JP2004094169A - コモン回路及びコモン電圧調整方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】液晶パネルに対しデータ信号と逆位相のコモン電圧を供給するコモン回路において、コモン電圧のセンター調整を容易に行うことができるようにする。
【解決手段】センター調整回路112において、容量の大きな容量素子Cと容量の小さな調整用容量素子Cadjを並列に接続し、スイッチSW1によりオペアンプ111からの出力を切り替えるように構成する。コモン電圧のセンター調整を行う時は、スイッチSW1を調整用容量素子Cadj側に切り替え、容量の小さな調整用容量素子Cadjを用いてコモン電圧のセンターを調整する。コモン電圧のセンター調整を行った後は、スイッチSW1を容量素子C側に切り替え、容量素子C及びコモン電極容量Ccomと、可変抵抗R1及び抵抗R2とからなる時定数を大きくして、コモン電圧を通常駆動する。
【選択図】 図1
【解決手段】センター調整回路112において、容量の大きな容量素子Cと容量の小さな調整用容量素子Cadjを並列に接続し、スイッチSW1によりオペアンプ111からの出力を切り替えるように構成する。コモン電圧のセンター調整を行う時は、スイッチSW1を調整用容量素子Cadj側に切り替え、容量の小さな調整用容量素子Cadjを用いてコモン電圧のセンターを調整する。コモン電圧のセンター調整を行った後は、スイッチSW1を容量素子C側に切り替え、容量素子C及びコモン電極容量Ccomと、可変抵抗R1及び抵抗R2とからなる時定数を大きくして、コモン電圧を通常駆動する。
【選択図】 図1
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、コモン回路及びコモン電圧調整方法に関し、詳しくは、コモン反転駆動におけるコモン電圧のセンター調整に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、液晶パネルは軽量、薄型、低消費電力の特性を活かして各種分野で利用されている。中でも、各画素毎に薄膜トランジスタによるスイッチ素子を配置したアクティブマトリクス型の液晶パネル(以下、単に液晶パネルという)は、OA機器や携帯型情報端末等のディスプレイとして普及しつつある。
【0003】
一般に液晶パネルでは、液晶層に印加されるデータ信号が常に単極性であると、長時間に渡り液晶層に直流が印加され、液晶層が劣化する等の問題を生じる。そこで、液晶層に印加されるデータ信号の極性を所定周期で反転させる極性反転駆動が行われている。例えば、フレーム反転駆動では、すべての画素に印加されるデータ信号の電位が1フレーム毎に逆極性となるように駆動される。
【0004】
一方、コモン電圧の駆動方式としては、コモン電極に直流電圧を供給し、この直流電圧を中心として正負側それぞれにデータ信号の電位を振るコモンDC駆動と、データ信号の電位と逆位相となるようにコモン電圧を振るコモン反転駆動がある。このうち、コモン反転駆動は、コモンDC駆動よりもデータ信号の電位を小さくすることができるため、低消費電力での駆動が可能となる。
【0005】
ただし、データ信号の電位は書き込み時に寄生容量等の影響を受けるため、コモン反転駆動を行った場合、液晶層に印加される電位は正負で対称にはならず、液晶層には直流のオフセット電位がかかることになる。このオフセット電位は、液晶層の劣化やフリッカーの原因となることから、コモン反転駆動においては、コモン電圧のセンター(中心電位)をオフセット電位分だけ補正することにより、データ信号の正負側の電位が対称となるようにしている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
図5は、コモン電圧を調整するための回路構成を示す従来例の概略構成図である。コモン回路100は、液晶パネル200の図示しないコモン電極にコモン電圧を供給する回路であり、オペアンプ101と、センター調整回路102とから構成されている。オペアンプ101には、コモン電圧となる駆動交流電圧Vが供給されている。また、センター調整回路102は容量結合方式により構成され、液晶パネル200側のコモン電極容量Ccomに対して容量結合された結合容量Cと、可変抵抗R1及び抵抗R2とを備えている。
【0007】
オペアンプ101から出力された矩形波のコモン電圧は、結合容量C及び可変抵抗R1と抵抗R2の抵抗分割により、センターの電位レベルが設定され、液晶パネル200へ出力される。コモン電圧のセンターは、可変抵抗R1を増減することにより所望の電位レベルに調整することができる。通常は、オペレータが液晶パネル200に表示させたテストパターン等を見ながら可変抵抗R1を増減させ、フリッカーが発生しないポイントに合わせることでセンター調整を行っている。
