JP2007148403A - 液晶表示装置の駆動装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】垂直配向方式の液晶表示装置をはじめとする各種の方式の液晶表示装置に対して、共通の汎用集積回路を用いて各々に最適な階調電圧を提供することができる液晶表示装置の駆動装置及びこれを含む液晶表示装置を提供する。
【解決手段】複数の画素を含む液晶表示装置の駆動装置であって、第１及び第２基準階調電圧を生成する階調電圧生成部と、共通電圧を生成する共通電圧生成部と、前記第１及び第２基準階調電圧に基づいてデータ電圧を生成して前記画素に印加するデータ駆動部とを含み、前記階調電圧生成部は前記液晶表示装置の種類によって前記第１基準階調電圧の大きさを変化させる抵抗変換部を含む。
【選択図】図６

Description

本発明は液晶表示装置の駆動装置に関するものである。
一般的な液晶表示装置（ｌｉｑｕｉｄ ｃｒｙｓｔａｌ ｄｉｓｐｌａｙ、ＬＣＤ）は、画素電極及び共通電極が具備された二つの表示板と、その間に入っている誘電率異方性（ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃ ａｎｉｓｏｔｒｏｐｙ）を有する液晶層とを含む。画素電極は行列状に配列されていて、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）などスイッチング素子に連結されて１行ずつ順次にデータ電圧の印加を受ける。共通電極は表示板の全面にわたって形成されており、共通電圧の印加を受ける。画素電極と共通電極及びその間の液晶層は回路的に見れば液晶キャパシタをなし、液晶キャパシタはこれに連結されたスイッチング素子と共に画素を構成する基本単位となる。
このような液晶表示装置においては、二つの電極（画素電極及び共通電極）間に電圧を印加して液晶層に電界を形成し、この電界の強さを画素電極に印加されるデータ電圧により調節して液晶層を通過する光の透過率を調節することによって所望の画像を得る。この時、液晶層に一方向の電界が永らく印加されることによって発生する劣化現象を防止するために、フレーム別に、行別に、またはドット別に共通電圧に対するデータ電圧の極性を反転させる。
この時、液晶層の液晶分子が配列された形態によって多様に分類することができ、ツイステッドネマチック方式（ＴＮ：ｔｗｉｓｔｅｄ ｎｅｍａｔｉｃ ｍｏｄｅ）の液晶表示装置が最も一般的であるが、視野角を改善するために平面駆動方式（ＩＰＳ：ｉｎ−ｐｌａｎｅ ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ ｍｏｄｅ）、垂直配向方式（ＶＡ：ｖｅｒｔｉｃａｌｌｙ ａｌｉｇｎｅｄ ｍｏｄｅ）などの液晶表示装置が開発されている。
このような液晶分子はその方式によって動作する範囲が異なり、そのために液晶に印加されるデータ電圧を決定する階調電圧の大きさも変わる。例えば、ツイステッドネマチック方式の液晶分子の動作範囲は０．７Ｖ乃至３．５Ｖであり、垂直配向方式の液晶分子の動作範囲は１．７Ｖ乃至４．５Ｖである。
しかし、現在使用されている階調電圧生成部はツイステッドネマチック方式の液晶分子を基準として階調電圧を生成するので、他の方式の液晶表示装置には使用できない。
従って、本発明が解決しようとする技術的課題は、垂直配向方式の液晶表示装置をはじめとする各種の方式の液晶表示装置に対して、共通の汎用集積回路を用いて各々に最適な階調電圧を提供することができる液晶表示装置の駆動装置及びこれを含む液晶表示装置を提供することにある。
このような技術的課題を解決するためになされた本発明による液晶表示装置の駆動装置は、複数の画素を含む液晶表示装置の駆動装置であって、第１及び第２基準階調電圧を生成する階調電圧生成部と、共通電圧を生成する共通電圧生成部と、前記第１及び第２基準階調電圧に基づいてデータ電圧を生成して前記画素に印加するデータ駆動部とを含み、前記階調電圧生成部は前記液晶表示装置の種類によって前記第１基準階調電圧の大きさを変化させる抵抗変換部を含む。
