆動がある。
このうちライン交流駆動では、各信号の負荷等により生
じる鈍りや遅延のため、交流タイミングがずれてゲ−ト
オン状態で実効値が変化し、所望する実効電圧値を保持
出来ないことで、交流点で他よりも輝度の高いラインが
生じる問題があった。

【００２７】本発明の目的は、各信号の交流タイミング
を最適化し、良好な表示を得ることにある。

【００２８】

【課題を解決するための手段】上記目的はＶｃｏｍ交流
駆動方式において、表示信号を交流化する信号に対し、
Ｖｃｏｍ、Ｖｇｏｆｆを交流化する信号をシフトさせる
手段と、前記シフトさせる手段のシフト量を調節する手
段を設けることで達成される。

【００２９】

【作用】Ｖｃｏｍ交流駆動方式の回路に、表示デ−タを
交流化する信号に対し、Ｖｃｏｍ、Ｖｇｏｆｆを交流化
する信号を任意にシフトさせる手段とシフトさせる手段
のシフト量を調整する手段により、各信号の交流タイミ
ングを調節してゲ−トオン状態のときに実効値の変化が
ないようにする。それによって所望する実効電圧値を保
持出来、輝度の変化をなくし、輝線のない良好な表示を
得られる。

【００３０】

【実施例】本発明による液晶表示装置の一実施例を図１
から図１１を用いて説明する。図１は本発明の液晶表示
装置のブロック図であり、１０１はＣＲＴ用表示データ
バスであり、Ｒ、Ｇ、Ｂのカラーデータを転送する。１
０２はドットクロック、１０３は１ライン毎に有効とな
る水平同期信号Ｈｓｙｎｃ、１０４は１フレーム毎に有
効となる垂直同期信号Ｖｓｙｎｃである。１０５は並び
換え回路、１０６はデータ交流信号生成回路、１０７は
表示データを交流化するデータ交流信号Ｍ、１０８は液
晶用表示データバス、１０９はＣＬ２クロックで、液晶
用表示デ−タに同期している。１１０はＣＬ１クロッ
ク、１１１はＣＬ３クロックで、いずれも１ライン毎に
有効となる信号である。１１２は１フレーム毎に有効と
なるＦＬＭクロック、１１３は表示データ１０８を交流
化する交流化回路、１１４は交流化された表示データを
転送する表示データバス、１１５は上ドレインドライ
バ、１１６は下ドレインドライバであり、本液晶表示装
置では上下方向に配置した構成をとっている。１１７は
上ドレインドライバ１１５が選択する液晶印加電圧を転
送するドレイン線であり、１１８は下ドレインドライバ
１１６のドレイン線である。１１９は電源交流信号生成
回路、１２０は共通対向電極電圧Ｖｃｏｍを交流化する
Ｖｃｏｍ交流信号Ｍ１、１２１はゲートオフ電圧Ｖｇｏ
ｆｆを交流化するＶｇｏｆｆ交流信号Ｍ２、１２２は電
源回路であり、液晶印加電圧Ｖ０〜Ｖ７（以下液晶印加
電圧全体を示す場合、Ｖｉと呼ぶ。）を生成する。１２
３は上ドライバ駆動電圧線、１２４は下ドライバ駆動電
圧線で、電源回路１２２で生成された液晶印加電圧Ｖｉ
を転送する。１２５はゲートオン電圧線で、ゲートオン
電圧Ｖｇｏｎを転送する。１２６はゲートオフ電圧線
で、交流電圧であるゲートオフ電圧Ｖｇｏｆｆを転送す
る。１２７は共通対向電極線で、交流電圧である共通対
向電極電圧Ｖｃｏｍを転送する。１２８はゲートドライ
バで、表示を行うラインを選択する。１２９はゲート線
で、ゲート電圧Ｖｇを転送する。１３０は液晶パネルで
あり、１ドットがＲ、Ｇ、Ｂの３画素で構成されてい
る。１３１は液晶パネル１３０の各画素のスイッチの役
割をするＴＦＴで、１３２は各画素の液晶で、ＴＦＴ１
３１のドレイン端子は液晶１３２の一方の電極である。
１３３は各画素の付加容量で、液晶に印加される電圧の
変動を防ぐ。尚、付加容量１３３のＴＦＴ１３１の反対
側の電極は、前のラインのゲート線となっている。１３
４は電源回路の電源である。