【0008】
ところで、センター調整回路102が容量結合方式の場合、結合容量C及びコモン電極容量Ccomと、可変抵抗R1及び抵抗R2とからなる時定数がフレーム周期よりも小さいと、1フレーム期間中にコモン電圧が変動してしまうため、前記時定数をフレーム周期よりも十分に大きくしなければならない。しかし、時定数を大きくすると、可変抵抗R1を増減させたときに、コモン電圧のセンターの変化が遅くなるため、センター調整に時間がかかり、生産性が低下するという問題点があった。
【0009】
この発明の目的は、センター調整回路の時定数をフレーム周期よりも十分に大きくした場合でも、コモン電圧のセンター調整を容易に行うことができるコモン回路及びコモン電圧調整方法を提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、請求項1の発明は、液晶パネルの画素電極に印加されるデータ信号と逆位相のコモン電圧を供給するコモン回路であって、パルス波形のコモン電圧を出力するアンプ回路と、前記コモン電圧の中心電位を調整するための容量素子及び抵抗素子を有するコモン調整回路とを備え、前記コモン電圧の中心電位を調整する時は、前記容量素子の容量を前記コモン電圧を通常駆動する時よりも小さい容量に切り替えることを特徴とする。
【0011】
請求項2の発明は、請求項1において、前記コモン調整回路は、前記容量素子と並列に接続された前記容量素子よりも容量の小さな調整用容量素素子と、前記アンプ回路の出力を前記容量素子側又は前記調整用容量素子側のいずれかに切り替えるスイッチ素子とを備え、前記コモン電圧の中心電位を調整する時は前記スイッチの導通を前記調整用容量素子側に切り替え、前記コモン電圧を通常駆動する時は前記スイッチの導通を前記容量素子側に切り替えることを特徴とする。
【0012】
請求項3の発明は、請求項1において、前記コモン調整回路は、前記容量素子と前記抵抗素子との間にスイッチ素子を備え、前記コモン電圧の中心電位を調整する時は前記スイッチを非導通とし、前記コモン電圧を通常駆動する時は前記スイッチを導通とすることを特徴とする。
【0013】
また、上記課題を解決するため、請求項4の発明は、マトリクス状に配置された複数の走査線及び複数の信号線、このマトリクスの各格子毎に配置された画素スイッチ素子、前記画素スイッチ素子を介して前記信号線と接続する前記各格子毎に設けられた画素電極を有するアレイ基板と、前記複数の画素電極と相対する共通のコモン電極が形成された対向基板と、前記両基板間に保持された液晶層とを備えた液晶パネルに対し、前記画素電極に印加されるデータ信号と逆位相のコモン電圧を供給するコモン回路のコモン電圧調整方法であって、前記コモン回路は、パルス波形のコモン電圧を出力するアンプ回路と、前記コモン電圧の中心電位を調整するための容量素子及び抵抗素子を有するコモン調整回路とを備え、前記コモン電圧の中心電位を調整する時は外部のパルス電圧供給源から出力されたパルス波形のコモン電圧を、前記容量素子よりも小さい容量を介して前記容量素子と前記抵抗素子との間に供給し、前記コモン電圧の中心電位を調整した後は前記外部のパルス電圧供給源から出力されたコモン電圧を前記コモン回路から切り離すことをことを特徴とする。
【0014】
請求項5の発明は、請求項4において、前記パルス電圧供給源から出力されたパルス波形のコモン電圧を前記容量素子よりも容量が小さな調整用容量素子を介して出力する外部回路を用い、前記コモン電圧の中心電位を調整する時は前記外部回路の出力を前記容量素子と前記抵抗素子との間に接続することを特徴とする。
【0015】
上記コモン回路及びコモン電圧調整方法によれば、液晶パネルへ出力されるコモン電圧のセンター調整を行う時は、容量の小さな容量素子に切り替えることにより、回路の時定数を小さくし、コモン電圧のセンターの変化(反応)が早くなるようにして、センター調整を容易なものとする。一方、コモン電圧のセンター調整を行った後は、容量の大きな容量素子に切り替えることにより、回路の時定数を大きくして、コモン電圧を通常駆動できるようにする。
【0016】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係わるコモン駆動回路及びコモン電圧調整方法をアクティブマトリクス型液晶パネルに適用した場合の実施の形態について説明する。
【0017】
図4は、本実施の形態に係わるアクティブマトリクス型の液晶パネル(以下、液晶パネル)の回路構成図である。なお、本実施の形態に係わる液晶パネルは、フレーム反転駆動とコモン反転とを組み合わせた駆動を行うものとする。
【0018】
