JPH0519719A - 液晶表示装置の駆動制御回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 アクティブマトリクス型液晶表示パネルの液
晶セル高速で駆動する液晶表示装置の駆動制御回路に関
し、液晶セルに必要な電圧を所定の駆動時間幅内で印加
する事により、大画面構成の液晶表示パネルを駆動でき
る液晶表示装置の駆動制御回路を提供することを目的と
する。 【構成】 アクティブマトリクス型液晶表示パネル１
と、前記液晶表示パネル１のゲートライン１２−１〜１
２−Ｍを駆動するゲート駆動部２と、前記液晶表示パネ
ル１のデータライン１３−１〜１３−Ｎを駆動するデー
タ駆動部３とを備えた液晶表示装置の駆動制御回路であ
って、前記ゲート駆動部２があるゲートライン１２−ｊ
を駆動する期間を２つの期間に分割する切換信号１１を
生成する切換信号生成部４と、前記切換信号１１の制御
によりデータライン１３−１〜１３−Ｎの最初の期間の
駆動電圧（絶対値）をより大きい電圧とする駆動電圧制
御部５とを有して構成する。

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制御
回路に係り、特にアクティブ・マトリクス方式の液晶表
示パネルの液晶セルに短時間で必要な電圧を印加する液
晶表示装置の駆動制御回路に関する。

【０００２】近年のコンピュータシステムの高性能化に
伴い、液晶表示装置にも多色化が要求されている。この
ため、従来の単純マトリクス方式の液晶に替えてアクテ
ィブ・マトリクス方式の液晶パネルを用いた液晶表示装
置が提供されている。この液晶表示装置では、画面の大
型化（高精細化）に伴い、高速な駆動回路が必要となっ
ている。

【０００３】

【従来の技術】図６に、従来の液晶表示装置の駆動回路
の構成図を示す。アクティブマトリクス型液晶表示パネ
ル１と、液晶表示パネル１のゲートライン１２−１〜１
２−Ｍを駆動するゲート駆動部２と、液晶表示パネル１
のデータライン１３−１〜１３−Ｎを駆動するデータ駆
動部３とを備える構成となっている。また、図７は、液
晶表示パネル１の構成図であり、各画素は、能動素子
（ＴＦＴ等）７１がスイッチとして液晶セル７２に１対
１で付加され、データライン１３−ｉ及びゲートライン
１２−ｊと接続して駆動される。

【０００４】この従来の小型の液晶表示装置において
は、低速の駆動回路を用いて駆動していたが、画面が大
型化（高精細化）すると低速の駆動回路では駆動のスピ
ードが間に合わないので、高速の駆動回路が開発される
ようになった。

【０００５】ところが、高精細化に伴ってデータライン
の幅は狭くなり、長さは長くなるので、ライン抵抗は高
くなり、他方で、１ラインを駆動する為に許される時間
は短くなるので、液晶セルに希望の電圧を加えることが
出来なくなる。

【０００６】つまり、図８（ａ）に示すように、データ
ライン１３−ｉ及びゲートライン１２−ｊから駆動電圧
が印加されるが、実際に液晶セル７２に印加される電圧
は、回路の容量やセル容量の持つキャパシタンスと配線
抵抗により過渡的に推移する電圧波形となる。更に、駆
動回路が高速化されると、同図（ｂ）に示すように、時
定数が大きくなると共に駆動時間幅が狭くなり、液晶セ
ルに希望の電圧を加えることが出来ない。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】従って、大画面の液晶
表示パネルを駆動しようとすると希望の輝度が得られな
くなり、表示ムラが生じる等、表示品質が低下するとい
う問題があった。

