JPH11119743A

JPH11119743A - 液晶表示装置

Info

Publication number: JPH11119743A
Application number: JP28535897A
Authority: JP
Inventors: Masaru Yasui; 勝安居; Osao Kamiya; 長生神谷; Yuko Furui; 祐子古井
Original assignee: Hosiden and Philips Display Corp
Current assignee: Philips Components Kobe KK
Priority date: 1997-10-17
Filing date: 1997-10-17
Publication date: 1999-04-30

Abstract

(57)【要約】【課題】コモン電極の電圧を安定化させてクロストー
クを無くす。【解決手段】アナログスイッチ１３でＬＣＤパネルの
電圧モニタ端子１０Ｃの電圧を各水平時間内の所定の時
間幅だけサンプリングして、補正電圧発生回路１６に入
力し、そのサンプリングした電圧のコモン基準電圧ＶＣ
_iに対する極性と逆極性の電圧で、かつコモン電極の電
圧とコモン基準電圧ＶＣ_iとの偏差を相殺するような補
正電圧Ｖ_dを発生し、その補正電圧Ｖ_dの一部を加算器
１１でコモン基準電圧に加算し、その加算した電圧を増
幅器１２で増幅してコモン電極５に供給する。単安定回
路１７は水平同期信号ＨＳに同期した制御パルスＳをア
ナログスイッチ１３に供給する。増幅器１２を差動増幅
器とし、その正相入力端子に加算器１１の出力を入力
し、逆相入力端子にＬＣＤの電圧モニタ端子１０Ｃの電
圧を入力するのが望ましい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は例えばテレビジョ
ン受像機或はパーソナルコンピュータ等の表示器として
利用される液晶表示装置（以下ＬＣＤと言う）に関し、
特に薄膜トランジスタ（以下ＴＦＴと言う）を設けたア
クティブマトリックス型ＬＣＤ（以下ＡＬＣＤと言う）
に関する。

【０００２】

【従来の技術】図１１にＴＦＴを用いたＡＬＣＤの概略
の構成を示す。基板１は透明なアレイ基板、２は透明な
コモン基板である。アレイ基板１には行状のゲート電極
Ｙ₁ ，Ｙ₂ ，Ｙ₃ …Ｙ_mと、列状のソース電極Ｘ₁ ，Ｘ
₂ ，Ｘ₃ …Ｘ_nが形成され、ゲート電極Ｙ₁ ，Ｙ₂ ，Ｙ
₃ …Ｙ_mとソース電極Ｘ₁ ，Ｘ₂ ，Ｘ₃ …Ｘ_nとによっ
て囲まれた各格子部分に画素電極４が形成され、ゲート
電極Ｙ_iとソース電極Ｘ _jの交叉点付近に、各画素に対
応してＴＦＴ３が形成される。コモン基板２にはコモン
電極５が形成され、これら基板１と２の間に液晶が密封
されてＡＬＣＤが構成される。

【０００３】このＡＬＣＤの駆動方法を図１２を用いて
説明する。図１２に示すＶ_YA，Ｖ_YB，Ｖ_YC…はゲート電
極Ｙ₁ ，Ｙ₂ ，Ｙ₃ …Ｙ_mに与えるゲート制御信号を示
す。ゲート制御信号Ｖ_YA，Ｖ_YB，Ｖ_YC…の１周期Ｔ_Vは
１フレーム周期に対応し、ゲート制御信号Ｖ_YのＨ論理
期間Ｔ_Hは１水平（走査）時間に相当する。例えばゲー
ト電極Ｙ₁ にゲート制御信号Ｖ_YAを与える。ゲート電極
Ｙ₁ にゲート制御信号Ｖ_YAが与えられることにより、ゲ
ート電極Ｙ₁ に接続されているＴＦＴ３が全てオンの状
態に制御される。この状態でソース電極Ｘ₁ ，Ｘ₂ ，Ｘ
₃ …Ｘ_nに画素電圧を与え、各ＴＦＴ３を通じて画素電
極４に各画素の輝度を決定するための画素電圧を与え
る。

【０００４】画素電極４とコモン電極５との間には液晶
を介して静電容量（以下画素容量と称す）が形成され
る。従ってＴＦＴ３を通じて画素電極４に与えられた画
素電圧はこの画素容量に充電される。ゲート制御信号Ｖ
_YAがＬ論理に立下ると、ゲート電極Ｙ₁ に接続されてい
るＴＦＴ３は全てオフに戻る。ＴＦＴ３がオフに戻った
後、次の走査が開始されるまでの間、画素容量に充電さ
れた電荷は保持され、１水平走査線の輝度が保持され
る。図１２Ｅは一つの画素に印加されて保持される画素
電圧の様子を示す。ゲート制御信号Ｖ_YAがＨ論理の間、
画素電圧Ｖ_a（図１２Ｄ参照）が与えられていたものと
すると、ゲート制御信号Ｖ_YAがＬ論理に立下る時点で画
素電極４に与えられる電圧はわずかに低下し、その時点
から次の走査開始時点まで液晶を流れる洩れ電流等によ
り、序々に電圧が低下する。