好ましくは、この時、前記階調電圧生成部は、第１電圧と第２電圧の間に並列に連結されている第１及び第２抵抗列グループと、前記第１及び第２抵抗列グループの各抵抗列に連結されているマルチプレクサを含む選択部とを含む。
また、前記第１及び第２抵抗列グループは、第１及び第２可変抵抗、そして前記第１可変抵抗と前記第２可変抵抗の間に直列に連結されている複数の抵抗列を各々含み、前記抵抗変換部は前記第１抵抗列グループの前記第２可変抵抗に選択的に連結される抵抗を含むことができる。
また、この時、前記抵抗は第２可変抵抗に直列に連結され、他端が前記接地電圧に連結されていることができ、また、前記抵抗変換部は前記第２可変抵抗と前記抵抗の接続点と前記接地電圧の間に連結されているスイッチング素子をさらに含むことができる。
また、これとは異なって、前記抵抗は前記第２可変抵抗に並列に連結されていることができ、また、前記抵抗変換部は前記抵抗と前記第２可変抵抗の間に連結されているスイッチング素子をさらに含むことができる。
また、一方、前記液晶表示装置の駆動装置は、前記スイッチング素子を選択する選択信号を送出する信号制御部をさらに含むことができる。
また、前記共通電圧は、長さが各々１Ｈであるロー区間とハイ区間とを有することができる。
また、前記液晶表示装置は、ツイステッドネマチック方式であるか、または垂直配向方式であり得る。
また、前記第１抵抗列グループは正極性の基準階調電圧を生成し、前記第２抵抗列グループは負極性の基準階調電圧を生成することができる。
また、前記液晶表示装置の駆動装置は、前記画素が備えられている表示板部をさらに含むことができ、また、前記表示板部を駆動する駆動回路チップをさらに含むことができる。
また、この時、前記駆動回路チップは、前記階調電圧生成部、前記共通電圧生成部及び前記データ駆動部を含むことができる。
本発明によれば、階調電圧生成部を構成する集積回路ＩＣを生産する費用を節減することができる。つまり、各方式の液晶表示装置に限って使用される専用（ｄｅｄｉｃａｔｅｄ）集積回路でなく、全ての方式の液晶表示装置への適用が可能な汎用（ｇｅｎｅｒａｌ）集積回路を製作することができる。これにより、各方式の液晶表示装置に適合した専用集積回路を作る時間と費用を減らすことができる。
また本発明の実施に際しては、抵抗Ｒとスイッチング素子ＳＷを追加する必要があるが、それは階調電圧生成部の大きさを高々数十マイクロメーター程度だけ増加させるに過ぎないので、統合チップの全体の大きさにほとんど影響を与えない。
添付した図面を参照して、本発明の実施形態について本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者が容易に実施できるように詳細に説明する。
以下、本発明の実施形態による液晶表示装置の駆動装置について図面を参照して詳細に説明する。
図１は本発明の一実施形態による液晶表示装置の概略図であり、図２は図１に示した統合チップの概略的なブロック図であり、図３は本発明の一実施形態による液晶表示装置のブロック図であり、図４は本発明の一実施形態による液晶表示装置の一つの画素に対する等価回路図である。
図１を参照すれば、本発明の一実施形態による液晶表示装置は、主表示板部３００Ｍと副表示板部３００Ｓ、主表示板部３００Ｍに付着されたＦＰＣ（ｆｌｅｘｉｂｌｅ ｐｒｉｎｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔ ｆｉｌｍ）６５０、主表示板部３００Ｍと副表示板部３００Ｓとの間に付着された補助ＦＰＣ ６８０、そして主表示板部３００Ｍ上に装着された統合チップ７００を含む。
主表示板部３００Ｍと副表示板部３００Ｓは、各々、ゲート駆動部４００Ｍ、４００Ｓ、データ駆動部５０１、５０２を備える。
以下では特に言及しない限り、例えば図３、図４におけるように、主表示板部と副表示板部に共通する構成について説明する場合は、表示板部の図面符号として‘３００’、ゲート駆動部の図面符号として‘４００’、データ駆動部の図面符号として‘５００’を各々使用する。