【００３１】図２は図１に示すデータ交流信号生成回路
１０６の詳細なブロック図である。図２において、２０
１は水平同期信号１０３の分周回路で、２０２は周期が
水平同期信号１０３の２倍の分周回路の出力で、１ライ
ン毎に反転する１ライン交流信号であり、２０３は周期
が４倍の出力で、２ライン毎に反転する２ライン交流信
号である。以下、２０４、２０５、２０６は同様に、４
ライン交流信号、８ライン交流信号、１６ライン交流信
号である。尚、ライン交流信号は、分周回路の規模を大
きくし、工夫することにより、前述のライン数以外の交
流信号も容易に生成できる。２０７は、分周回路の出力
２０２から２０６のうち１つを選択するスイッチで、２
０８はスイッチ２０７の出力で、選択されたライン数毎
に反転する信号である。２０９は垂直同期信号１０４の
分周回路であり、２１０は分周回路２０９の出力で、垂
直同期信号１０４の２倍の周期を持つ。２１１は２入力
のＥＯＲ素子で、スイッチ出力２０８と分周回路２０９
の出力２１０を入力信号とする。ＥＯＲ素子２１１の出
力はスイッチ出力２０８が１フレーム毎に反転した信号
であり、この信号がデータ交流信号１０７である。

【００３２】図３は図１に示す電源交流信号生成回路１
１９の詳細なブロック図である。図３で、３０１はドッ
トクロック１０２をカウントするカウンタ、３０２はカ
ウンタ出力、３０３、３０４は各々共通対向電極電圧Ｖ
ｃｏｍ、ゲートオフ電圧Ｖｇｏｆｆのシフト量を記憶し
た記憶回路、３０５、３０６は各々記憶回路３０３、３
０４の出力、３０７、３０８は各々カウンタ出力３０２
と記憶回路の出力３０５、３０６とを比較し、等しいと
きのみ有効とするコンパレータ、３０９、３１０は各々
コンパレータ３０７、３０８の出力、３１１、３１２は
それぞれＣＬ１クロック１１０とコンパレータ出力３０
９、３１０を入力とするＪＫフリップフロップ、３１３
はＪＫフリップフロップの３１１出力で、共通対向電極
電圧Ｖｃｏｍのシフト量を決めるシフトクロックである
ＣＬ４クロック、３１４はＪＫフリップフロップ３１２
の出力で、ゲートオフ電圧Ｖｇｏｆｆのシフト量を決め
るシフトクロックであるＣＬ４’クロック、３１５はイ
ンバータでデータ交流信号１０７を反転する。３１６は
インバータ３１５の出力であり、データ交流信号１０７
の反転信号である。３１７、３１８は各々インバータ出
力３１６をデータ入力とし、シフトクロック３１３、３
１４をクロックとするラッチである。ラッチ３１７の出
力が共通対向電極電圧Ｖｃｏｍを交流化するＶｃｏｍ交
流信号Ｍ１、ラッチ３１８の出力がゲートオフ電圧Ｖｇ
ｏｆｆを交流化するＶｇｏｆｆ交流信号Ｍ２である。

【００３３】図４は図１に示すゲートドライバ１２８及
び電源回路１２２のゲートオフ電圧Ｖｇｏｆｆのスイッ
チ部分の詳細なブロック図である。図４で、４０１はシ
フトレジスタ、４０２はシフトレジスタ４０１から出力
される制御信号であり、表示されるラインを選択する。
４０３は制御信号４０２によって制御されるスイッチ、
４０４はＣＬ３クロック１１１と同期して、ラインが選
択されている期間有効となるゲートオン電圧Ｖｇｏｎで
ある。４０５は電源回路１２２のＶｇｏｆｆ交流信号１
２１により制御されるスイッチで、４０６はゲートオフ
電圧Ｖｇｏｆｆの一方の値Ｖｇｏｆｆ１、４０７はもう
一方の値Ｖｇｏｆｆ２である。