【０００５】図１２Ｄに示す画素電圧Ｖ_bは例えば飛越
し走査した場合はゲート電極Ｙ₃ に接続されているＴＦ
Ｔ３の何れかに与える画素電圧を示す。つまり、水平走
査期間ｔ₁ ，ｔ₂ ，ｔ₃ …毎に、ゲート電極Ｙ₁ ，Ｙ
₃ ，Ｙ₅ ，Ｙ₇ …にゲート制御信号Ｖ_YA，Ｖ_YB，Ｖ_YC…
が与えられ、各水平走査ライン毎に各画素電極４に画素
電圧が与えられ、画像の表示が行なわれる。

【０００６】尚、ここで画素電圧Ｖ_a，Ｖ_b，Ｖ_c…は
１フレーム毎に図１２Ｄに示すように極性を反転し、次
のフレームでは各画素電極に逆極性の画素電圧を与えて
液晶に平均して直流電圧が印加されないようにし、これ
により液晶の劣化を防止している。ＡＬＣＤは上述した
ように、各画素電極４が形成する画素容量に各ＴＦＴ３
がオフの状態に戻される時点の直前の電圧を次のフレー
ムの該当行の選択されるまで保持し、輝度を維持する。

【０００７】ところで１水平走査ライン上の各画素電極
４に画素電圧を印加した場合、画素電極４とコモン電極
５との間に充電電流が流れる。この充電電流がコモン電
極の抵抗成分を流れることによりコモン電位が変動し、
コモン電位の変動により、表示される画素の輝度に変動
を与え、いわゆるクロストークが発生する不都合が生じ
る。

【０００８】図１２Ｆにコモン電極５の電位変動を示
す。図示するように各ゲート電極Ｙ₁，Ｙ₃ ，Ｙ₅ …に
ゲート制御信号Ｖ_YA，Ｖ_YB，Ｖ_YC…が供給され、更に各
ゲート電極Ｙ₁ ，Ｙ₃ ，Ｙ₅ …に接続されているＴＦＴ
３がオンに制御され、ソース電極Ｘ₁ ，Ｘ₂ ，Ｘ₃ …Ｘ
_nに画素電圧が与えられる毎に、コモン電位ＶＣは画素
電圧の極性に対応して基準電圧ＶＣ_iから正側及び負側
に変動し、この変動の最終電圧ΔＶ₀ が自己の水平走査
ライン上の画素の輝度に影響を与える。この現象を一般
にクロストークと呼んでいる。特にコモン電極５の最終
電圧ΔＶ₀ は１水平走査期間中に１行分の各画素電極に
与えられる画素電圧の累積加算値に対応して変動し、単
一の電位でないためその除去はむずかしいこととされて
いる。

【０００９】図１３に示すのは、ＡＬＣＤのコモン電極
の電位を検出し、この検出信号を差動増幅器の反転入力
端子に与え、差動増幅器において基準電圧との差動信号
を生成させ、この差動信号をコモン電極に帰還させ、コ
モン電極に発生する電位変動を抑圧するように構成した
コモン電極駆動回路である。図１３はＡＬＣＤパネルを
電気的等価回路で表わしている。Ｃは画素電極４とコモ
ン電極５との間に形成される画素容量である。

【００１０】５Ａ，５Ｂ，５Ｃ，５Ｄはコモン電極５に
形成した外部接続端子を示す。コモン電極５には可及的
に均一な電位分布を持たせるために、周囲の複数点から
コモン電圧を供給するように構成した場合を示す。更
に、一つの端子５Ｄをコモン電圧取出端子と定め、この
コモン電圧取出端子５Ｄからコモン電極５の電位ＶＣを
検出する。各端子５Ａ〜５Ｄには例として引き出し線等
の抵抗Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒｆが等価的に存在する。抵
抗Ｒｆに電流を流さなければ、引き出し線の抵抗Ｒｆの
値によらずに正確にコモン電極５の電位ＶＣを読み取る
ことができる。この検出した電位をＶＣ_fと記すことに
する。

【００１１】この例ではコモン電極５の電位ＶＣを検出
した検出信号ＶＣ_fを差動増幅器６の反転入力端子に供
給する。差動増幅器６の非反転入力端子には基準電圧源
７から一定電圧ＶＣ_iを与え、差動増幅器６の出力端子
を複数の電圧供給端子５Ａ，５Ｂ，５Ｃに接続し、検出
信号ＶＣ_fと一定電圧ＶＣ_iとの差動出力電圧をコモン
電極５に与える構成としたものである。