ＦＰＣ６５０は主表示板部３００Ｍの一辺付近に付着されている。また、組立状態でＦＰＣ６５０を畳んだ時に副表示板部３００Ｓの一部を露出する開口部６９０を有している。開口部６９０の下側には外部からの信号が入力される入力部６６０が備えられており、さらに、入力部６６０と統合チップ７００、統合チップ７００と主表示板部３００Ｍの電気的連結のための複数の信号線（図示せず）を備えており、これら信号線は統合チップ７００に接続される箇所、及び主表示板部３００Ｍに接続される箇所において、そのピッチが変更されて、ピッチが拡大された箇所の各々の信号線にパッド（図示せず）が形成される。
補助ＦＰＣ６８０は、主表示板部３００Ｍの他の辺と副表示板部３００Ｓの一辺との間に付着されており、統合チップ７００と副表示板部３００Ｓの電気的連結のための信号線ＳＬ２、ＤＬを備える。
各表示板部３００Ｍ、３００Ｓは画面をなす表示領域３１０Ｍ、３１０Ｓと周辺領域３２０Ｍ、３２０Ｓを含み、周辺領域３２０Ｍ、３２０Ｓには光を遮断するための遮光層（図示せず）（“ブラックマトリックス”）が備えられる。ＦＰＣ６５０及び補助ＦＰＣ６８０は、この遮光領域３２０Ｍ、３２０Ｓに対して各々付着されている。
図３に示すように、表示板部３００（即ち、主表示板部３００Ｍ、又は副表示板部３００Ｓ）は、複数のゲート線Ｇ１〜Ｇｎと複数のデータ線Ｄ１〜Ｄｍとを含む複数の表示信号線と、これに連結されていてほぼ行列状に配列された複数の画素ＰＸとを含み、画素ＰＸと表示信号線Ｇ１〜Ｇｎ、Ｄ１〜Ｄｍのほとんどは表示領域３１０Ｍ、３１０Ｓ内に位置する。
また、図１に示すように、主表示板部３００Ｍのデータ線Ｄ１〜Ｄｍのうちの一部は補助ＦＰＣ６８０を通じて副表示板部３００Ｓに連結されている。つまり、二つの表示板部３００Ｍ、３００Ｓはデータ線Ｄ１〜Ｄｍのうちの一部を共有しており、図面にはそのうちの一つＤＬを示した。
再び図３に示すように、表示板部３００は、図４に示すような上部、下部二つの表示板２００、１００と、その間に入っている誘電率異方性（ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃ ａｎｉｓｏｔｒｏｐｙ）を有する液晶層３（図示せず）とを含む。上部表示板２００は下部表示板１００より大きさが小さく、下部表示板１００の一部領域が露出され、この領域にデータ線Ｄ１〜Ｄｍが延長されてデータ駆動部５００と連結される。
図４に示すように、液晶表示装置の画素（ＰＸ）は、下部表示板１００、上部表示板２００に各々搭載された画素電極１９１及び共通電極２７０と、その間の前記液晶層３（図示せず）を含み、画素電極１９１は行列状に配列されていて、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）Ｑなどスイッチング素子に連結されて１行ずつ順次にデータ電圧Ｄｊの印加を受ける。共通電極２７０は表示板の全面にわたって形成されており、共通電圧の印加を受ける。画素電極１９１と共通電極２７０及びその間の前記液晶層３（図示せず）は回路的に見れば液晶キャパシタＣｌｃをなし、液晶キャパシタＣｌｃはこれに連結されたスイッチング素子Ｑと共に、画素ＰＸを構成する。
表示信号線Ｇ１〜Ｇｎ、Ｄ１〜Ｄｍは、ゲート信号（“走査信号”とも言う）を伝達する複数のゲート線Ｇ１〜Ｇｎとデータ信号を伝達するデータ線Ｄ１〜Ｄｍとを含む。ゲート線Ｇ１〜Ｇｎはほぼ行方向にのびていて、互いにほとんど平行し、データ線Ｄ１〜Ｄｍはほぼ列方向にのびていて、互いにほとんど平行する。
再び図１を参照すると、表示信号線Ｇ１〜Ｇｎ、Ｄ１〜Ｄｍは、表示板部３００の周辺領域３２０Ｍ、又は３２０Ｓにおいて、各々ＦＰＣ６５０、６８０が付着される箇所でそのピッチが変更されて、各々の信号線にパッド（図示せず）が形成され、表示板部３００Ｍ、３００ＳとＦＰＣ６５０、６８０は、これらパッドにおいて、電気的接続のための異方性導電膜（図示せず）を介して付着されている。
図４を参照すると、各画素ＰＸ、例えば、ｉ番目（ｉ＝１、２、ｎ）ゲート線Ｇｉとｊ番目（ｊ＝１、２、ｍ）データ線Ｄｊに連結された画素ＰＸは、信号線Ｇｉ、Ｄｊに連結されたスイッチング素子Ｑと、これに連結された液晶キャパシタ（ｌｉｑｕｉｄ ｃｒｙｓｔａｌ ｃａｐａｃｉｔｏｒ）Ｃｌｃ及びストレージキャパシタ（ｓｔｏｒａｇｅ ｃａｐａｃｉｔｏｒ）Ｃｓｔとを含む。ストレージキャパシタＣｓｔは必要に応じて省略できる。