【０００８】本発明は、液晶セルに必要な電圧を所定の
駆動時間幅内で印加する事により、大画面構成の液晶表
示パネルを駆動できる液晶表示装置の駆動制御回路を提
供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】図１は本発明の原理説明
図である。上記課題を解決するために、第１の発明の液
晶表示装置の駆動制御回路は、アクティブマトリクス型
液晶表示パネル１と、前記液晶表示パネル１のゲートラ
イン１２−１〜１２−Ｍを駆動するゲート駆動部２と、
前記液晶表示パネル１のデータライン１３−１〜１３−
Ｎを駆動するデータ駆動部３とを備えた液晶表示装置の
駆動制御回路であって、前記ゲート駆動部２が前記ゲー
トライン１２−１〜１２−Ｍ中の任意のゲートライン１
２−ｊを駆動する期間のうち一定の期間、データライン
１３−１〜１３−Ｎの駆動電圧（絶対値）をより大きい
電圧とする駆動電圧制御部５を有して構成する。

【００１０】また、第２の発明の液晶表示装置の駆動制
御回路は、アクティブマトリクス型液晶表示パネル１
と、前記液晶表示パネル１のゲートライン１２−１〜１
２−Ｍを駆動するゲート駆動部２と、前記液晶表示パネ
ル１のデータライン１３−１〜１３−Ｎを駆動するデー
タ駆動部３とを備えた液晶表示装置の駆動制御回路であ
って、前記ゲート駆動部２が前記ゲートライン１２−１
〜１２−Ｍ中の任意のゲートライン１２−ｊを駆動する
期間を２つの期間に分割する切換信号１１を生成する切
換信号生成部４と、前記切換信号１１の制御によりデー
タライン１３−１〜１３−Ｎの最初の期間の駆動電圧
（絶対値）をより大きい電圧とする駆動電圧制御部５と
を有して構成する。

【００１１】

【作用】第１及び第２の各発明の液晶表示装置の駆動制
御回路では、図１に示す如く、ゲート駆動部２がゲート
ライン１２−１〜１２−Ｍを駆動する期間を２つの期間
に分割する切換信号１１を切換信号生成部４により生成
し、この切換信号１１の制御によって、駆動電圧制御部
５でデータライン１３−１〜１３−Ｎの最初の期間の駆
動電圧の絶対値をより大きい電圧として出力するように
している。

【００１２】従って、液晶セル７２に実際にかかる電圧
波形は、図８（ｃ）に示すように所定の駆動時間幅内で
所定の駆動電圧に達し、希望する輝度を得ることがで
き、結果として表示品質を低下させることなく駆動でき
る。

【００１３】

【実施例】次に、本発明に係る実施例を図面に基づいて
説明する。 第１実施例 図１に本発明の実施例に係る液晶表示装置の駆動制御回
路を、また図２に各部信号のタイムチャートを示す。図
１において、図６（従来例）と重複する部分には同一の
符号を附す。

【００１４】図１において、本実施例の液晶表示装置の
駆動制御回路は、図７に示す構成を有するアクティブマ
トリクス型として形成される液晶表示パネル１と、液晶
表示パネル１のゲートライン１２−１〜１２−Ｍ上にあ
る能動素子のＯＮ／ＯＦＦの制御を行なうゲート駆動部
２と、液晶表示パネル１のデータライン１３−１〜１３
−Ｎを駆動する、即ちゲート駆動部２が選択したゲート
ライン上の液晶セル７２に能動素子を介して所定の電圧
を印加するデータ駆動部３と、ゲート駆動部２があるゲ
ートライン１２−ｊを駆動する期間をＴａ及びＴｂの２
つの期間に分割する切換信号１１を生成する切換信号生
成部４と、切換信号１１の制御によりデータライン１３
−１〜１３−Ｎの電圧を、最初の期間Ｔａではデータ駆
動部３の出力電圧よりも大きい（絶対値）電圧とし、期
間Ｔｂではデータ駆動部３の出力電圧をそのままとし
て、補正したデータライン１４−１〜１４−Ｎを出力す
る駆動電圧制御部５とを備える構成となっている。

【００１５】次に、図２を参照しながら、各構成要素の
詳細な回路構成及び動作を説明する。尚、図２のタイミ
ングチャートは、一例としてゲート駆動部２の出力が４
本（１２−１〜１２−４）の場合について書かれてい
る。