アレイ基板10上には、複数の走査線G1,G2,…Gn(総称G)と、複数の信号線D1,D2,…Dm(総称D)がマトリクス状に配置されている。走査線Gの一端は走査線駆動回路2に、信号線Dの一端は信号線駆動回路3にそれぞれ接続されている。また、前記マトリクスの各格子毎に液晶画素5が形成され、これら複数の液晶画素5により表示画素部1が構成されている。
【0019】
液晶画素5は、画素電極6、コモン電極11及びこれら電極間に保持される液晶層8から構成され、各液晶画素5へのデータ信号の供給は画素スイッチ素子としてのTFT(薄膜トランジスタ)9により制御されている。各TFT9のゲートは行毎に共通に走査線G1,G2,…Gnに接続され、ドレインは列毎に信号線D1,D2,…Dmに接続されている。また、ソースは画素電極6に接続されている。
【0020】
さらに、すべての液晶画素5に相対するコモン電極11は共通にコモン回路110に接続されている。コモン電極11はアレイ基板10と対向配置される図示しない対向基板上に形成された単一電極である。また、コモン回路110は図示しない外部駆動回路に配置されている回路である。なお、図示していないが、各画素電極6にはデータ信号書き込み時の電圧変動の影響を抑制するための補助容量が接続されている。
【0021】
図4において、信号線駆動回路3から信号線D1,D2,…にデータ信号がサンプリングされ、これと同期して走査線駆動回路2から走査線G1,G2,…に行選択信号が出力されると、その走査線方向に存在するTFT9がオン状態となり、信号線D1,D2,…にサンプリングされたデータ信号がTFT9を介して前記走査線方向に存在する液晶画素5に書き込まれる。このデータ信号は画素電極6とコモン電極11との間に電荷として蓄積され、これに液晶層8が応答することで、その電荷の大きさに応じた階調度の映像が映し出される。
【0022】
なお、図4に示すアレイ基板10は絶縁基板であり、例えばガラス基板で構成されている。またTFTは例えば多結晶シリコンTFTで構成されている。走査線駆動回路2と信号線駆動回路3は、表示画素部1と共にアレイ基板10上に一体に形成されていてもよいし、図示しない外部駆動基板上に配置されていてもよい。
【0023】
図1は、コモン回路110において、コモン電圧を調整するための回路構成を示す実施例1の概略構成図である。実施例1のコモン回路110は、オペアンプ111と、センター調整回路112とから構成されている。オペアンプ111は、コモン電極11に供給するパルス波形のコモン電圧を出力するアンプ回路であり、交流駆動電圧源Vから供給された交流駆動電圧を増幅して出力している。センター調整回路112は、容量結合方式により構成され、液晶パネル200側のコモン電極容量Ccomと容量結合された容量素子Cと、この容量素子Cと並列に接続され、かつ容量素子Cよりも容量の小さな調整用容量素子Cadjと、オペアンプ111の出力を容量素子C側又は調整用容量素子Cadj側のいずれかに切り替えるスイッチSW1と、電源電位Vccと接地電位Vssを抵抗分割により分圧する可変抵抗R1及び抵抗R2とから構成されている。
【0024】
上記構成において、液晶パネル200へ出力されるコモン電圧のセンター調整を行う時は、スイッチSW1の導通を調整用容量素子Cadj側に切り替え、容量の大きな容量素子Cをオペアンプ111の出力から切り離し、容量の小さな調整用容量素子Cadjと接続する。そして、可変抵抗R1を増減させ、フリッカーが発生しないポイントに合わせることにより、コモン電圧のセンター調整を行う。このとき、オペアンプ111と接続する調整用容量素子Cadjは、容量素子Cよりも容量が小さいため、調整用容量素子Cadj及びコモン電極容量Ccomと、可変抵抗R1及び抵抗R2とからなる時定数は小さくなる。このため、可変抵抗R1を増減させたときに、コモン電圧のセンターの変化(反応)は早くなり、センター調整を容易に行うことができる。
【0025】
一方、コモン電圧のセンター調整を行った後は、スイッチSW1の導通を容量素子C側に切り替える。これにより、容量素子C及びコモン電極容量Ccomと、可変抵抗R1及び抵抗R2とからなる時定数は大きくなるため、コモン電圧を通常駆動することができる。
【0026】
図2は、コモン電圧を調整するための回路構成を示す実施例2の概略構成図である。実施例2のコモン回路120は、オペアンプ121と、センター調整回路122とから構成されている。オペアンプ121の構成は図1と同じである。センター調整回路122は、液晶パネル200側のコモン電極容量Ccomと容量結合された容量素子Cと、電源電位Vccと接地電位Vssを抵抗分割により分圧する可変抵抗R1及び抵抗R2と、容量素子Cと可変抵抗R1及び抵抗R2の節点Nとの間に接続されたスイッチSW2とから構成されている。
【0027】