液晶キャパシタＣｌｃは、下部表示板１００の画素電極１９１と上部表示板２００の共通電極２７０とを二つの端子とし、二つの電極１９１、２７０の間の液晶層３（図示せず）は誘電体として機能する。画素電極１９１はスイッチング素子Ｑと連結され、共通電極２７０は上部表示板２００の全面に形成されていて、共通電圧Ｖｃｏｍの印加を受ける。図４とは異なって、共通電極２７０が下部表示板１００に備えられる場合もあり、この場合には二つの電極１９１、２７０のうちの少なくとも一つが線状または棒状に作られる。
液晶キャパシタＣｌｃに対して補助的な役割を果たすストレージキャパシタＣｓｔは、下部表示板１００に具備された別個の信号線（図示せず）と画素電極１９１とが絶縁体を間に置いて重畳してなり、この別個の信号線には共通電圧Ｖｃｏｍなどの決められた電圧が印加される。ここで、ストレージキャパシタＣｓｔは、画素電極１９１が絶縁体を介して、前段のゲート線と重畳して構成してもよい。
一方、色表示を実現するためには各画素ＰＸが三原色（ｐｒｉｍａｒｙ ｃｏｌｏｒ）のうちの一つを固有に表示したり（空間分割）、各画素ＰＸが時間によって交互に三原色を表示するように（時間分割）して、これら三原色の空間的、時間的合計によって所望の色相が認識されるようにする。三原色の例としては赤色、緑色、青色の組がある。図４は空間分割の一例であって、各画素ＰＸが画素電極１９１に対応する上部表示板２００の領域に三原色のうちの一つを示すカラーフィルタ２３０を備えることを示している。図４とは異なって、カラーフィルタ２３０は下部表示板１００上において画素電極１９１の上または下に形成することもできる。
表示板部３００の外側面には光を偏光させる少なくとも一つの偏光子（図示せず）が付着されている。
次に、統合チップ７００の構成を示す図２を参照すると階調電圧生成部８００は、画素ＰＸの透過率に係る二組の階調電圧集合（または基準階調電圧集合）を生成する。二組のうちの一組はー区間（低レベルの電位（例えば接地電位０Ｖ）をとる時間フレーム）の共通電圧Ｖｃｏｍに対して正の値を有し、他の一組はハイ区間（高レベルの電位（例えば正レベル電源電圧（ＧＶＤＤ）をとる時間フレーム）の共通電圧Ｖｃｏｍに対して負の値を有する。
また、上記図３におけるゲート駆動部４００に当たる４００Ｍ、４００Ｓはゲート線Ｇ１〜Ｇｎに連結され、スイッチング素子Ｑを導通させることができるゲートオン電圧Ｖｏｎと、スイッチング素子Ｑを遮断させることができるゲートオフ電圧Ｖｏｆｆとの組み合わせからなるゲート信号をゲート線Ｇ１〜Ｇｎに印加する。ゲート駆動部４００Ｍ、４００Ｓは統合チップ７００に内蔵されており、信号線ＳＬ１、ＳＬ２を通じて対応する表示板部３００Ｍ、３００Ｓにゲート信号を印加する。これとは異なって、このようなゲート駆動部４００Ｍ、４００Ｓは、ＣＯＧ形態で表示板部に装着するか、または画素のスイッチング素子Ｑと同一の工程によって形成して集積してもよい。
階調電圧生成部８００は、画素の輝度に係る一組または二組の複数の階調電圧を生成する。二組がある場合、二組のうちの一組は共通電圧Ｖｃｏｍに対して正の値を有し、他の一組は負の値を有する。
また、上記図３におけるデータ駆動部５００は５０１、５０２からなり、表示板部３００のデータ線Ｄ１〜Ｄｍに連結され、階調電圧生成部８００からの階調電圧を選択してデータ信号として画素に印加する。
また、信号制御部６００はゲート駆動部４００及びデータ駆動部５００を含むなどの機能ブロックの動作を制御する。
統合チップ７００は、入力部６６０とＦＰＣ６５０に具備された信号線を通じて外部から信号を受信し、処理した信号を主表示板部３００Ｍの周辺領域３２０Ｍと、補助ＦＰＣ６８０に具備された配線を通じて副表示板部３００Ｓの周辺領域３２０Ｓに供給することによって、これらを制御する。