【００３４】図５は図１に示すドレインドライバ１１
５、１１６の詳細なブロック図である。図５において、
５０１は表示データバス１１４を介して転送される交流
化された表示データを取り込むシフトレジスタ、５０２
は取り込まれた表示データを蓄えるラッチ、５０３は表
示データによって制御される制御信号、５０４は制御信
号５０３により、表示データに従って液晶印加電圧Ｖｉ
を選択する電圧セレクタ、５０５、５０６は電源回路１
２２で生成される直流電圧である液晶印加電圧Ｖｉで、
ここではＶ０、Ｖ１のみ記載している。

【００３５】図６は図１及び図２に記載したデータ交流
信号生成回路１０６のタイミングチャートであり、Ｍは
データ交流信号１０７である。

【００３６】図７は図１及び図３に記載した電源交流信
号生成回路１１９のタイミングチャートであり、Ｍ１、
Ｍ２はそれぞれＶｃｏｍ交流信号１２０、Ｖｇｏｆｆ交
流信号１２１である。

【００３７】図８は図１及び図４に記載したゲートドラ
イバ１２８のタイミングチャートである。図８で、Ｖｇ
はゲートオン電圧Ｖｇｏｎとゲートオフ電圧Ｖｇｏｆｆ
の重畳電圧で、ゲート線１２９に実際に供給されている
電圧である。

【００３８】図９は図１及び図５に記載したドレインド
ライバ１１５、１１６のタイミングチャートである。図
９で、Ｖｄは、ドレインドライバ１１５、１１６内で交
流化された表示デ−タに従って選択された液晶印加電圧
Ｖｉで、実際にドレイン線１１７、１１８に入力されて
いるデータ信号である。

【００３９】図１０は図１に記載した本発明のＶｃｏｍ
交流駆動方式を用いた液晶表示装置のタイミングチャー
トである。図１０で、Ｖｄは前述した実際にドレイン線
１１７、１１８に入力される表示データである。Ｖｃｏ
ｍ１は交流電圧である共通対向電極電圧Ｖｃｏｍの一方
の値であり、Ｖｃｏｍ２はもう一方の値である。（Ｖｇ
ｏｆｆ１＞Ｖｇｏｆｆ２） 図１１は図１に記載した装置を用いて交流タイミングの
最適化を行ったときのタイミングチャートである。

【００４０】再び図１に戻り、本実施例の動作を説明す
る。

【００４１】ＣＲＴ用表示データ１０１は並び換え回路
１０５で上下ドレインドライバ１１５、１１６のインタ
ーフェイス及び、液晶パネル１３０の画素配列に適する
ように、液晶用表示データに変換され、液晶用表示デー
タバス１０８を介して交流化回路１１３にデ−タ交流信
号１０７と共に入力される。データ交流信号１０７は、
図２に示すデータ交流信号生成回路１０６において生成
される。図２及び図６を用いてデータ交流信号生成回路
１０６の動作を説明する。

【００４２】図２において、水平同期信号１０３を分周
回路２０１によって分周し、５出力２０２〜２０６を得
る。この出力２０２〜２０６を図６に記載するタイミン
グチャートを用いて説明する。１ライン交流信号２０２
は、周期が水平同期信号１０３の２倍である１段目の出
力であり、１ライン毎に反転する信号で、同様に、２ラ
イン交流信号２０３は、４倍の周期を持ち、２ライン毎
に反転する出力信号である。図示はしないが、同様に４
ライン交流信号２０４は、４ライン毎に反転する出力信
号、８ライン交流信号２０５は、８ライン毎に反転する
出力信号、１６ライン交流信号２０６は、１６ライン毎
に反転する出力信号である。再び図２に戻って説明をす
る。

【００４３】スイッチ２０７は各ライン交流信号２０２
〜２０６から１つを選択し、選択されたライン交流信号
２０８をＥＯＲ素子２１１に出力する。分周回路２０９
では垂直同期信号１０４が分周され、周期が垂直同期信
号１０４の２倍で、１フレーム毎に反転する信号２１０
が出力される。ＥＯＲ素子２１１には選択されたライン
交流信号２０８及びフレーム毎に反転する信号２１０が
入力される。ＥＯＲ素子２１１の出力信号がデータ交流
信号１０７である。データ交流信号１０７は、選択され
たライン交流信号２０８に従った周期を持ち、かつフレ
ーム毎に反転する信号であり、図１の交流化回路１１
３、電源交流化信号生成回路１１９に入力される。