【００１２】図１４にＬＣＤパネルを更に簡素化して表
わした等価回路図を示す。図中１０はＬＣＤパネルの全
体を示す。抵抗Ｒｉは図１３に示した抵抗Ｒ１，Ｒ２，
Ｒ３を並列接続した値を持つ抵抗、Ｒｆは電圧検出端子
の引き出し線部分の抵抗を示す。これらの抵抗ＲｉとＲ
ｆはコモン電極５の内部で共通接続され、その共通接続
点に画素容量Ｃの一端が接続される。画素容量Ｃの他端
は端子１０Ａに接続される。この端子１０Ａは図１３に
示したソース電極Ｘ₁ ，Ｘ₂ ，Ｘ₃ …とゲート電極Ｙ
₁ ，Ｙ₂ ，Ｙ₃ …を総称して示すものであり、この端子
１０Ａに画素電圧或はゲート制御信号のような外乱雑音
成分Ｖｎが入力されるものとする。

【００１３】抵抗Ｒｉの他端は端子１０Ｂに接続され、
この端子１０Ｂに差動増幅器６の出力端子を接続する。
抵抗Ｒｆの他端は端子１０Ｃに接続し、この端子１０Ｃ
から差動増幅器６の反転入力端子に検出信号ＶＣ_fを供
給する。差動増幅器６の非反転入力端子には基準電圧源
７から基準電圧ＶＣ_iを供給して構成される。尚、基準
電圧源７は差動増幅器６からコモン電極５に最適なコモ
ン電圧を設定することができるように基準電圧ＶＣ_iを
調整できるように構成している。

【００１４】この構成によれば、主にソース電極Ｘ₁ ，
Ｘ₂ …を通じて例えば正極性の画素電圧又はゲート電極
Ｙ₁ ，Ｙ₂ ，Ｙ₃ …に正極性のゲート制御信号が各ＴＦ
Ｔ３のソース又はゲートに与えられたとすると、その電
圧により、端子１０Ａから画素容量Ｃを通じてコモン電
極５に向って充電電流Ｉ₁ （図１４参照）が流れる。こ
の充電電流Ｉ₁ によりコモン電極５の電位が上昇し、こ
の電位が抵抗Ｒｆを通じて差動増幅器６の反転入力端子
に与えられる。

【００１５】反転入力端子に上昇した電圧が入力される
ことにより、差動増幅器６の出力電圧は低下する方向に
変化する。この電圧の低下が端子１０Ｂを通じてコモン
電極５に与えられるから、この電圧の低下により、コモ
ン電極５の電圧上昇は抑えられる。画素電圧が負側に振
れる電圧の場合には、コモン電極５側から画素容量Ｃを
通じて端子１０Ａに向って放電電流Ｉ₂ が流れる。この
放電電流Ｉ₂ によりコモン電極５の電位ＶＣは負電位側
に低下する方向に変化する。この電圧が電位ＶＣ_fとし
て差動増幅器６の反転入力端子に与えられ、差動増幅器
６の出力電圧は上昇方向に変化し、コモン電極５の電位
の低下を抑制する。

【００１６】このように、コモン電極５の電位ＶＣが画
素電圧の供給によって正側及び負側の何れに変化して
も、その変化を打消す方向の電圧が差動増幅器から出力
され、コモン電極５の電位変動を解消することができ
る。図１５に図１２のコモン電極５の電圧変化を実測し
た波形データを示す。図示するように、この発明を適用
することにより１水平ラインのＴＦＴ３がオンになった
直後にコモン電極５の電位ＶＣは画素電圧の極性に対応
した方向に変動するが、その後わずかな時間の範囲内
（実測した例では５μｓ程度）でコモン電極５の電位Ｖ
Ｃは元のコモン電圧ＶＣ_iの状態に戻されている。ここ
に、５μｓの微小な偏差が現れたのは、駆動回路の使用
部品や電源電圧の制限によってオペアンプの出力電流に
制約があったためであり、十分な電源容量および電流特
性を有する系においては、この偏差はより大幅に解消さ
れるものと思われる。従って各ＴＦＴ３がオフの状態に
戻るとき、コモン電極５の電位ＶＣは常時基準となるＶ
Ｃ _iにあるから、画素容量Ｃにはコモン電極５の電位変
動に起因する電圧ΔＶ₀ （図１２Ｆ）が残留することは
ない。これにより、ある行の各画素の輝度はその行の画
素に入力された画素電圧だけで決定され水平ライン上の
クロストークが解消される。

【００１７】基準電圧ＶＣ_iはこれまですべて直流電圧
として説明したきたが、例えばコモン反転駆動の様に矩
形波である場合もある。

【００１８】

【発明が解決しようとする課題】従来の図１４のコモン
電極駆動回路にて、１３．３″や１５．１″のＸＧＡパ
ネルを駆動してきたが、コモンＤＣ電圧が１水平期間内
に充分安定になっているにもかかわらず、まだ１〜２％
ものクロストークが見えるものが多い。原因はＴＦＴの
画素への書き込みの途上で、まだ画素電位がいくらかの
遷移中に、ゲートが閉じることとなり、そのようなコモ
ン電位にとって外乱である様な信号の動的状況が、コモ
ン電位をゆるがし、コモン電位の偏差を残留させ、１行
単位での書き込み偏差となるものと思われる。