【００１６】本実施例では、液晶セル７２に直流電圧が
継続して印加しないよう交流化信号ＡＣＭにより１画面
（１フレーム）毎に液晶セル７２に印加する電圧の極性
を反転している。

【００１７】１画面毎の同期信号ＦＲＡＭＥと１ライン
毎の同期信号ＬＯＡＤが同時に入力されると、ゲート駆
動部２は液晶表示パネル１の第１ライン１２−１の選択
を開始し、次の同期信号ＬＯＡＤのパルスまで持続す
る。以下、同期信号ＬＯＡＤのパルスが来る度に、第２
ライン１２−２、第３ライン１２−３、…の順にゲート
電極が選択される。また、１ライン分のデータ（Ｎ個）
がデータ信号線ＤＡＴＡを介してクロックＣＬＫのタイ
ミングでデータ駆動部３に入力してラッチされ、同期信
号ＬＯＡＤに同期してデータライン１３−１〜１３−Ｎ
に出力される。

【００１８】一方、切換信号生成部４は、図３（ａ）に
示すようなワンショット・マルチバイブレータ６で構成
され、１ライン同期信号ＬＯＡＤに同期して、抵抗Ｒ１
及びコンデンサＣ１の積で定まる時定数Ｃ１・Ｒ１に応
じた幅（期間Ｔａに相当する）のパルス信号、即ち各ゲ
ートラインの選択期間をＴａ及びＴｂの２つの期間に分
割する切換信号１１を出力する。

【００１９】また、駆動電圧制御部５は、図３（ｂ）に
示す回路構成となっている。即ち、切換信号１１及び交
流化信号ＡＣＭを入力して、期間Ｔａ以外の期間にＨＩ
ＧＨレベルとなる制御信号５Ａ、交流化信号ＡＣＭの正
の極性で期間ＴａのときＨＩＧＨレベルとなる制御信号
５Ｂ、及び交流化信号ＡＣＭの負の極性で期間Ｔａのと
きＨＩＧＨレベルとなる制御信号５Ｃを生成し、ＮＯＴ
ゲートＮＯＴ１及びＮＯＴ２、並びにＡＮＤゲートＡＮ
Ｄ１及びＡＮＤ２で構成される組み合わせ論理と、正の
極性で期間Ｔａで出力される電圧＋Ｖｍを設定する可変
抵抗ＶＲ１と、負の極性で期間Ｔａで出力される電圧−
Ｖｍを設定する可変抵抗ＶＲ２と、制御信号５Ａの制御
に基づき期間Ｔａ以外の期間にデータ駆動部３の出力信
号１３−ｉを出力信号１４−ｉとして出力するアナログ
スイッチＳＷ１−ｉと、制御信号５Ｂの制御に基づき正
の極性で期間Ｔａに電圧＋Ｖｍを出力信号１４−ｉとし
て出力するアナログスイッチＳＷ２−ｉと、制御信号５
Ｃの制御に基づき負の極性で期間Ｔａに電圧−Ｖｍを出
力信号１４−ｉとして出力するアナログスイッチＳＷ３
−ｉとを備える構成である。

【００２０】尚、アナログスイッチＳＷ１−ｉ〜ＳＷ３
−ｉは各ゲートライン（Ｎ本）に１組ずつ必要である
が、その他の構成要素は装置全体で少なくとも１つあれ
ばよい。

【００２１】このような構成により、駆動電圧制御部５
の組み合わせ論理で生成される制御信号５Ａ、５Ｂ、及
び５Ｃの波形は、図２（ｉ）〜（ｋ）に示す如くなり、
データ駆動部３から出力されるデータライン１３−ｉの
電圧波形を同図（ｌ）に示す波形であるとすれば、駆動
電圧制御部５で補正されたデータライン１４−ｉの電圧
波形は、同図（ｎ）に示すように、正の極性の期間Ｔａ
では電圧＋Ｖｍ、負の極性の期間Ｔａでは電圧−Ｖｍ、
その他の期間はデータライン１３−ｉの電圧波形とな
る。