【００４４】液晶用表示データの交流化を図１０に記載
する表示装置のタイミングチャートを用いて説明する。
液晶用表示データバス１０８を介して転送される液晶用
表示データは、交流化回路１１３で、選択されているラ
イン数で反転するデータ交流信号１０７と同期して、同
相に交流化される。交流化された表示データは、表示デ
ータバス１１４を介して、上、下ドレインドライバ１１
５、１１６に転送される。

【００４５】図３に記載する電源交流信号生成回路１１
９では、共通対向電極電圧Ｖｃｏｍ、及びゲートオフ電
圧Ｖｇｏｆｆの交流タイミングの最適化を行うのに必要
な、データ交流信号１０７のシフトを行う。この動作を
図３及び図７に記載する電源交流信号生成回路１１９の
タイミングチャートを用いて説明する。

【００４６】図３で、カウンタ３０１はドットクロック
１０２をカウントし、その出力３０２は常時コンパレ−
タ３０７、３０８に入力される。１ライン毎に有効とな
るＣＬ１クロック１１０は、カウンタ３０１のロードと
して用いられる。ＣＬ１クロック１１０が有効になる毎
にカウントアップが新しく行われるので、各ライン毎に
最初からカウントされることになる。記憶回路３０３、
３０４の設定は任意に行われ、シフト量の調整が自由に
できるようになっている。コンパレータ３０７、３０８
でカウント数３０２と、任意に設定されたシフト量を記
憶した記憶回路出力３０５、３０６が比較され、各々両
者が等しいときにのみ有効となる信号３０９、３１０を
出力し、ＪＫフリップフロッップ３１１、３１２にＣＬ
１クロック１１０と共にそれぞれ入力され、ＣＬ１クロ
ック１１０の立ち上りと同期して立ち下り、コンパレー
タ出力３０９、３１０で、カウンタ出力３０２と記憶回
路３０３、３０４の各々の出力３０５、３０６の値が一
致した時、立ち上がるシフトクロックであるＣＬ４クロ
ック３１３、ＣＬ４’クロック３１４が生成される。共
通対向電極電圧Ｖｃｏｍ及びゲートオフ電圧Ｖｇｏｆｆ
は、交流化された表示データに対し、逆相に交流化する
必要があるので、インバータ３１５においてデータ交流
信号１０７を反転し、その逆相信号３１６を用いる。ラ
ッチ３１７、３１８にデータ交流信号１０７の逆相信号
３１６をデータ、シフトクロック３１３、３１４をクロ
ックとして入力すると、シフトクロック３１３、３１４
の、つまりコンパレータ出力３０９、３１０の立ち上が
りを交流点とするＶｃｏｍ交流信号１２０、Ｖｇｏｆｆ
交流信号１２１が生成される。この動作を図７のタイミ
ングチャートを用いて説明する。

【００４７】図７で、Ｍはデータ交流信号１０７で、選
択されているライン数ごとにＣＬ１クロック１１０の立
ち上りで反転する信号である。それに対し、ラッチ３１
７、３１８の出力のＶｃｏｍ交流信号Ｍ１、Ｖｇｏｆｆ
交流信号Ｍ２は、Ｍと逆相で、記憶回路３０３、３０４
に設定した値の分だけシフトクロック３１３、３１４に
よってシフトした信号となる。

【００４８】次に、ゲートドライバ１２８の動作を図４
に記載するブロック図、図８のタイミングチャートを用
いて説明する。図４において、ゲートドライバ１２８で
は、駆動信号としてＦＬＭクロック１１２、ＣＬ３クロ
ック１１１がシフトレジスタ４０１に入力され、それに
より制御信号４０２が出力される。制御信号４０２は、
ＦＬＭクロック１１２が有効になると、液晶パネル１３
０の最上位のラインを選択し、ＣＬ３クロック１１１が
有効になる毎に順次次のラインを選択する。制御信号４
０２で選択されたラインのゲート線１２９には、ＴＦＴ
１３１のゲートをオン状態にする、ＣＬ３クロック１１
１の立ち上りで有効となるゲートオン電圧Ｖｇｏｎが印
加される。非選択となったラインには、ゲートオフ電圧
Ｖｏｆｆが印加され、そのラインはオフ状態となる。こ
の動作を図８を用いて説明する。