【００１９】この図１４の回路でなお存在するクロスト
ークの原因は、ＴＦＴの書き込む画素の対抗のコモンＤ
Ｃレベルが変動し、その変動分がいくらか残留するもの
と考えられる。そしてその偏差は、おそらくコモン電位
のモニタ端子１０Ｃには現われず、今まさに書き込まれ
ている画素の、その部分のみの局部的な領域において発
生しているものと思われる。

【００２０】この発明の目的は、コモン電極駆動回路の
コモン電極の電圧を安定化させる性能を向上させようと
するものである。

【００２１】

【課題を解決するための手段】

（１）請求項１の発明は、コモン電極にコモン電圧を供
給する電圧供給端子及びコモン電極の電圧をモニタする
ための電圧モニタ端子を設けたＬＣＤパネルと、電圧モ
ニタ端子の電圧を検出して、コモン基準電圧と比較し、
コモン電極の電圧がコモン基準電圧に一致するようなコ
モン電圧を生成して、電圧供給端子に供給するコモン電
極駆動回路とを備えたＴＦＴ（薄膜トランジスタ）・ア
クティブマトリクス型の液晶表示装置に関する。

【００２２】請求項１では特に、コモン電極駆動回路
が、電圧供給端子にコモン電圧を供給する増幅器と、電
圧モニタ端子の電圧の各水平時間内の所定の時間幅にお
ける電位を選択的に抽出して得られた電圧のコモン基準
電圧に対する極性と逆極性の電圧で、かつコモン電極の
電圧とコモン基準電圧との差に応じた補正電圧を発生す
る回路と、その補正電圧発生回路の出力の一部をコモン
基準電圧に加算し、そして得られた電圧を前記増幅器に
入力する加算器とを具備するものである。

【００２３】（２）請求項２の発明は特に、前記コモン
電極駆動回路が、前記増幅器と、前記電圧モニタ端子の
電圧の各水平時間内の所定の時間幅における電位を選択
的に抽出して得られた電圧のコモン基準電圧に対する極
性と同極性の電圧で、かつ前記コモン電極の電圧とコモ
ン基準電圧との差に応じた補正電圧を発生する回路と、
その補正電圧発生回路の出力の一部をコモン基準電圧よ
り減算し、そして得られた電圧を前記増幅器に入力する
減算器とを具備するものである。

【００２４】（３）請求項３の発明は特に、前記コモン
電極駆動回路が、前記電圧モニタ端子の各水平時間内の
所定の時間幅における電位を選択的に抽出して得られた
電圧のコモン基準電圧に対する極性と同極性の電圧で、
かつコモン電極の電圧とコモン基準電圧との差に応じた
補正電圧を発生する回路と、その補正電圧発生回路の出
力の一部が逆相入力端子に、コモン基準電圧が正相入力
端子にそれぞれ入力され、それら両入力電圧の差分を増
幅して電圧供給端子に供給する差動増幅器とを具備する
ものである。

【００２５】（４）請求項４の発明は、前記（１）また
は（２）において、前記増幅器が差動増幅器であって、
その正相入力端子に前記加算器または減算器の出力が入
力され、その逆相入力端子に前記電圧モニタ端子の電圧
が入力されるものである。（５）請求項５の発明は、前記（３）において、前記コ
モン電極駆動回路に加算器を設け、その加算器を用いて
補正電圧発生回路の出力に電圧モニタ端子の電圧を加算
し、その加算後の電圧を差動増幅器の逆相入力端子に入
力するものである。

【００２６】（６）請求項６の発明は、前記（４）また
は（５）において、前記差動増幅器は、電圧モニタ端子
の電圧が１水平時間内に所定の大きさに収束するよう
に、利得が設定される。（７）請求項７の発明は、前記（１），（２）及び
（３）のいずれかにおいて、前記補正電圧発生回路が、
前記選択的に抽出して得られた電圧とコモン基準電圧と
の差分を増幅する増幅器と、その増幅器の出力に応じた
直流電圧を各水平時間ごとに発生する直流電圧発生回路
とを有するものである。

【００２７】（８）請求項８の発明は、前記（１），
（２）及び（３）のいずれかにおいて、前記補正電圧発
生回路が、前記選択的に抽出して得られた電圧とコモン
基準電圧との差分を積分する積分器を有するものであ
る。（９）請求項９の発明は、前記（１），（２）及び
（３）のいずれかにおいて、前記電圧モニタ端子の電圧
を選択的に抽出する時間幅が各水平時間内の初期の一定
時間幅とされる。

【００２８】（１０）請求項１０の発明は、前記
（１），（２）及び（３）のいずれかにおいて、前記コ
モン電極駆動回路は、補正電圧発生回路の出力の一部が
適当な大きさとなるように調整する手段を有するもので
ある。（１１）請求項１１の発明は、前記（９）において、前
記一定時間が、１Ｈ（水平時間）の１／４〜１／３とさ
れる。

