JPH0876083A - 液晶駆動装置，その制御方法及び液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 液晶駆動装置に関し、液晶表示に必要な回路
での充電不足を防止し、プリチャージ期間中に駆動電圧
を目標レベルまで到達させ、安定動作期間を長くする。 【構成】 液晶表示に必要な正又は負の駆動電圧と該駆
動電圧に補助電圧を加えた正又は負のプリチャージ電圧
とを発生する電圧発生回路100 と、該回路100 からの正
のプリチャージ電圧と正の駆動電圧とを合成した電圧
と、回路100 からの負のプリチャージ電圧と負の駆動電
圧とを合成した電圧とを液晶表示に必要なプリチャージ
制御信号ＰＣとライン反転信号ＬＣに応じて出力する電
圧出力回路200 とを備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、液晶駆動装置，その制
御方法及び液晶表示装置に関するものであり、階段波形
電圧を階調電源として用い、１水平期間毎に極性反転駆
動をする駆動回路，その駆動方法及びアクティブマトリ
クス型の液晶ディスプレイに関するものである。

【０００２】近年、半導体集積回路（以下ＬＳＩとい
う）装置の高集積及び高密度技術の発達に伴い、ＴＦＴ
（Ｔhin Ｆilm Ｔransistor ）を各画素に設けたアク
ティブマトリクス型の液晶表示装置（ＬＣＤ：Ｌiquid
Ｃrystal Ｄisplay）が製造されている。ＬＣＤは家庭
用ＴＶからＯＡ機器まで、幅広い分野への普及が進んで
いる。これは、ＬＣＤがＣＲＴに比べて薄型軽量を容易
に実現でき、ＣＲＴに劣らない表示品質を得ることがで
きるからである。この小型軽量という点を生かした携帯
型情報機器だけでなく、ＬＣＤはマルチメディア対応情
報機器の表示装置として期待されている。今後は、より
多くの情報をより豊かな表現力を用いて表示する能力が
要求される。

【０００３】

【従来の技術】１水平期間毎に極性反転駆動をする多階
調液晶表示装置は図15（Ａ）に示すように、液晶駆動装
置１及び液晶表示パネル２を備えている。当該表示パネ
ル２はＴＦＴ基板２Ａ，コモン電極２Ｂ，データドライ
バ３及びスキャンドライバ４等を有し、液晶駆動装置１
はコモン電圧供給回路５や不図示の電源回路を有してい
る。

【０００４】コモン電圧供給回路５は１水平期間毎にコ
モン電圧ＶＣＯＭ±を切り換え、それをコモン電極２Ｂ
に供給している。当該回路５は図15（Ｂ）に示すよう
に、スイッチ素子ＳＷ１，ＳＷ２，出力バッファＢＦ及
びインバータ INVを有している。この回路５は、図16に
示すように、１ラインを表示する水平期間，例えば、ラ
イン反転信号ＬＮ＝「Ｈ」レベルの期間に、ＳＷ１をＯ
Ｎ動作させ、ＳＷ２をＯFF動作させる。これにより、出
力バッファＢＦから液晶表示パネル２のコモン電極２Ｂ
にコモン電圧ＶＣＯＭ＋が供給される。

【０００５】この際に、ＶＣＯＭ＋が１水平期間の中の
コモン電圧安定期間に至ると、スキャンドライバ４の出
力信号ＶＳが「Ｈ」レベルとなり、例えば、基準電圧Ｖ
０〜Ｖ７を組み合わせた４階調電圧が、データドライバ
３から液晶表示パネル２のＴＦＴ基板２Ｂに印加され
る。ここでコモン電圧安定期間とは、１水平期間から不
安定な期間（過渡期間）を差し引いた期間であり、例え
ば、選択画素に対する４階調電圧が有効となる範囲を示
している。過渡期間は、ライン反転信号ＬＮが立ち上が
った時刻から、コモン電圧ＶＣＯＭが定常状態に至るま
での期間である。