上記構成において、液晶パネル200へ出力されるコモン電圧のセンター調整を行う時は、スイッチSW2を非導通状態とし、容量の大きな容量素子Cをオペアンプ121の出力から切り離す。そして、可変抵抗R1を増減させてコモン電圧のセンターを所望の電位レベルに調整する。ここでは、オペアンプ121からの出力はコモン電極11側に供給されなくなるので、液晶層8に印加されるデータ信号の電位レベルは小さくなり、液晶層8の応答も通常時と比べて小さくなるが、フリッカーの発生は確認できるため、オペレータが液晶パネル200に表示させたテストパターン等を見ながら可変抵抗R1を増減させ、フリッカーが発生しないポイントに合わせることにより、コモン電圧のセンター調整を行うことができる。この場合、可変抵抗R1及び抵抗R2と接続するのは配線容量のみとなるため、この配線容量と可変抵抗R1及び抵抗R2とからなる時定数は小さくなる。したがって、可変抵抗R1を増減させたときに、コモン電圧のセンターの変化(反応)は早くなり、センター調整を容易に行うことができる。
【0028】
一方、コモン電圧のセンター調整を行った後は、スイッチSW2を導通状態とし、容量の大きな容量素子Cをオペアンプ121の出力に接続する。これにより、容量素子C及びコモン電極容量Ccomと、可変抵抗R1及び抵抗R2とからなる時定数は大きくなるため、コモン電圧を通常駆動することができる。
【0029】
図3は、外部回路によりコモン電圧を調整するための回路構成を示す実施例3の概略構成図である。実施例3のセンター調整回路132には、容量素子Cと可変抵抗R1及び抵抗R2との間に、外部回路140と接続するための端子133が設けられている。コモン回路130の他の構成は図5に示す従来例と同じである。
【0030】
また、実施例3では、コモン電圧のセンター調整のために外部回路140が用いられる。外部回路140は、交流駆動電圧を供給する交流駆動電圧源V′と、容量素子Cよりも容量の小さな調整用容量素子Cadjとから構成されている。なお、交流駆動電圧源Vは、本実施例におけるパルス電圧供給源を構成する。
【0031】
上記構成において、液晶パネル200へ出力されるコモン電圧のセンター調整を行う時は、コモン回路130の端子133と、外部回路140の出力端とを接続し、可変抵抗R1を増減させ、コモン電圧のセンターをフリッカーが発生しないポイントに合わせることにより、コモン電圧のセンター調整を行う。ここで、調整用容量素子Cadjは、容量素子Cよりも容量が小さいため、調整用容量素子Cadj及びコモン電極容量Ccomと、可変抵抗R1及び抵抗R2とからなる時定数は小さくなる。このため、可変抵抗R1を増減させたときに、コモン電圧のセンターの変化(反応)は早くなり、センター調整を容易に行うことができる。とくに、実施例3では、液晶パネル毎に調整用容量素子Cadjやスイッチ等を組み込む必要がないため、実施例1,2に比べてコストを低減することができる。
【0032】
一方、コモン電圧のセンター調整を行った後は、外部回路140の出力端とコモン回路130の端子133とを切り離し、電気的な接続を遮断する。これにより、容量素子C及びコモン電極容量Ccomと、可変抵抗R1及び抵抗R2とからなる時定数は大きくなるため、コモン電圧を通常駆動することができる。
【0033】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、センター調整回路の時定数をフレーム周期よりも十分に大きくしても、調整時にはコモン電圧のセンターの変化を早くすることができるため、コモン電圧のセンター調整を容易に行うことができる。したがって、作業時間の短縮により生産性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】コモン電圧を調整するための回路構成を示す実施例1の概略構成図。
【図2】コモン電圧を調整するための回路構成を示す実施例2の概略構成図。
【図3】外部回路によりコモン電圧を調整するための回路構成を示す実施例3の概略構成図。
【図4】実施の形態に係わるアクティブマトリクス型液晶パネルの回路構成図。
【図5】コモン電圧を調整するための回路構成を示す従来例の概略構成図。
【符号の説明】
111,121,131 オペアンプ
110,120,130 コモン回路
112,122,132 センター調整回路
200 液晶パネル
C 容量素子
Cadj 調整用容量素子
SW1,SW2 スイッチ
R1 可変抵抗
R2 抵抗
【発明の属する技術分野】
この発明は、コモン回路及びコモン電圧調整方法に関し、詳しくは、コモン反転駆動におけるコモン電圧のセンター調整に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、液晶パネルは軽量、薄型、低消費電力の特性を活かして各種分野で利用されている。中でも、各画素毎に薄膜トランジスタによるスイッチ素子を配置したアクティブマトリクス型の液晶パネル(以下、単に液晶パネルという)は、OA機器や携帯型情報端末等のディスプレイとして普及しつつある。