【００２９】（１２）請求項１２の発明は、前記（１
０）において、前記補正電圧発生回路の出力をコモン基
準電圧に加算または減算する前記加算器または減算器
は、前記補正電圧発生回路の出力の一部が適当な大きさ
となるように調整する機能を有するものである。（１３）請求項１３の発明は、前記（１），（２）及び
（３）のいずれかにおいて、前記コモン基準電圧が矩形
波とされる。

【００３０】

【発明の実施の形態】この発明では、コモン電極の電位
変動は残留するものであることを前提とし、かつその残
留分は外乱の大きさに線形的に依存することをも前提と
し、そのうえでその残留分を、局部的であれ全領域的で
あれ、基準のコモンＤＣ電位そのものを行単位に変化さ
せることによって、電位変動を強制的に打ち消すことを
考える。

【００３１】すなわち、コモン電位のリップルのみを検
出し、それをＤＣ電位差に変換してとらえ、それを１水
平時間単位でコモン基準電位に負帰還的にＤＣ加算し
た。ここで最適帰還量を設定するとクロストークが激減
し、ほとんど見えなくなることが確認できる。請求項１
の発明のコモン電極駆動回路１００を図１に示す。ここ
でＶＣ_iはコモン電極２に与えるコモン基準電圧であ
る。１１は抵抗器Ｒ１，Ｒ２より成る加算器で、コモン
基準電圧ＶＣ_iに直流電圧Ｖ_dを重畳する回路である。
ＶＣ_fはモニタすべきコモン電圧であり、１３はコモン
電圧を１Ｈ（水平時間）内の比較的初期の一定時間幅Δ
ｔだけ取り込むアナログスイッチ、１４は逆相増幅器
（反転増幅器）、１５は直流電圧発生回路である。逆相
増幅器の出力は、１Ｈの初期の期間Δｔではリップル分
ｖ′がコモン基準電圧ＶＣ_iに重畳した波形となり、１
Ｈ内のΔｔ以降の期間は一定のコモン基準電圧となり
（図２Ｃ）、このリップル分ｖ′の大きさに対応した直
流電圧Ｖ_dが直流電圧発生回路１５より出力される（図
２Ｄ）。アナログスイッチ１３，逆相増幅器１４と直流
電圧発生回路１５により補正電圧発生回路１６が構成さ
れる。１７は単安定回路で、水平同期信号ＨＳに同期し
た制御信号Ｓをアナログスイッチ１３に出力する（図２
Ｂ）。

【００３２】補正電圧発生回路１６、加算器１１はコモ
ン電極駆動回路１００の負帰還経路を構成している。コ
モン電極５に発生するリップルｖ（図２Ａ）はソース信
号等の外乱の大きさに比例し、また発生するクロストー
クも、その発生のメカニズムによらず、とにかくそのリ
ップルｖの大きさに比例するとする。ここで言うリップ
ルの大きさとは、その振幅（ピーク値）、実効値、平均
値などのいずれでもよい。

【００３３】ここでそのリップルｖの大きさを、直流電
圧に変換する。リップルｖは正の極性で現われたり負の
極性で現われたりするが、逆相増幅器１４で極性を反転
して取り出す（図２Ｃ）。このとき、１Ｈの初めの部分
は、リップルｖの大きさのほとんどの部分を含んでお
り、たいがい１Ｈの終りに至って、コモン電極電位ＶＣ
は基準電位ＶＣ_iに収束しているのが普通である。その
ため、モニタされるコモン電極電位ＶＣ_fの１Ｈの前方
の部分を取り込み、後方の部分は切断しても、リップル
の大きさを取り込む大きな誤差にはならない。またこう
して取り込む時間幅Δｔ自体は、機能に大きい影響は与
えない。たとえばピークのみを取り込むとすれば、リッ
プルのピーク部分を検出できる期間が有ればよい。この
発明の基本はコモン電極のモニタ電圧ＶＣ_fを取り込
み、負帰還量を１Ｈごとに量子化して１Ｈに亘ってコモ
ン電圧供給端子に印加することである。

【００３４】補正電圧発生回路１６はＶＣ_iのリップル
成分ｖの極性を反転させたリップル成分ｖ′の大きさに
比例した直流電圧Ｖ_dを発生させる。該回路１６には積
分回路やサンプル・ホールド回路、ピーク検出回路など
を用いることができる。この回路によって正負の極性を
持つリップル波形ｖを、その極性の反転した矩形波、す
なわち１Ｈ内での直流電圧Ｖ_dに変換する（図２Ｄ）。
１Ｈの前半のΔｔ期間にて、発生するリップルｖの大き
さに比例して極性の逆向きの矩形波レベルを決定し、Ｖ
_dを発生させ、その行のコモン基準電位に帰還する。