【００４９】実際のゲート線１２９には、ゲートオン電
圧Ｖｇｏｎとゲートオフ電圧Ｖｇｏｆｆが重畳されたゲ
ート電圧Ｖｇが印加されている。ＶｇｏｎはＣＬ３クロ
ック１１１の立ち上がりと同期していて、選択されてい
る１ラインの間有効である。

【００５０】非選択の場合に印加されているゲートオフ
電圧Ｖｇｏｆｆは交流電圧なので、その周期に従ってＶ
ｇｏｆｆ１、Ｖｇｏｆｆ２がスイッチ４０５によって選
択されている。ラインの選択は、ＦＬＭクロック１１２
が有効になる毎に最上位ラインから始められるので、各
々のラインではどのフレームでも同一タイミングでゲー
トオン電圧Ｖｇｏｎが印加される。

【００５１】次に、ドレインドライバ１１５、１１６の
動作を図５のブロック図、図９のタイミングチャートを
用いて説明する。図５で、ドレインドライバ１１５、１
１６内のシフトレジスタ５０１には、交流化された表示
データが表示データバス１１４を介して転送され、同時
に、駆動信号としてＣＬ２クロック１０９、ＣＬ１クロ
ック１１０が入力される。ここで、ドレインドライバ１
１５、１１６の動作を図９のタイミングチャートを用い
て説明する。

【００５２】交流化された表示データは、シフトクロッ
クであるＣＬ２クロック１０９に同期して順次シフトレ
ジスタ５０１に取り込まれ、ラッチクロックであるＣＬ
１クロック１１０が有効になることで、１ライン分の表
示データを全てラッチ５０２に取り込む。シフトレジス
タ５０１へ取り込まれる交流化された表示データに対し
て、ラッチ５０２から出力される表示データは、ＣＬ１
クロック１１０が有効になったときのシフトレジスタ５
０１内のデータを取り込むため、ほぼ１ライン近くシフ
トしている。

【００５３】再び図５に戻って説明をする。ラッチ５０
２に取り込まれた交流化された表示データは、電圧セレ
クタ５０３へ出力される。電圧セレクタ５０３では、転
送された交流化された表示データの各々のデータに従っ
て、液晶印加電圧５０５、５０６が選択される。液晶印
加電圧５０５、５０６は、図１に記載する電源回路１２
２において生成される直流電圧である。電源回路１２３
で、液晶印加電圧Ｖｉは、共通対向電極電圧Ｖｃｏｍに
対して正極性の電圧をＶ４、Ｖ５、Ｖ６、Ｖ７（Ｖ４＞
Ｖ５＞Ｖ６＞Ｖ７）、負極性の電圧をＶ０、Ｖ１、Ｖ
２、Ｖ３（Ｖ０＜Ｖ１＜Ｖ２＜Ｖ３）と設定される。交
流化された表示データは、正極性でＶ４を選択した場合
は負極性でＶ０、Ｖ５の場合はＶ１、Ｖ６の場合はＶ
２、Ｖ７の場合はＶ３を選択する。これにより、交流駆
動がなされる。尚、図５ではＶ０、Ｖ１のみ記載してあ
る。また、選択される液晶印加電圧Ｖｉは、データ交流
信号１０７がＦＬＭクロック１１２が有効になること
で、前のフレームに対して、次のフレームで極性が反転
するために、最初のフレームの先頭と、次のフレームの
先頭では、選択される極性が逆になっている。