統合チップ７００は、図２に示すように、前述した階調電圧生成部８００、ゲート駆動部４００Ｍ、４００Ｓ、データ駆動部５０１、５０２及び信号制御部６００以外に、オシレータ６１０、複数のメモリ６２１、６２２、６２３、６２４及び共通電圧生成部６３１、６３２（なお、後述の図３では、共通電圧生成部として、図面符号‘７５０’を使用する。）などを含む。オシレータ６１０は各種の駆動信号の動作に必要な基準クロックを提供し、メモリ６２１〜６２４は外部からの映像信号を記憶し、共通電圧生成部６３１、６３２は共通電圧Ｖｃｏｍを生成して主表示板部３００Ｍ及び副表示板部３００Ｓに各々供給し、その他の駆動回路の動作に必要な電源をさらに生成する。
次に、このような液晶表示装置の表示動作についてさらに詳しく説明する。
図３を参照すると、信号制御部６００は外部のグラフィック制御機（図示せず）から入力映像信号Ｒ、Ｇ、Ｂ及びその表示を制御する入力制御信号を受信する。入力制御信号の例としては、垂直同期信号Ｖｓｙｎｃ、水平同期信号Ｈｓｙｎｃ、メインクロックＭＣＬＫ、及びデータイネーブル信号ＤＥがある。
信号制御部６００は、入力映像信号Ｒ、Ｇ、Ｂと入力制御信号に基づいて入力映像信号Ｒ、Ｇ、Ｂを表示板部３００（即ち、主表示板部３００Ｍ及び副表示板部３００Ｓ）の動作条件に合うように適切に処理し、ゲート制御信号ＣＯＮＴ１及びデータ制御信号ＣＯＮＴ２などを生成した後、ゲート制御信号ＣＯＮＴ１をゲート駆動部４００に送出し、データ制御信号ＣＯＮＴ２と処理した映像信号ＤＡＴをデータ駆動部５００に送出し、選択信号ＳＥＬを生成して階調電圧生成部８００に送出する。
ゲート制御信号ＣＯＮＴ１は、走査開始を指示する走査開始信号ＳＴＶと、ゲートオン電圧Ｖｏｎの出力周期を制御する少なくとも一つのクロック信号とを含む。ゲート制御信号ＣＯＮＴ１は、また、ゲートオン電圧Ｖｏｎの持続時間を限定する出力イネーブル信号ＯＥをさらに含むことができる。選択信号ＳＥＬは液晶表示装置の種類によって出力するか否か決定される。
データ制御信号ＣＯＮＴ２は、一行［群］の画素ＰＸに対する映像データの伝送開始を知らせる水平同期開始信号ＳＴＨと、データ線Ｄ１〜Ｄｍにデータ信号の印加を指示するロード信号ＬＯＡＤ及びデータクロック信号ＨＣＬＫを含む。データ制御信号ＣＯＮＴ２は、また、共通電圧Ｖｃｏｍに対するデータ信号の電圧極性（以下、“共通電圧に対するデータ信号の電圧極性”を略して“データ信号の極性”と言う）を反転させる反転信号ＲＶＳをさらに含むことができる。
信号制御部６００からのデータ制御信号ＣＯＮＴ２によって、データ駆動部５００は一行［群］の画素ＰＸに対するデジタル映像信号ＤＡＴを受信し、各デジタル映像信号ＤＡＴに対応する階調電圧を選択することによって、デジタル映像信号ＤＡＴをアナログデータ信号に変換した後、これを当該データ線Ｄ１〜Ｄｍに印加する。
ゲート駆動部４００は、信号制御部６００からのゲート制御信号ＣＯＮＴ１によってゲートオン電圧Ｖｏｎをゲート線Ｇ１〜Ｇｎに印加し、このゲート線Ｇ１〜Ｇｎに連結されたスイッチング素子Ｑを導通させる。そうすると、データ線Ｄ１〜Ｄｍに印加されたデータ信号が導通したスイッチング素子Ｑを通じて当該画素ＰＸに印加される。
画素ＰＸに印加されたデータ信号の電圧と共通電圧Ｖｃｏｍとの差は液晶キャパシタＣｌｃの充電電圧、つまり、画素電圧として現れる。液晶分子は画素電圧の大きさによってその配列を異にし、それにより液晶層３を通過する光の偏光度が変化する。このような偏光度の変化は表示板部３００に付着された偏光子によって光の透過率の変化として現れる。
１水平周期［“１Ｈ”とも記し、水平同期信号Ｈｓｙｎｃ及びデータイネーブル信号ＤＥの一周期と同一である］を単位としてこのような過程を繰り返すことにより、全てのゲート線Ｇ１〜Ｇｎに対して順次にゲートオン電圧Ｖｏｎを印加して全ての画素ＰＸにデータ信号を印加し、１フレーム（ｆｒａｍｅ）の映像を表示する。
１フレームが終了すれば、次のフレームが開始し、各画素ＰＸに印加されるデータ信号の極性が直前フレームでの極性と反対になるようにデータ駆動部５００に印加される反転信号ＲＶＳの状態が制御される（“フレーム反転”）。この時、１フレーム内でも反転信号ＲＶＳの特性によって一つのデータ線を通じて流れるデータ信号の極性が変わったり（例：行反転、点反転）、一つの画素行に印加されるデータ信号の極性も互いに異なることがある（例：列反転、点反転）。