【００３５】この矩形波Ｖ_dをコモン基準電位ＶＣ_iに
加算すれば、コモン基準電位は毎行その行にリップルの
発生する方向と逆にＤＣレベルがシフトされる。こうし
て、クロストークの発生要因であるコモン電位の電位偏
差分ｖを補正して、相殺させることができる。次のＲ
１、Ｒ２にて加算されるＶ_dの加算比率は、Ｒ１／（Ｒ
１＋Ｒ２）であり、加算器１１の出力Ｖａは、Ｖａ＝ＶＣ_i＋Ｖ_dＲ１／（Ｒ１＋Ｒ２） …（１）である。このように抵抗の比率によって帰還量を設定で
きる。最適な帰還量を設定するとクロストークの無い画
像を得ることができる。帰還量が大きすぎるとたとえば
クロストークが黒い色に見えて、少ないと従来の様に白
く見える。このように最適な量はクロストークの見えな
くなる“最適な画像”を得ることによって確認できる。

【００３６】図３に、請求項２の発明のコモン電極駆動
回路１００を示す。この回路では、図１の逆相増幅器１
４の代りに正相（非反転）増幅器１４′を用いることに
より、補正電圧発生回路１６よりリップル分ｖの極性と
同じ極性の直流電圧、つまり図１の直流電圧Ｖ_dと逆極
性の直流電圧Ｖ_d′＝−Ｖ_dを発生させ、抵抗器Ｒ３，
Ｒ４より成るレベル調整回路１８を通して、Ｖ_d″＝Ｖ_d′Ｒ１／（Ｒ１＋Ｒ２） …（２）の電圧を取り出して、減算器１９においてコモン基準電
圧ＶＣ_iよりＶ_d″を引算して、その出力Ｖｂを正相増
幅器１２に入力する。Ｖｂは次のように（１）式のＶａ
と同じ式である次の（３）式で与えられる。

【００３７】Ｖｂ＝ＶＣ_i−Ｖａ″ ＝ＶＣ_i−Ｖ_d′Ｒ１／（Ｒ１＋Ｒ２）＝ＶＣ_i＋Ｖ_dＲ１／（Ｒ１＋Ｒ２） …（３）なお、正相増幅器１４′を省略することもできる。図４
は請求項３の発明の実施例であって、図３の減算器１９
を除き、正相増幅器１２の代りに差動増幅器２０を用
い、コモン基準電圧ＶＣ_iをその正相入力端子に、レベ
ル調整回路１８の出力Ｖ_d″を逆相入力端子にそれぞれ
入力している。

【００３８】図１，図３，図４の回路に、図１４の従来
の回路の考えを併用することもできる。その場合の回路
を図５，図６，図７に示す。図５，図６では図１，図３
の正相増幅器１２の代りに差動増幅器６を用い、その反
転入力端子にコモン電圧ＶＣ _fを入力している。図７で
は図４の差動増幅器２０の反転入力端子の入力端に加算
器２１を設け、レベル調整回路１８の出力Ｖ_d″とコモ
ン電圧ＶＣ_fとを加算して、その加算した電圧を入力す
る。図５，図６が請求項４に対応し、図７が請求項５に
対応している。

【００３９】またこれらの差動増幅器６，２０のゲイン
を最適に設定し、図２Ａのように、適切な大きさのリッ
プルｖを得ることが請求項６に対応する。このように従
来のコモン電極駆動回路を併用すると、如何にコモン電
圧の時定数が大きく１Ｈ内にリップルが充分収束しない
場合にも、リップルの大きさを充分検出できる程度の適
当な大きさに設定できる。すなわち従来のコモン安定化
回路のように、リップルが小さいほどよいのでもなく
（あまり小さいとＳ／Ｎ比が悪くなり検出精度が得られ
ない）、またリップルが収束しない波形のままを用いる
のも良くない（１Ｈ内の後方部分にもリップル成分が残
って、補正するべきコモン偏差量が大きくなって精度が
得られない）。このように従来のコモン安定化回路を、
あまり大きくない適当なゲインにて使用して、リップル
の大きさをこの系にふさわしい大きさに設定する。

【００４０】図８は図５をより具体化した回路であり、
請求項８の実施例でもある。図８では補正電圧発生回路
１６を反転形積分回路で実現している。即ち、図５の直
流電圧発生回路１５を積分回路で構成し、更にその積分
回路を逆相増幅器１４と一体にして、反転形積分回路と
している。積分回路の時定数は１Ｈより充分に長く、か
つ出力の矩形波Ｖ_dの振幅が充分大きくとれるようにす
る。Ｖ_dの加算比率を可変抵抗器Ｒ２ｂによって調整す
ると効果的である。これはＴＦＴの書き込み不足の程度
がパネル毎にバラツキを持つとき有効であるが、たとえ
ばＲ２を固定抵抗として、０．５％〜２％の範囲の如く
１．５％幅のバラツキのクロストークのパネルを、−
０．７５〜＋０．７５％の範囲に抑えられるならば、無
調整化の可能性もある（ただし−側は白、＋側は黒のク
ロストークを意味する）。なお、Ａ１，Ａ２はオペアン
プである。可変抵抗器はＲ１側に設置してもよい。