【００２２】従って、本実施例によれば、データライン
１４−ｉの電圧波形は図８（ｃ）に示す如くなり、液晶
セル７２に実際にかかる電圧波形は所定の駆動時間幅内
で所定の駆動電圧に達し、希望する輝度を得ることがで
き、結果として表示品質を低下させることなく駆動でき
る。

【００２３】第２実施例 図４に本発明の第２実施例に係る液晶表示装置の駆動制
御回路の駆動電圧制御部の回路構成図を示す。本実施例
の駆動制御回路の構成の概要は図１（第１実施例）と同
様であり、駆動電圧制御部５以外の構成要素は第１実施
例と同一の構成を持つ。

【００２４】本実施例の駆動電圧制御部５は、オペアン
プ２１−ｉを使って、期間Ｔａに出力される電圧を期間
Ｔｂに出力される電圧のＣ（＞１；定数）倍して生成す
るもので、その構成は、データライン１３−ｉの電圧を
Ｃ倍（抵抗Ｒ２−ｉ及びＲ３−ｉの比）して出力するオ
ペアンプ２１−ｉと、切換信号１１をＮＯＴゲートＮＯ
Ｔ３で反転した信号の制御に基づき期間Ｔａ以外の期間
にデータ駆動部３の出力信号１３−ｉを出力信号１４−
ｉとして出力するアナログスイッチＳＷ４−ｉと、切換
信号１１の制御に基づき期間Ｔａにオペアンプ２１−ｉ
の出力電圧を出力信号１４−ｉとして出力するアナログ
スイッチＳＷ５−ｉとから成っている。

【００２５】尚、アナログスイッチＳＷ４−ｉ及びＳＷ
５−ｉ、抵抗Ｒ２−ｉ及びＲ３−ｉ、並びにオペアンプ
２１−ｉは各ゲートライン（Ｎ本）に１組ずつ必要であ
る。また、上記第１、及び第２実施例の変形例として、
データ駆動部３の各出力１３−１〜１３−Ｎに、切換信
号１１の反転信号の制御に基づきトライステートコント
ロールが可能なゲートを付加することにより、第１実施
例のアナログスイッチＳＷ１−ｉ、及び第２実施例のア
ナログスイッチＳＷ４−ｉを不要とすることができる。

【００２６】第３実施例 図５に本発明の第３実施例に係る液晶表示装置の駆動制
御回路の駆動電圧制御部の回路構成図を示す。本実施例
の駆動制御回路の構成の概要は図１（第１実施例）と同
様であり、駆動電圧制御部５以外の構成要素は第１実施
例と同一の構成を持つ。

【００２７】本実施例の駆動電圧制御部５は、第２実施
例と同様にオペアンプ３１−ｉを使って、期間Ｔａに出
力される電圧を期間Ｔｂに出力される電圧のＣ（＞１；
定数）倍して生成するものであるが、その構成は、レベ
ルシフト回路３２でレベルシフトされた切換信号１１の
制御に基づきＯＮ／ＯＦＦするアナログスイッチＳＷ６
−ｉと、期間Ｔａにはデータ駆動部３の出力であるデー
タライン１３−ｉの電圧をＣ倍（抵抗Ｒ４−ｉ及びＲ５
−ｉの比）して、期間Ｔｂにはデータライン１３−ｉを
そのまま出力するオペアンプ３１−ｉとから成ってい
る。

【００２８】尚、アナログスイッチＳＷ６−ｉ、抵抗Ｒ
４−ｉ及びＲ５−ｉ、並びにオペアンプ３１−ｉは各ゲ
ートライン（Ｎ本）に１組ずつ必要である。また、上記
第１、第２、及び第３実施例では、アナログスイッチを
使用したが、電圧を切り換えられるものであれば他のも
のでもよい。

【００２９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
液晶セルに必要な電圧を所定の駆動時間幅内で印加する
事により、希望する液晶パネルの輝度を得ることがで
き、結果として、表示品質を低下させることなく大画面
構成の液晶パネルを駆動しうる液晶表示装置の駆動制御
回路を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の原理説明図、若しくは本発明の実施例
に係る液晶表示装置の駆動制御回路の構成図である。