【０００６】また、図15（Ｂ）において、極性反転駆動
をすべくライン反転信号ＬＮが「Ｌ」レベルになると、
ＳＷ１がＯFF動作し、ＳＷ２がＯＮ動作をする。これに
より、出力バッファＢＦから液晶表示パネル２のコモン
電極２Ｂにコモン電圧ＶＣＯＭ−が供給される。このよ
うな交流化駆動を採るのは、液晶自身の劣化防止及びち
らつき防止のためである。

【０００７】さらに、スキャンドライバ４により選択さ
れたバスラインのＴＦＴがＯＮ動作すると、データドラ
イバ３から各画素電極に映像信号電圧が書き込まれ、次
に、そのバスラインのＴＦＴが選択されるまで、その電
極の分布容量に電荷が保持される。この状態で情報が保
たれ、これに対応して液晶の傾きが決まり、光の透過量
が制御されて階調表示が行われる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところで従来例のコモ
ン電圧供給回路５によれば、スイッチ素子ＳＷ１がライ
ン反転信号ＬＮの立ち上がりに同期してＯＮ動作され、
ＳＷ２がライン反転信号ＬＮの立ち下がりに同期してＯ
Ｎ動作されているため、信号ＬＮに基づいてＳＷ１及び
ＳＷ２をスイッチ制御する方法では、ＶＣＯＭ＋が正側
のコモン電圧安定期間に至るまでの過渡期間や、ＶＣＯ
Ｍ−が負側のコモン電圧安定期間に至るまでの過渡期間
が長くなって、情報の早期書き込みの妨げとなる。

【０００９】これは、選択画素に保持される電位が、コ
モン電極電圧を基準としているためであり、コモン電極
容量及びコモン電極抵抗、更には、コモン電極入力端子
部の抵抗等が対象となる時定数により、コモン電圧の充
電に一定時間（過渡期間）以上を要し、スキャンドライ
バ４を早期にＯＮ動作させることができなくなるためで
ある。なお、コモン電極容量はＴＦＴ基板２Ａとコモン
電極２Ｂとの間に生ずるものである。

【００１０】一般に、情報量の増加に伴い液晶表示装置
の高精細化が要求されると、１水平期間を短縮したり画
素数を増加する方法により、これに対処している。これ
には、電極容量が多くなる中で、コモン電極電圧を早期
に安定させる必要がある。しかし、分布容量を用いた階
調制御方式では、図17に示すように、１水平期間を短縮
して液晶表示パネル２の高精細化を図ろうとすると、コ
モン電圧安定期間が短くなることで、例えば、４階調電
圧を選択画素に充電することが困難となる。これを避け
るために、基準電圧Ｖ０〜Ｖ７の１階段当たりのパルス
幅を短くする方法が採られるが、階調電圧の充電不足を
生じるという問題がある。

【００１１】また、分布容量方式を用いない多階調表示
の場合でも、図18に示すように、１水平期間が短くなれ
ばなるほど前者の階調制御方式と同様な問題に直面する
ことになる。なお、情報量の増加に伴い液晶表示装置の
高精細化、大型化の要求が進むにつれて、コモン電極の
他にも、ゲート電極の抵抗及び容量が益々増加する。

【００１２】本発明は、かかる従来例の問題点に鑑み創
作されたものであり、液晶表示に必要な回路での充電不
足を防止し、プリチャージ期間中に駆動電圧を目標レベ
ルまで到達させ、安定動作期間を長くすることが可能と
なる液晶駆動装置，その制御方法及び液晶表示装置の提
供を目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明に係る液晶駆動装
置は、その原理図を図１（Ａ）に示すように液晶表示に
必要な駆動電圧と該駆動電圧に補助電圧を加えたプリチ
ャージ電圧とを発生する電圧発生回路100 と、前記電圧
発生回路100 からのプリチャージ電圧及び駆動電圧を、
図１（Ｂ）に示すような液晶表示に必要な１水平期間を
半周期とする第１の制御信号と前記１水平期間を１周期
とする第２の制御信号に応じたプリチャージ期間に出力
する電圧出力回路200 とを備えることを特徴とする。