【0003】
一般に液晶パネルでは、液晶層に印加されるデータ信号が常に単極性であると、長時間に渡り液晶層に直流が印加され、液晶層が劣化する等の問題を生じる。そこで、液晶層に印加されるデータ信号の極性を所定周期で反転させる極性反転駆動が行われている。例えば、フレーム反転駆動では、すべての画素に印加されるデータ信号の電位が1フレーム毎に逆極性となるように駆動される。
【0004】
一方、コモン電圧の駆動方式としては、コモン電極に直流電圧を供給し、この直流電圧を中心として正負側それぞれにデータ信号の電位を振るコモンDC駆動と、データ信号の電位と逆位相となるようにコモン電圧を振るコモン反転駆動がある。このうち、コモン反転駆動は、コモンDC駆動よりもデータ信号の電位を小さくすることができるため、低消費電力での駆動が可能となる。
【0005】
ただし、データ信号の電位は書き込み時に寄生容量等の影響を受けるため、コモン反転駆動を行った場合、液晶層に印加される電位は正負で対称にはならず、液晶層には直流のオフセット電位がかかることになる。このオフセット電位は、液晶層の劣化やフリッカーの原因となることから、コモン反転駆動においては、コモン電圧のセンター(中心電位)をオフセット電位分だけ補正することにより、データ信号の正負側の電位が対称となるようにしている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
図5は、コモン電圧を調整するための回路構成を示す従来例の概略構成図である。コモン回路100は、液晶パネル200の図示しないコモン電極にコモン電圧を供給する回路であり、オペアンプ101と、センター調整回路102とから構成されている。オペアンプ101には、コモン電圧となる駆動交流電圧Vが供給されている。また、センター調整回路102は容量結合方式により構成され、液晶パネル200側のコモン電極容量Ccomに対して容量結合された結合容量Cと、可変抵抗R1及び抵抗R2とを備えている。
【0007】
オペアンプ101から出力された矩形波のコモン電圧は、結合容量C及び可変抵抗R1と抵抗R2の抵抗分割により、センターの電位レベルが設定され、液晶パネル200へ出力される。コモン電圧のセンターは、可変抵抗R1を増減することにより所望の電位レベルに調整することができる。通常は、オペレータが液晶パネル200に表示させたテストパターン等を見ながら可変抵抗R1を増減させ、フリッカーが発生しないポイントに合わせることでセンター調整を行っている。
【0008】
ところで、センター調整回路102が容量結合方式の場合、結合容量C及びコモン電極容量Ccomと、可変抵抗R1及び抵抗R2とからなる時定数がフレーム周期よりも小さいと、1フレーム期間中にコモン電圧が変動してしまうため、前記時定数をフレーム周期よりも十分に大きくしなければならない。しかし、時定数を大きくすると、可変抵抗R1を増減させたときに、コモン電圧のセンターの変化が遅くなるため、センター調整に時間がかかり、生産性が低下するという問題点があった。
【0009】
この発明の目的は、センター調整回路の時定数をフレーム周期よりも十分に大きくした場合でも、コモン電圧のセンター調整を容易に行うことができるコモン回路及びコモン電圧調整方法を提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、請求項1の発明は、液晶パネルの画素電極に印加されるデータ信号と逆位相のコモン電圧を供給するコモン回路であって、パルス波形のコモン電圧を出力するアンプ回路と、前記コモン電圧の中心電位を調整するための容量素子及び抵抗素子を有するコモン調整回路とを備え、前記コモン電圧の中心電位を調整する時は、前記容量素子の容量を前記コモン電圧を通常駆動する時よりも小さい容量に切り替えることを特徴とする。
【0011】
請求項2の発明は、請求項1において、前記コモン調整回路は、前記容量素子と並列に接続された前記容量素子よりも容量の小さな調整用容量素素子と、前記アンプ回路の出力を前記容量素子側又は前記調整用容量素子側のいずれかに切り替えるスイッチ素子とを備え、前記コモン電圧の中心電位を調整する時は前記スイッチの導通を前記調整用容量素子側に切り替え、前記コモン電圧を通常駆動する時は前記スイッチの導通を前記容量素子側に切り替えることを特徴とする。
【0012】
請求項3の発明は、請求項1において、前記コモン調整回路は、前記容量素子と前記抵抗素子との間にスイッチ素子を備え、前記コモン電圧の中心電位を調整する時は前記スイッチを非導通とし、前記コモン電圧を通常駆動する時は前記スイッチを導通とすることを特徴とする。
【0013】