【図２】本発明の駆動制御回路の各部信号のタイムチャ
ートである。

【図３】図３（ａ）は本発明の駆動制御回路の切換信号
生成部の回路構成図、図３（ｂ）は駆動電圧制御部の回
路構成図である。

【図４】本発明の第２実施例に係る液晶表示装置の駆動
制御回路の駆動電圧制御部の回路構成図である。

【図５】本発明の第３実施例に係る液晶表示装置の駆動
制御回路の駆動電圧制御部の回路構成図である。

【図６】従来の液晶表示装置の駆動回路の構成図であ
る。

【図７】液晶表示パネルの構成図である。

【図８】液晶セルの充電電圧波形を説明する図であり、
図８（ａ）は従来の低速な駆動回路の場合、図８（ｂ）
は従来の高速な駆動回路の場合、図８（ｃ）は本発明の
高速な駆動制御回路の場合を示す。

【符号の説明】

１…液晶表示パネル ２…ゲート駆動部 ３…データ駆動部 ４…切換信号生成部 ５…駆動電圧制御部 ＣＬＫ…クロック信号 ＤＡＴＡ…データ信号線 ＡＣＭ…交流化信号 ＬＯＡＤ…１ライン毎の同期信号 ＦＲＡＭＥ…１画面毎の同期信号 １１…切換信号 １２−１〜１２−Ｍ…ゲートライン １３−１〜１３−Ｎ…データライン １４−１〜１４−Ｎ…データライン ６…ワンショットマルチバイブレータ Ｒ１、Ｒ２−ｉ、Ｒ３−ｉ、Ｒ４−ｉ、Ｒ５−ｉ…抵抗 Ｃ１…コンデンサ ＶＲ１、ＶＲ２…可変抵抗 ＮＯＴ１、ＮＯＴ２、ＮＯＴ３…ＮＯＴゲート ＡＮＤ１、ＡＮＤ２…ＡＮＤゲート ＳＷ１−ｉ〜ＳＷ６−ｉ…アナログスイッチ ５Ａ、５Ｂ、５Ｃ…制御信号 ２１−ｉ、３１−ｉ…オペアンプ ３２…レベルシフト回路 ７２…液晶セル

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 アクティブマトリクス型液晶表示パネル
   （１）と、前記液晶表示パネル（１）のゲートライン
   （１２−１〜１２−Ｍ）を駆動するゲート駆動部（２）
   と、前記液晶表示パネル（１）のデータライン（１３−
   １〜１３−Ｎ）を駆動するデータ駆動部（３）とを備え
   た液晶表示装置の駆動制御回路であって、 前記ゲート駆動部（２）が前記ゲートライン（１２−１
   〜１２−Ｍ）中の任意のゲートライン（１２−ｊ）を駆
   動する期間のうち一定の期間、データライン（１３−１
   〜１３−Ｎ）の駆動電圧（絶対値）をより大きい電圧と
   する駆動電圧制御部（５）を有することを、 特徴とする液晶表示装置の駆動制御回路。
2. 【請求項２】 アクティブマトリクス型液晶表示パネル
   （１）と、前記液晶表示パネル（１）のゲートライン
   （１２−１〜１２−Ｍ）を駆動するゲート駆動部（２）
   と、前記液晶表示パネル（１）のデータライン（１３−
   １〜１３−Ｎ）を駆動するデータ駆動部（３）とを備え
   た液晶表示装置の駆動制御回路であって、 前記ゲート駆動部（２）が前記ゲートライン（１２−１
   〜１２−Ｍ）中の任意のゲートライン（１２−ｊ）を駆
   動する期間を２つの期間に分割する切換信号（１１）を
   生成する切換信号生成部（４）と、 前記切換信号（１１）の制御によりデータライン（１３
   −１〜１３−Ｎ）の最初の期間の駆動電圧（絶対値）を
   より大きい電圧とする駆動電圧制御部（５）とを有する
   ことを、 特徴とする液晶表示装置の駆動制御回路。