【００１４】本発明の第１の装置は図２（Ａ）に示すよ
うに、好ましくは、正電源電圧を加工して、液晶表示に
必要な正の駆動電圧を発生し、該駆動電圧よりも急激に
立ち上がる正のプリチャージ電圧を液晶表示に必要な１
水平期間Ｂを半周期とする第１の制御信号に基づいて前
記駆動電圧に重畳する第１の電圧発生回路１１と、負電
源電圧を加工して、前記液晶表示に必要な負の駆動電圧
を発生し、該駆動電圧よりも急激に立ち下がる負のプリ
チャージ電圧を前記第１の制御信号に基づいて前記駆動
電圧に重畳する第２の電圧発生回路１２と、前記第１の
電圧発生回路からの正のプリチャージ電圧に重畳された
正の駆動電圧及び前記負のプリチャージ電圧に重畳され
た負の駆動電圧を、前記１水平期間Ｂを１周期とする第
２の制御信号に基づいて交互に出力する出力制御回路１
３とを備えていることを特徴とする。

【００１５】本発明の第２の装置は図２（Ｂ）に示すよ
うに、好ましくは、前記電圧出力回路200 が、前記第１
の制御信号に基づいて正の駆動電圧及び正のプリチャー
ジ電圧を選択して合成出力する第１の選択回路１４と、
前記第１の制御信号に基づいて正の駆動電圧及び前記負
のプリチャージ電圧を選択して合成出力する第１の選択
回路１５と、前記第１の選択回路１４から合成出力され
た正のプリチャージ電圧及び正の駆動電圧と、前記第１
の選択回路１５から合成出力された負のプリチャージ電
圧及び正の駆動電圧とを前記第２の制御信号に基づいて
交互に出力する出力制御回路１６とを備えていることを
特徴とする。

【００１６】本発明の第３の装置は図３（Ａ）に示すよ
うに、好ましくは、前記電圧出力回路200 が、前記第１
の制御信号及び第２の制御信号の信号論理に基づいて正
の駆動電圧を出力許可する第１の出力回路１７と、前記
第１の制御信号及び第２の制御信号の信号論理に基づい
て負の駆動電圧を出力許可する第２の出力回路１８と、
前記第１の制御信号及び第２の制御信号の信号論理に基
づいて正のプリチャージ電圧を出力許可する第３の出力
回路１９と、前記第１の制御信号及び第２の制御信号の
信号論理に基づいて負のプリチャージ電圧を出力許可す
る第４の出力回路２０とを備えていることを特徴とす
る。

【００１７】本発明の第１〜第３の装置において、前記
電圧発生回路100 は、正又は負の電源電圧を加工して、
アクティブマトリクス型の液晶表示パネルのコモン電極
に必要な正又は負のコモン電圧ＶＣＯＭ±と、該コモン
電圧ＶＣＯＭ±に補助電圧を加えた正又は負のプリチャ
ージ電圧ＶＰＣ±とを発生することを特徴とする。本発
明の第１〜第３の装置において、前記電圧発生回路100
は、正又は負の電源電圧を加工して、アクティブマトリ
クス型の液晶表示パネルのゲート電極に必要な正又は正
の駆動電圧と、該駆動電圧に補助電圧を加えた正又は負
のプリチャージ電圧とを発生することを特徴とする。

【００１８】本発明の第１〜第３の装置において、前記
電圧発生回路100 は、正又は負の電源電圧を加工して、
液晶駆動回路に必要な正又は負の基準電圧と、該基準電
圧に補助電圧を加えた正又は負のプリチャージ電圧とを
発生することを特徴とする。本発明の液晶駆動装置の制
御方法は、予め、液晶表示に必要な駆動電圧と該駆動電
圧に補助電圧を加えたプリチャージ電圧とを発生し、液
晶表示に必要な１水平期間Ｂのプリチャージ期間Ａに前
記プリチャージ電圧を選択し、かつ、前記１水平期間Ｂ
からプリチャージ期間Ａを除いた残りの期間に前記駆動
電圧を選択し、順次選択された電圧を液晶表示に必要な
負荷回路に供給することを特徴とする。