【００５４】再び図１に戻って説明をする。

【００５５】図１で、ゲートドライバ１２８によって選
択され、オン状態となっているラインで、上ドレインド
ライバ１１５で交流化された表示データにより選択され
た液晶印加電圧Ｖｉが、ドレイン線１１７にＴＦＴ１３
１のゲート端子が接続する画素に印加される。同様に、
下ドレインドライバ１１６で選択される液晶印加電圧Ｖ
ｉは、ドレイン線１１８より、それに接続している画素
に印加される。この液晶印加電圧Ｖｉは、各画素の液晶
１３２の一方の電極に印加される。もう一方の電極であ
る共通対向電極線１２７には、共通対向電極電圧Ｖｃｏ
ｍが印加される。

【００５６】ここで、全体の駆動の様子を図１０の、図
１に記載する液晶表示装置のタイミングチャートを用い
て説明する。

【００５７】液晶１３２には、実際にはドレイン線１１
７、１１８から印加される液晶印加電圧Ｖｄと、液晶１
３２の共通対向電極線１２７に印加される交流化された
表示データとは同周期で逆極性の交流電圧である共通対
向電極電圧Ｖｃｏｍの差である実効値が印加される。実
効値は、液晶印加電圧Ｖｄが共通対向電極電圧Ｖｃｏｍ
より低ければ負極性、高ければ正極性である。ゲート電
圧Ｖｇで、ゲートオン電圧Ｖｇｏｎが有効となったライ
ンでは、その１ラインの期間、この実効値が液晶１３２
に印加され、表示が行われる。

【００５８】図１１は図１に記載する装置を用い、輝線
のない良好な表示が得られるときの各波形のタイミング
チャートである。

【００５９】輝線が表示されているときは、信号の鈍り
や遅延のため、交流点で表示データＶｄと共通対向電極
電圧Ｖｃｏｍの交流タイミングがずれてゲートオン期間
中にＶｃｏｍが反転して、液晶に印加される実効値が変
化してしまうが、この装置を用いてＶｃｏｍ、Ｖｇｏｆ
ｆを調整し、どのラインでも液晶に印加される実効値の
変化が起こらないようにすると、輝線が表示されなくな
る。駆動回路や液晶パネルには個々の特性があるため、
信号の遅延や鈍りにはばらつきがあるが、図１及び図３
に記載する電源交流信号生成回路１１９を組み込むこと
により、ゲートオフ電圧Ｖｇｏｆｆ、共通対向電極電圧
Ｖｃｏｍの交流点をこの回路上で調節することが出来る
ので、どんな液晶パネルにも適用できる。

【００６０】このように、共通対向電極電圧Ｖｃｏｍ、
ゲートオフ電圧Ｖｇｏｆｆの交流信号を、表示データの
交流信号と別にし、容易に任意のシフトが行えるように
することで、各信号の交流タイミングの最適化を簡便に
行え、良好な表示を得ることが出来る。

【００６１】

【発明の効果】本発明の図１、図３に記載する共通対向
電極電圧Ｖｃｏｍ、ゲートオフ電圧Ｖｇｏｆｆを交流化
するために用いる交流信号を生成する手段において、表
示データを交流化する交流信号と、共通対向電極電圧Ｖ
ｃｏｍ、ゲートオフ電圧Ｖｇｏｆｆを交流化する交流信
号を別にし、かつ交流信号のシフトを任意に行えるよう
にするので、各信号の交流タイミングの最適化を容易に
行え、良好な表示品質を得ることが出来る。

【００６２】また、図１、図３に記載する電源交流信号
生成回路を組み込むことで、この回路上で信号の調整が
行えるので、どんな液晶パネルにも適用することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の共通対向電極交流駆動方式を用いた液
晶表示装置のブロック図である。