次に、本発明の一実施形態による階調電圧生成部の構造と動作について図面を参照してさらに詳しく説明する。
図５は本発明の一実施形態による液晶表示装置の階調電圧生成部の回路図の一例であり、図６（Ａ）及び図６（Ｂ）は図５に示した階調電圧生成部の一部を詳細に示した図面である。図７は階調による電圧曲線を示すグラフであり、図８は本発明の実施形態による液晶表示装置の反転方式を示す図面である。
図５に示すように、本発明の一実施形態による液晶表示装置の階調電圧生成部８００は、電源電圧ＧＶＤＤと接地の間に並列に連結されている複数の抵抗列グループ８５１、８５２と、これに各々連結されていて、複数のマルチプレクサＭＵＸを含む選択部８６１、８６２とを含む。
抵抗列グループ８５１は、可変抵抗Ｒｖａ１と、これに順次に直列に連結されていて、複数の抵抗からなる抵抗列Ｒａ１〜Ｒａ７とを含み、抵抗列グループ８５２も、可変抵抗Ｒｖｂ１と、これに順次に連結されている抵抗列Ｒｂ１〜Ｒｂ６及び可変抵抗Ｒｖｂ２とを含む。
抵抗列グループ８５１は正極性を有する複数の基準階調電圧ＶＰ１〜ＶＰ８を生成し、抵抗列グループ８５２は負極性を有する複数の基準階調電圧ＶＮ１〜ＶＮ８を生成する。
抵抗列グループ８５１は抵抗列グループ８５２と実質的に同一の構造を有する。但し、抵抗列グループ８５１の最後には抵抗Ｒａ７が連結されており、抵抗列グループ８５２の最後には可変抵抗Ｒｖｂ２が連結されている。
選択部８６１、８６２は、複数の抵抗からなる各抵抗列Ｒａ１〜Ｒａ７、Ｒｂ１〜Ｒｂ６から生成された電圧を選択して送出する。
図６（Ａ）及び図６（Ｂ）は、抵抗列グループ８５１の抵抗列Ｒａ１〜Ｒａ７のうちの抵抗列Ｒａ７を詳細に示した図面である。
図６（Ａ）に示すように、接続点Ｎ１と接地電圧の間に可変抵抗Ｒｖａ２と抵抗Ｒが直列に連結されており、二つの抵抗Ｒｖａ２、Ｒの間の接続点Ｎ２と接地電圧の間には選択信号ＳＥＬによって作動するスイッチング素子ＳＷが連結されており、接続点Ｎ１を通じて基準階調電圧ＶＰ８が出力される。
基準階調電圧ＶＰ８の大きさは二つの抵抗Ｒｖａ２、Ｒによって決定され、基準階調電圧ＶＰ８の大きさが決定されれば、残り基準階調電圧ＶＰ１〜ＶＰ７の大きさもそれに比例して増減する。この時、スイッチング素子ＳＷが遮断される場合には二つの抵抗Ｒｖａ２、Ｒが直列に連結され、スイッチング素子ＳＷが導通する場合には接続点Ｎ２の電圧は接地電圧に変わって、基準階調電圧ＶＰ８は抵抗Ｒｖａ２のみによって決定される。従って、基準階調電圧ＶＰ８の大きさはスイッチング素子ＳＷが遮断されれば大きくなり、スイッチング素子ＳＷが導通すれば小さくなる。
このような基準階調電圧ＶＰ１〜ＶＰ８は、現在、ツイステッドネマチック方式の液晶表示装置を基準として調整されているが、本発明のように別途の抵抗Ｒを備えてスイッチング素子ＳＷを通じて連結を制御すれば、これより高い基準階調電圧を必要とする垂直配向方式の液晶表示装置にも適用することができる。一般に、ツイステッドネマチック方式の液晶表示装置における液晶の動作電圧は０．７Ｖ乃至３．５Ｖであり、垂直配向方式の液晶表示装置においては液晶の動作電圧がこれより１Ｖ程度高い１．７Ｖ乃至４．５Ｖである。従って、通常のツイステッドネマチック方式の液晶表示装置においてはスイッチング素子ＳＷを導通させて基準階調電圧ＶＰ８を低くし、垂直配向方式の液晶表示装置においてはスイッチング素子ＳＷを遮断して基準階調電圧ＶＰ８を高める。
図６（Ｂ）に示すように、接続点Ｎ１と接地電圧の間に二つの抵抗Ｒｖａ２、Ｒが並列に連結されており、接続点Ｎ１と抵抗Ｒの間にスイッチング素子ＳＷが連結されている。
図６（Ａ）で説明したのと同様に図６（Ｂ）の場合でも、基準階調電圧ＶＰ８の大きさは二つの抵抗Ｒｖａ２、Ｒの大きさによって決定される。但し、二つの抵抗Ｒｖａ２、Ｒが並列に連結されているので、等価抵抗の値が各抵抗Ｒｖａ２、Ｒの値のいずれよりも小さくなる。従って、スイッチング素子ＳＷが導通すれば、基準階調電圧ＶＰ８の大きさが小さくなり、スイッチング素子ＳＷが遮断されれば、基準階調電圧ＶＰ８の大きさが大きくなる。そのために、先に例に挙げたツイステッドネマチック方式の液晶表示装置においては、スイッチング素子ＳＷを導通させて基準階調電圧ＶＰ８を減少させ、垂直配向方式の液晶表示装置においては、スイッチング素子ＳＷを遮断させて基準階調電圧ＶＰ８を増加させる。