【００４１】単安定回路１７の出力Ｓのパルス幅は、前
述のとおりコモン電圧のリップルが発生し始めてからあ
る程度収束してＤＣ基準レベルＶＣ_iに戻るまでの期間
であり、１Ｈの前半のＨ／４〜Ｈ／３程度が望ましい。
逆に言えば差動増幅器６のゲイン（Ｒ４／Ｒ３）を適当
に設定し、このようなＨ／４〜Ｈ／３の期間内に明らか
に確認できるほど大きく、かつそれ以降の時間内に充分
収束して小さくなるように、最適化をはかる。

【００４２】Ｒ３、Ｒ４は帰還率Ｒ４／Ｒ３＝５倍と
し、ここで検出されるリップル波形は約７μｓでほぼ収
束する形になる。単安定回路１７の出力のパルス幅は約
７．５μｓである。実験データのグラフを図９に示す。
このデータは図８の回路図中の帰還抵抗Ｒ２の値を横軸
に、そのときのクロストークの値を縦軸に描いている。
３種のパネルＮｏ．１，Ｎｏ．２，Ｎｏ．３について、
プロットしてある。

【００４３】図９でＲ２の抵抗の大きい右側部分の領域
は、帰還量の少ない領域であって、図８の回路がまだ搭
載されない場合と同じである。Ｒ２の抵抗を下げて本回
路の効果を発揮させていくと、だんだんクロストークが
減ってくる。３種類のパネルともに、Ｒ２の最適値にて
クロストークはほぼ０％になる。このときのＲ２の抵抗
値を図１０に示す。

【００４４】さらに抵抗値を下げると帰還をかけすぎた
ことになって、逆にクロストークが増大する。従来のク
ロストークはたとえばグレー地に黒ウインドウ表示の場
合に白帯に見えるが、帰還をかけすぎると黒帯に見え
る。このように、明らかにクロストークを解消できる最
適値を得られる。従来例でも述べたが、コモン反転駆動
方式のように、コモン基準電圧が一定でなく、その極性
をフレーム又は行ごとに反転させる矩形波であってもよ
い。

【００４５】

【発明の効果】以上述べたようにこの発明では、コモン
電圧モニタ端子の電圧をコモン基準電圧と比較し、両者
の差よりコモン電極の電圧がコモン基準電圧に一致する
ような補正電圧を各水平時間ごとに生成し、この補正電
圧によってコモン基準電圧を修正してからコモン電極に
供給するようにしたので、コモン電極の電圧を安定化さ
せる性能を従来より大幅に向上できると共に、コモン電
極の電位変動に伴うクロストークを大幅に減少できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】請求項１の実施例を示すブロック図。