【図２】図１に記載したデータ交流信号生成回路のブロ
ック図である。

【図３】図１に記載した電源交流信号生成回路のブロッ
ク図である。

【図４】図１に記載したゲートドライバ及び電源回路の
スイッチ部分のブロック図である。

【図５】図１に記載したドレインドライバのブロック図
である。

【図６】図１及び図２に記載したデータ交流信号生成回
路のタイミングチャートである。

【図７】図１及び図３に記載した電源交流信号生成回路
のタイミングチャートである。

【図８】図１及び図４に記載したゲートドライバのタイ
ミングチャートである。

【図９】図１及び図５に記載したドレインドライバのタ
イミングチャートである。

【図１０】図１に記載した本発明の液晶表示装置のタイ
ミングチャートである。

【図１１】図１に記載した本発明の液晶表示装置を用い
て各信号の最適化を行った場合のタイミングチャートで
ある。

【図１２】従来の液晶表示装置のブロック図である。

【図１３】従来の共通対向電極交流駆動方式を用いた液
晶表示装置のブロック図である。

【図１４】図１２に記載した液晶表示装置のタイミング
チャートである。

【図１５】図１３に記載した液晶表示装置のタイミング
チャートである。

【符号の説明】

１０１…ＣＲＴ用表示データバス、 １０２…ドットクロック、 １０３…水平同期信号Ｈｓｙｎｃ、 １０４…垂直同期信号Ｖｓｙｎｃ、 １０５…並び換え回路、 １０６…データ交流信号生成回路、 １０７…データ交流信号、 １０８…液晶用表示データバス、 １０９…ＣＬ２クロック、 １１０…ＣＬ１クロック、 １１１…ＣＬ３クロック、 １１２…ＦＬＭクロック、 １１３…交流化回路、 １１４…表示データバス、 １１５…上ドレインドライバ、 １１６…下ドレインドライバ、 １１７…１１５のドレイン線、 １１８…１１６のドレイン線、 １１９…電源交流信号生成回路、 １２０…Ｖｃｏｍ交流信号Ｍ１、 １２１…Ｖｇｏｆｆ交流信号Ｍ２、 １２２…電源回路、 １２３…上ドライバ駆動電圧線、 １２４…下ドライバ駆動電圧線、 １２５…ゲートオン電圧線、 １２６…ゲートオフ電圧線、 １２７…共通対向電極線、 １２８…ゲートドライバ、 １２９…ゲート線、 １３０…液晶パネル、 １３１…ＴＦＴ、 １３２…液晶、 １３３…付加容量、 １３４…電源。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 滝田 功 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式 会社日立製作所マイクロエレクトロニクス 機器開発研究所内 (72)発明者 高橋 孝次 千葉県茂原市早野3300番地株式会社日立製 作所茂原工場内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】液晶パネルの一方の内面にマトリックスに
   配列した画素部を有し、該画素部はスイッチング素子で
   ある画素トランジスタと液晶を有し、これらの画素トラ
   ンジスタが選択的にオン、オフ制御され、その選択され
   た画素トランジスタの一方の電極に接続された画素電極
   に、交流信号に変換された表示信号によって、その交流
   タイミングに同期して異なる極性の電圧として選択され
   る液晶印加電圧を印加し、上記液晶パネルの他方の内面
   に形成された共通対向電極と該画素トランジスタがオフ
   期間中にゲートに印加する電位は、上記交流信号の交流
   タイミングと同期して、異なる２値の電位を切り換えて
   印加して表示を行う液晶表示装置の駆動回路において、 上記表示信号を交流化する切り換えタイミングに対し、
   上記共通対向電極及びゲートに印加する電圧を切り換え
   るタイミングを任意に調節できる手段を設けたことを特
   徴とする液晶表示装置の駆動回路。
2. 【請求項２】請求項１記載の液晶表示装置の駆動回路に
   おいて、 入力するクロックをカウントする手段と、 共通対向電極とゲートに印加する電圧の切り換えタイミ
   ングのシフト量を記憶する手段と、 シフト量とカウント数を比較する手段と、 比較結果から切り換えタイミングをシフトさせるクロッ
   クを生成する手段を設けたことを特徴とする液晶表示装
   置の駆動回路。
3. 【請求項３】請求項１記載の液晶表示装置の駆動回路に
   おいて、 入力するクロックをカウントする手段と、 共通対向電極とゲートに印加する電圧の切り換えタイミ
   ングのシフト量を記憶する手段と、 シフト量とカウント数を比較する手段と、 比較結果から切り換えタイミングをシフトさせるクロッ
   クを生成する手段を、共通対向電極電圧とゲートオフ期
   間にゲートに印加される電圧で別々に設けたことを特徴
   とする液晶表示装置の駆動回路。