図６（Ａ）（Ｂ）いずれにしても、スイッチング素子ＳＷの導通・遮断により、図７に示したグラフのように、階調による電圧の推移形状を変えることができる。
図７において、曲線ａ、ｃは、正極性の場合のデータ電圧の階調依存性を示し、曲線ｂは負極性の場合のデータの階調依存性を示す。この時、曲線ｃは曲線ａに比べて電圧の大きさが矢印に示した分だけ増加しており、曲線ａは前述したツイステッドネマチック方式の液晶表示装置の液晶に印加される電圧を示し、曲線ｃは垂直配向方式の液晶表示装置の液晶に印加される電圧を示す。
このように、本発明の実施形態においては正極性の基準階調電圧のみを増加させたが、このようにすると、図７で説明したように、液晶に印加される電圧である画素電圧のうちの正極性の画素電圧のみを増加する。
これは図８に示したように、共通電圧Ｖｃｏｍとデータ電圧Ｖｄａｔａが１Ｈを周期として行別に反転する、いわゆる、ライン反転駆動（ｌｉｎｅ ｉｎｖｅｒｓｉｏｎ ｄｒｉｖｉｎｇ）と関係がある。ここで、データ電圧Ｖｄａｔａは実線で、共通電圧Ｖｃｏｍは点線で各々示しており、図面符号‘ＶＴＮ’と‘ＶＶＡ'は、ツイステッドネマチック方式の液晶表示装置の画素電圧と垂直配向方式の液晶表示装置の画素電圧を各々示す。
二つの電圧Ｖｄａｔａ、Ｖｃｏｍの差は液晶に印加される電圧である画素電圧を示し、この画素電圧を増加させるために二つの電圧Ｖｄａｔａ、Ｖｃｏｍのうちの相対的に大きい電圧の大きさを増加させるが、画素電圧が正極性である場合、つまり、データ電圧Ｖｄａｔａが共通電圧Ｖｃｏｍより大きい場合にはデータ電圧Ｖｄａｔａの大きさを増加させ、画素電圧が負極性である場合、つまり、データ電圧Ｖｄａｔａより共通電圧Ｖｃｏｍが大きい場合には共通電圧Ｖｃｏｍを増加させて二つの電圧Ｖｄａｔａ、Ｖｃｏｍの電圧差を増加させることにより、液晶に印加される電圧である画素電圧を大きくする。つまり、負極性の画素電圧は共通電圧Ｖｃｏｍを大きくして増加させることにより、正極性と負極性の画素電圧の絶対値を同一にする。例えば、ツイステッドネマチック方式の液晶表示装置で共通電圧Ｖｃｏｍが０Ｖと５Ｖの間で反転する場合、垂直配向方式の液晶表示装置では０Ｖと６Ｖの間で反転させればよい。
以上、本発明の実施形態においてはツイステッドネマチック方式の液晶表示装置と垂直配向方式の液晶表示装置を一例として説明したが、その他の液晶表示装置、例えば、平面駆動方式の液晶表示装置にも適用が可能である。また、これらの液晶の動作範囲を考慮して抵抗Ｒの値とスイッチング素子ＳＷの数を決めれば、これら全てに適用することができる。
以上、本発明の好ましい実施形態について詳細に説明したが、本発明の権利範囲はこれに限定されるわけではなく、添付した請求範囲で定義している本発明の基本概念を利用した当業者の種々の変形及び改良形態も本発明の権利範囲に属するものである。
添付した図面は、これを参照して本発明の実施形態について詳細に説明することによって、本発明の基本概念を明らかにしようとするものである。
本発明の一実施形態による液晶表示装置の概略図である。 図１に示した統合チップの概略的なブロック図である。 本発明の一実施形態による液晶表示装置のブロック図である。 本発明の一実施形態による液晶表示装置の一つの画素に対する等価回路図である。 本発明の一実施形態による液晶表示装置の階調電圧生成部の回路図の一例である。 （Ａ）（Ｂ）は、図５に示した階調電圧生成部の一部を詳細に示した図面である。 階調による電圧曲線を示すグラフである。 本発明の実施形態による液晶表示装置の駆動方式を示す図面である。
符号の説明
３ 液晶層
１００ 下部表示板
１９１ 画素電極
２００ 上部表示板
２３０ カラーフィルタ
２７０ 共通電極
３００ 表示板部
３００Ｍ 主表示板部
３００Ｓ 副表示板部
３１０、３１０Ｍ、３１０Ｓ 表示領域
３２０、３２０Ｍ、３２０Ｓ 周辺領域
４００、４００Ｍ、４００Ｓ ゲート駆動部