また、上記課題を解決するため、請求項4の発明は、マトリクス状に配置された複数の走査線及び複数の信号線、このマトリクスの各格子毎に配置された画素スイッチ素子、前記画素スイッチ素子を介して前記信号線と接続する前記各格子毎に設けられた画素電極を有するアレイ基板と、前記複数の画素電極と相対する共通のコモン電極が形成された対向基板と、前記両基板間に保持された液晶層とを備えた液晶パネルに対し、前記画素電極に印加されるデータ信号と逆位相のコモン電圧を供給するコモン回路のコモン電圧調整方法であって、前記コモン回路は、パルス波形のコモン電圧を出力するアンプ回路と、前記コモン電圧の中心電位を調整するための容量素子及び抵抗素子を有するコモン調整回路とを備え、前記コモン電圧の中心電位を調整する時は外部のパルス電圧供給源から出力されたパルス波形のコモン電圧を、前記容量素子よりも小さい容量を介して前記容量素子と前記抵抗素子との間に供給し、前記コモン電圧の中心電位を調整した後は前記外部のパルス電圧供給源から出力されたコモン電圧を前記コモン回路から切り離すことをことを特徴とする。
【0014】
請求項5の発明は、請求項4において、前記パルス電圧供給源から出力されたパルス波形のコモン電圧を前記容量素子よりも容量が小さな調整用容量素子を介して出力する外部回路を用い、前記コモン電圧の中心電位を調整する時は前記外部回路の出力を前記容量素子と前記抵抗素子との間に接続することを特徴とする。
【0015】
上記コモン回路及びコモン電圧調整方法によれば、液晶パネルへ出力されるコモン電圧のセンター調整を行う時は、容量の小さな容量素子に切り替えることにより、回路の時定数を小さくし、コモン電圧のセンターの変化(反応)が早くなるようにして、センター調整を容易なものとする。一方、コモン電圧のセンター調整を行った後は、容量の大きな容量素子に切り替えることにより、回路の時定数を大きくして、コモン電圧を通常駆動できるようにする。
【0016】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係わるコモン駆動回路及びコモン電圧調整方法をアクティブマトリクス型液晶パネルに適用した場合の実施の形態について説明する。
【0017】
図4は、本実施の形態に係わるアクティブマトリクス型の液晶パネル(以下、液晶パネル)の回路構成図である。なお、本実施の形態に係わる液晶パネルは、フレーム反転駆動とコモン反転とを組み合わせた駆動を行うものとする。
【0018】
アレイ基板10上には、複数の走査線G1,G2,…Gn(総称G)と、複数の信号線D1,D2,…Dm(総称D)がマトリクス状に配置されている。走査線Gの一端は走査線駆動回路2に、信号線Dの一端は信号線駆動回路3にそれぞれ接続されている。また、前記マトリクスの各格子毎に液晶画素5が形成され、これら複数の液晶画素5により表示画素部1が構成されている。
【0019】
液晶画素5は、画素電極6、コモン電極11及びこれら電極間に保持される液晶層8から構成され、各液晶画素5へのデータ信号の供給は画素スイッチ素子としてのTFT(薄膜トランジスタ)9により制御されている。各TFT9のゲートは行毎に共通に走査線G1,G2,…Gnに接続され、ドレインは列毎に信号線D1,D2,…Dmに接続されている。また、ソースは画素電極6に接続されている。
【0020】
さらに、すべての液晶画素5に相対するコモン電極11は共通にコモン回路110に接続されている。コモン電極11はアレイ基板10と対向配置される図示しない対向基板上に形成された単一電極である。また、コモン回路110は図示しない外部駆動回路に配置されている回路である。なお、図示していないが、各画素電極6にはデータ信号書き込み時の電圧変動の影響を抑制するための補助容量が接続されている。
【0021】
図4において、信号線駆動回路3から信号線D1,D2,…にデータ信号がサンプリングされ、これと同期して走査線駆動回路2から走査線G1,G2,…に行選択信号が出力されると、その走査線方向に存在するTFT9がオン状態となり、信号線D1,D2,…にサンプリングされたデータ信号がTFT9を介して前記走査線方向に存在する液晶画素5に書き込まれる。このデータ信号は画素電極6とコモン電極11との間に電荷として蓄積され、これに液晶層8が応答することで、その電荷の大きさに応じた階調度の映像が映し出される。
【0022】
なお、図4に示すアレイ基板10は絶縁基板であり、例えばガラス基板で構成されている。またTFTは例えば多結晶シリコンTFTで構成されている。走査線駆動回路2と信号線駆動回路3は、表示画素部1と共にアレイ基板10上に一体に形成されていてもよいし、図示しない外部駆動基板上に配置されていてもよい。
【0023】