【図２】図１の要部の動作波形図。

【図３】請求項２の実施例を示すブロック図。

【図４】請求項３の実施例を示すブロック図。

【図５】請求項４の実施例を示すブロック図。

【図６】請求項４の他の実施例を示すブロック図。

【図７】請求項５の実施例を示すブロック図。

【図８】請求項８の実施例を示す回路図。

【図９】図８の抵抗器Ｒ２の抵抗値とＬＣＤパネルのク
ロストークとの関係を示すグラフ。

【図１０】図８の抵抗器Ｒ２によってＬＣＤパネルのク
ロストークを最小に調整したときのＲ２の抵抗値とクロ
ストーク値を示す図。

【図１１】ＴＦＴ・アクティブマトリクス型のＬＣＤパ
ネルの電気的な構成を示す図。

【図１２】図１３の要部の動作波形図。

【図１３】従来のコモン電極駆動回路をＬＣＤパネルと
共に示す回路図。

【図１４】図１３の回路を簡素化して表わした等価回路
図。

【図１５】図１３のコモン電極の電圧を実測した波形
図。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者古井祐子兵庫県神戸市西区高塚台４丁目３番１ホシデン・フィリップス・ディスプレイ株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】コモン電極にコモン電圧を供給する電圧
供給端子及びコモン電極の電圧をモニタするための電圧
モニタ端子を設けたＬＣＤパネルと、前記電圧モニタ端子の電圧を検出して、コモン基準電圧
と比較し、コモン電極の電圧がコモン基準電圧に一致す
るようなコモン電圧を生成して、前記電圧供給端子に供
給するコモン電極駆動回路とを備えたＴＦＴ（薄膜トラ
ンジスタ）・アクティブマトリクス型の液晶表示装置で
あって、前記コモン電極駆動回路が、前記電圧供給端子にコモン電圧を供給する増幅器と、前記電圧モニタ端子の電圧の各水平時間内の所定の時間
幅における電位を選択的に抽出して得られた電圧のコモ
ン基準電圧に対する極性と逆極性の電圧で、かつ前記コ
モン電極の電圧とコモン基準電圧との差に応じた補正電
圧を発生する回路と、その補正電圧発生回路の出力の一部をコモン基準電圧に
加算し、そして得られた電圧を前記増幅器に入力する加
算器とを具備することを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】コモン電極にコモン電圧を供給する電圧
供給端子及びコモン電極の電圧をモニタするための電圧
モニタ端子を設けたＬＣＤパネルと、前記電圧モニタ端子の電圧を検出して、コモン基準電圧
と比較し、コモン電極の電圧がコモン基準電圧に一致す
るようなコモン電圧を生成して、前記電圧供給端子に供
給するコモン電極駆動回路とを備えたＴＦＴ（薄膜トラ
ンジスタ）・アクティブマトリクス型の液晶表示装置で
あって、前記コモン電極駆動回路が、前記電圧供給端子にコモン電圧を供給する増幅器と、前記電圧モニタ端子の電圧の各水平時間内の所定の時間
幅における電位を選択的に抽出して得られた電圧のコモ
ン基準電圧に対する極性と同極性の電圧で、かつ前記コ
モン電極の電圧とコモン基準電圧との差に応じた補正電
圧を発生する回路と、その補正電圧発生回路の出力の一部をコモン基準電圧よ
り減算し、そして得られた電圧を前記増幅器に入力する
減算器とを具備することを特徴とする液晶表示装置。
【請求項３】コモン電極にコモン電圧を供給する電圧
供給端子及びコモン電極の電圧をモニタするための電圧
モニタ端子を設けたＬＣＤパネルと、前記電圧検出端子の電圧を検出して、コモン基準電圧と
比較し、コモン電極の電圧がコモン基準電圧に一致する
ようなコモン電圧を生成して、前記電圧供給端子に供給
するコモン電極駆動回路とを備えたＴＦＴ・アクティブ
マトリクス型の液晶表示装置であって、前記コモン電極駆動回路が、前記電圧モニタ端子の電圧の各水平時間内の所定の時間
幅における電位を選択的に抽出して得られた電圧のコモ
ン基準電圧に対する極性と同極性の電圧で、かつ前記コ
モン電極の電圧とコモン基準電圧との差に応じた補正電
圧を発生する回路と、その補正電圧発生回路の出力の一部が逆相入力端子に、
コモン基準電圧が正相入力端子にそれぞれ入力され、そ
れら両入力電圧の差分を増幅して前記電圧供給端子に供
給する差動増幅器とを具備することを特徴とする液晶表
示装置。
【請求項４】請求項１または２において、前記増幅器
が差動増幅器であって、その正相入力端子に前記加算器
または減算器の出力が入力され、その逆相入力端子に前
記電圧モニタ端子の電圧が入力されることを特徴とする
液晶表示装置。
【請求項５】請求項３において、前記コモン電極駆動
回路に加算器を設け、その加算器を用いて前記補正電圧
発生回路の出力に前記電圧モニタ端子の電圧を加算し、
その加算後の電圧を前記差動増幅器の逆相入力端子に入
力することを特徴とする液晶表示装置。
【請求項６】請求項４または５において、前記差動増
幅器は、前記電圧モニタ端子の電圧が１水平時間内に所
定の大きさに収束するように、利得が設定されることを
特徴とする液晶表示装置。
【請求項７】請求項１，２及び３のいずれかにおい
て、前記補正電圧発生回路が、前記選択的に抽出して得
られた電圧とコモン基準電圧との差分を増幅する増幅器
と、その増幅器の出力に応じた直流電圧を各水平時間ご
とに発生する直流電圧発生回路を有することを特徴とす
る液晶表示装置。
【請求項８】請求項１，２及び３のいずれかにおい
て、前記補正電圧発生回路が、前記選択的に抽出して得
られた電圧とコモン基準電圧との差分を積分する積分器
を有することを特徴とする液晶表示装置。
【請求項９】請求項１，２及び３のいずれかにおい
て、前記電圧モニタ端子の電圧を選択的に抽出する時間
幅が各水平時間内の初期の一定時間幅であることを特徴
とする液晶表示装置。
【請求項１０】請求項１，２及び３のいずれかにおい
て、前記コモン電極駆動回路は、前記補正電圧発生回路
の出力の一部が適当な大きさとなるように調整する手段
を有することを特徴とする液晶表示装置。
【請求項１１】請求項９において、前記一定時間が１
Ｈ（水平時間）の１／４〜１／３であることを特徴とす
る液晶表示装置。
【請求項１２】請求項１０において、前記補正電圧発
生回路の出力をコモン基準電圧に加算または減算する前
記加算器または減算器は、前記補正電圧発生回路の出力
の一部が適当な大きさとなるように調整する機能を有す
ることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項１３】請求項１，２及び３のいずれかにおい
て、前記コモン基準電圧が矩形波であることを特徴とす
る液晶表示装置。