５００、５０１、５０２ データ駆動部
６００ 信号制御部
６１０ オシレータ
６２１、６２２、６２３、６２４ メモリ
６３１、６３２、７５０ 共通電圧生成部
６５０、６８０ ＦＰＣ
６６０ 入力部
６９０ 開口部
７００ 統合チップ
８００ 階調電圧生成部
８６１、８６２ 選択部
Ｃｌｃ 液晶キャパシタ
Ｄ１〜Ｄｍ データ線
Ｇ１〜Ｇｎ ゲート線
ＧＶＤＤ 電源電圧
ＰＸ 画素
Ｑ スイッチング素子（ＴＦＴトランジスタ）
Ｒｖａ１、Ｒｖｂ１ 、Ｒｖｂ２ 可変抵抗、
Ｒａ１〜Ｒａ７、Ｒｂ１〜Ｒｂ６ 抵抗列
Ｒ、Ｇ、Ｂ 入力映像信号
ＳＷ スイッチング素子
ＶＰ１〜ＶＰ８ 基準階調電圧
Ｖｃｏｍ 共通電圧
Ｖｄａｔａ データ電圧

Claims (15)

  1. 複数の画素を含む液晶表示装置の駆動装置であって、
    第１及び第２基準階調電圧を生成する階調電圧生成部と、
    共通電圧を生成する共通電圧生成部と、
    前記第１及び第２基準階調電圧に基づいてデータ電圧を生成して前記画素に印加するデータ駆動部と、を含み、
    前記階調電圧生成部は、前記液晶表示装置の種類によって前記第１基準階調電圧の大きさを変化させる抵抗変換部を含むことを特徴とする液晶表示装置の駆動装置。
  2. 前記階調電圧生成部は、
    第１電圧と第２電圧の間に並列に連結されている第１及び第２抵抗列グループと、
    前記第１及び第２抵抗列グループの各抵抗列に連結されているマルチプレクサを含む選択部とを含むことを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置の駆動装置。
  3. 前記第１及び第２抵抗列グループは、第１及び第２可変抵抗と、前記第１可変抵抗と前記第２可変抵抗の間に直列に連結されている複数の抵抗列とを各々含み、
    前記抵抗変換部は、前記第１抵抗列グループの前記第２可変抵抗に選択的に連結される抵抗を含むことを特徴とする請求項２に記載の液晶表示装置の駆動装置。
  4. 前記抵抗は第２可変抵抗に直列に連結され、他端が前記接地電圧に連結されていることを特徴とする請求項３に記載の液晶表示装置の駆動装置。
  5. 前記抵抗変換部は、前記第２可変抵抗と前記抵抗の接続点と前記接地電圧の間に連結されているスイッチング素子をさらに含むことを特徴とする請求項４に記載の液晶表示装置の駆動装置。
  6. 前記抵抗は前記第２可変抵抗に並列に連結されていることを特徴とする請求項３に記載の液晶表示装置の駆動装置。
  7. 前記抵抗変換部は、前記抵抗と前記第２可変抵抗の間に連結されているスイッチング素子をさらに含むことを特徴とする請求項６に記載の液晶表示装置の駆動装置。
  8. 前記スイッチング素子を選択する選択信号を送出する信号制御部をさらに含むことを特徴とする請求項５または７に記載の液晶表示装置の駆動装置。
  9. 前記共通電圧は、長さが各々１Ｈ（１水平周期）であるロー区間とハイ区間とを有することを特徴とする請求項８に記載の液晶表示装置の駆動装置。
  10. 前記液晶表示装置はツイステッドネマチック方式であることを特徴とする請求項９に記載の液晶表示装置の駆動装置。
  11. 前記液晶表示装置は垂直配向方式であることを特徴とする請求項９に記載の液晶表示装置の駆動装置。
  12. 前記第１抵抗列グループは正極性の基準階調電圧を生成し、前記第２抵抗列グループは負極性の基準階調電圧を生成することを特徴とする請求項１１に記載の液晶表示装置の駆動装置。
  13. 前記画素が備えられている表示板部をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置の駆動装置。
  14. 前記表示板部を駆動する駆動回路チップをさらに含むことを特徴とする請求項１３に記載の液晶表示装置の駆動装置。
  15. 前記駆動回路チップは、前記階調電圧生成部、前記共通電圧生成部及び前記データ駆動部を含むことを特徴とする請求項１４に記載の液晶表示装置の駆動装置。
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