図1は、コモン回路110において、コモン電圧を調整するための回路構成を示す実施例1の概略構成図である。実施例1のコモン回路110は、オペアンプ111と、センター調整回路112とから構成されている。オペアンプ111は、コモン電極11に供給するパルス波形のコモン電圧を出力するアンプ回路であり、交流駆動電圧源Vから供給された交流駆動電圧を増幅して出力している。センター調整回路112は、容量結合方式により構成され、液晶パネル200側のコモン電極容量Ccomと容量結合された容量素子Cと、この容量素子Cと並列に接続され、かつ容量素子Cよりも容量の小さな調整用容量素子Cadjと、オペアンプ111の出力を容量素子C側又は調整用容量素子Cadj側のいずれかに切り替えるスイッチSW1と、電源電位Vccと接地電位Vssを抵抗分割により分圧する可変抵抗R1及び抵抗R2とから構成されている。
【0024】
上記構成において、液晶パネル200へ出力されるコモン電圧のセンター調整を行う時は、スイッチSW1の導通を調整用容量素子Cadj側に切り替え、容量の大きな容量素子Cをオペアンプ111の出力から切り離し、容量の小さな調整用容量素子Cadjと接続する。そして、可変抵抗R1を増減させ、フリッカーが発生しないポイントに合わせることにより、コモン電圧のセンター調整を行う。このとき、オペアンプ111と接続する調整用容量素子Cadjは、容量素子Cよりも容量が小さいため、調整用容量素子Cadj及びコモン電極容量Ccomと、可変抵抗R1及び抵抗R2とからなる時定数は小さくなる。このため、可変抵抗R1を増減させたときに、コモン電圧のセンターの変化(反応)は早くなり、センター調整を容易に行うことができる。
【0025】
一方、コモン電圧のセンター調整を行った後は、スイッチSW1の導通を容量素子C側に切り替える。これにより、容量素子C及びコモン電極容量Ccomと、可変抵抗R1及び抵抗R2とからなる時定数は大きくなるため、コモン電圧を通常駆動することができる。
【0026】
図2は、コモン電圧を調整するための回路構成を示す実施例2の概略構成図である。実施例2のコモン回路120は、オペアンプ121と、センター調整回路122とから構成されている。オペアンプ121の構成は図1と同じである。センター調整回路122は、液晶パネル200側のコモン電極容量Ccomと容量結合された容量素子Cと、電源電位Vccと接地電位Vssを抵抗分割により分圧する可変抵抗R1及び抵抗R2と、容量素子Cと可変抵抗R1及び抵抗R2の節点Nとの間に接続されたスイッチSW2とから構成されている。
【0027】
上記構成において、液晶パネル200へ出力されるコモン電圧のセンター調整を行う時は、スイッチSW2を非導通状態とし、容量の大きな容量素子Cをオペアンプ121の出力から切り離す。そして、可変抵抗R1を増減させてコモン電圧のセンターを所望の電位レベルに調整する。ここでは、オペアンプ121からの出力はコモン電極11側に供給されなくなるので、液晶層8に印加されるデータ信号の電位レベルは小さくなり、液晶層8の応答も通常時と比べて小さくなるが、フリッカーの発生は確認できるため、オペレータが液晶パネル200に表示させたテストパターン等を見ながら可変抵抗R1を増減させ、フリッカーが発生しないポイントに合わせることにより、コモン電圧のセンター調整を行うことができる。この場合、可変抵抗R1及び抵抗R2と接続するのは配線容量のみとなるため、この配線容量と可変抵抗R1及び抵抗R2とからなる時定数は小さくなる。したがって、可変抵抗R1を増減させたときに、コモン電圧のセンターの変化(反応)は早くなり、センター調整を容易に行うことができる。
【0028】
一方、コモン電圧のセンター調整を行った後は、スイッチSW2を導通状態とし、容量の大きな容量素子Cをオペアンプ121の出力に接続する。これにより、容量素子C及びコモン電極容量Ccomと、可変抵抗R1及び抵抗R2とからなる時定数は大きくなるため、コモン電圧を通常駆動することができる。
【0029】
図3は、外部回路によりコモン電圧を調整するための回路構成を示す実施例3の概略構成図である。実施例3のセンター調整回路132には、容量素子Cと可変抵抗R1及び抵抗R2との間に、外部回路140と接続するための端子133が設けられている。コモン回路130の他の構成は図5に示す従来例と同じである。
【0030】
また、実施例3では、コモン電圧のセンター調整のために外部回路140が用いられる。外部回路140は、交流駆動電圧を供給する交流駆動電圧源V′と、容量素子Cよりも容量の小さな調整用容量素子Cadjとから構成されている。なお、交流駆動電圧源Vは、本実施例におけるパルス電圧供給源を構成する。
【0031】
上記構成において、液晶パネル200へ出力されるコモン電圧のセンター調整を行う時は、コモン回路130の端子133と、外部回路140の出力端とを接続し、可変抵抗R1を増減させ、コモン電圧のセンターをフリッカーが発生しないポイントに合わせることにより、コモン電圧のセンター調整を行う。ここで、調整用容量素子Cadjは、容量素子Cよりも容量が小さいため、調整用容量素子Cadj及びコモン電極容量Ccomと、可変抵抗R1及び抵抗R2とからなる時定数は小さくなる。このため、可変抵抗R1を増減させたときに、コモン電圧のセンターの変化(反応)は早くなり、センター調整を容易に行うことができる。とくに、実施例3では、液晶パネル毎に調整用容量素子Cadjやスイッチ等を組み込む必要がないため、実施例1,2に比べてコストを低減することができる。
【0032】
一方、コモン電圧のセンター調整を行った後は、外部回路140の出力端とコモン回路130の端子133とを切り離し、電気的な接続を遮断する。これにより、容量素子C及びコモン電極容量Ccomと、可変抵抗R1及び抵抗R2とからなる時定数は大きくなるため、コモン電圧を通常駆動することができる。
【0033】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、センター調整回路の時定数をフレーム周期よりも十分に大きくしても、調整時にはコモン電圧のセンターの変化を早くすることができるため、コモン電圧のセンター調整を容易に行うことができる。したがって、作業時間の短縮により生産性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】コモン電圧を調整するための回路構成を示す実施例1の概略構成図。
【図2】コモン電圧を調整するための回路構成を示す実施例2の概略構成図。
【図3】外部回路によりコモン電圧を調整するための回路構成を示す実施例3の概略構成図。
【図4】実施の形態に係わるアクティブマトリクス型液晶パネルの回路構成図。
【図5】コモン電圧を調整するための回路構成を示す従来例の概略構成図。
【符号の説明】
111,121,131 オペアンプ
110,120,130 コモン回路
112,122,132 センター調整回路
200 液晶パネル
C 容量素子
Cadj 調整用容量素子
SW1,SW2 スイッチ
R1 可変抵抗
R2 抵抗
Claims (5)
- 液晶パネルの画素電極に印加されるデータ信号と逆位相のコモン電圧を供給するコモン回路であって、
パルス波形のコモン電圧を出力するアンプ回路と、前記コモン電圧の中心電位を調整するための容量素子及び抵抗素子を有するコモン調整回路とを備え、前記コモン電圧の中心電位を調整する時は、前記容量素子の容量を前記コモン電圧を通常駆動する時よりも小さい容量に切り替えることを特徴とするコモン回路。 - 前記コモン調整回路は、前記容量素子と並列に接続された前記容量素子よりも容量の小さな調整用容量素素子と、前記アンプ回路の出力を前記容量素子側又は前記調整用容量素子側のいずれかに切り替えるスイッチ素子とを備え、
前記コモン電圧の中心電位を調整する時は前記スイッチの導通を前記調整用容量素子側に切り替え、前記コモン電圧を通常駆動する時は前記スイッチの導通を前記容量素子側に切り替えることを特徴とする請求項1に記載のコモン回路。 - 前記コモン調整回路は、前記容量素子と前記抵抗素子との間にスイッチ素子を備え、
前記コモン電圧の中心電位を調整する時は前記スイッチを非導通とし、前記コモン電圧を通常駆動する時は前記スイッチを導通とすることを特徴とする請求項1に記載のコモン回路。 - マトリクス状に配置された複数の走査線及び複数の信号線、このマトリクスの各格子毎に配置された画素スイッチ素子、前記画素スイッチ素子を介して前記信号線と接続する前記各格子毎に設けられた画素電極を有するアレイ基板と、前記複数の画素電極と相対する共通のコモン電極が形成された対向基板と、前記両基板間に保持された液晶層とを備えた液晶パネルに対し、前記画素電極に印加されるデータ信号と逆位相のコモン電圧を供給するコモン回路のコモン電圧調整方法であって、
前記コモン回路は、パルス波形のコモン電圧を出力するアンプ回路と、前記コモン電圧の中心電位を調整するための容量素子及び抵抗素子を有するコモン調整回路とを備え、
前記コモン電圧の中心電位を調整する時は外部のパルス電圧供給源から出力されたパルス波形のコモン電圧を、前記容量素子よりも小さい容量を介して前記容量素子と前記抵抗素子との間に供給し、
前記コモン電圧の中心電位を調整した後は前記外部のパルス電圧供給源から出力されたコモン電圧を前記コモン回路から切り離すことをことを特徴とするコモン電圧調整方法。 - 前記パルス電圧供給源から出力されたパルス波形のコモン電圧を前記容量素子よりも容量が小さな調整用容量素子を介して出力する外部回路を用い、
前記コモン電圧の中心電位を調整する時は前記外部回路の出力を前記容量素子と前記抵抗素子との間に接続することを特徴とする請求項4に記載のコモン電圧調整方法。
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