【００１９】本発明の制御方法において、好ましくは、
前記液晶表示に必要な負荷回路に、アクティブマトリク
ス型の液晶表示パネルを有し、前記液晶表示パネルは、
１ラインを表示する水平期間Ｂ毎に極性反転駆動を実行
することを特徴とする。本発明の制御方法において、前
記プリチャージ期間Ａの長さ及びプリチャージ電圧を液
晶表示に必要な負荷回路毎に個々に調整することを特徴
とする。

【００２０】本発明の制御方法において、前記駆動電圧
及びプリチャージ電圧は、前記電源電圧を抵抗分割する
ことにより発生し、前記抵抗分割に使用する抵抗値を可
変して発生電圧値を調整することを特徴とする。本発明
の液晶表示装置は、図３（Ｂ）に示すように基準電圧を
サンプリングした階段状波形電圧を出力し、多階調制御
をする液晶駆動ユニットと、前記階段状波形電圧の中の
いずれか一つの階段電圧を分布容量に保持する液晶表示
パネルとを備え、前記液晶駆動ユニットが、本発明のい
ずれかの液晶駆動装置を有することを特徴とし、上記目
的を達成する。

【００２１】

【作 用】本発明の液晶駆動装置によれば、第１及び第
２の制御信号に応じたプリチャージ期間に電圧出力回路
200 から負荷回路101 にプリチャージ電圧を印加してい
るため、当該期間中に負荷回路101 の駆動電圧を目標レ
ベルまで早期に到達させることができる。

【００２２】これにより、液晶表示に必要な負荷回路10
1 ，例えば、液晶駆動回路や液晶表示パネルのゲート電
極を高速充電することができる。また、水平期間を短縮
し画素数を増加した場合でも、充電不足やデータの書込
み不足を無くすことができ、液晶駆動回路や液晶表示パ
ネルの安定動作期間が長くなることから、クロストーク
を低減することができ、高画質かつ高精細な液晶表示装
置の提供に寄与する。

【００２３】なお、プリチャージ期間は負荷回路101 に
応じて第１の制御信号のパルス幅を調整することにより
容易に設定できる。これにより、負荷回路101 に合わせ
てプリチャージ電圧を任意に設定することができる。ま
た、本発明の第１の装置によれば、正のプリチャージ電
圧に重畳された正の駆動電圧と、負のプリチャージ電圧
に重畳された負の駆動電圧とを交互に第２の制御信号に
基づいて出力制御回路１３から負荷回路101 に供給して
いるため、正のプリチャージ電圧によって、コモン非反
転駆動時のプリチャージ期間中に負荷回路の駆動電圧を
目標レベルまで早期に到達させることができ、負のプリ
チャージ電圧によって、コモン反転駆動時のプリチャー
ジ期間中に負荷回路の駆動電圧を目標レベルまで早期に
到達させることができる。

【００２４】本発明の第２の装置によれば、正のプリチ
ャージ電圧と正の駆動電圧を合成した電圧、及び、負の
プリチャージ電圧と負の駆動電圧と合成した電圧を第２
の制御信号に基づいて交互に出力制御回路１６から負荷
回路101 に供給しているため、第１の装置と同様に、正
又負のプリチャージ電圧によって、プリチャージ期間中
に負荷回路の駆動電圧を目標レベルまで早期に到達させ
ることができる。

【００２５】本発明の第３の装置によれば、第１の制御
信号及び第２の制御信号の信号論理に基づいて第１〜第
４の出力回路１７〜２０から負荷回路101 に、正のプリ
チャージ電圧、正の駆動電圧、負のプリチャージ電圧及
び負の駆動電圧を順次供給しているため、第１及び第２
の装置と同様に、正又負のプリチャージ電圧によって、
プリチャージ期間中に負荷回路の駆動電圧を目標レベル
まで早期に到達させることができる。

【００２６】本発明の液晶表示装置によれば、液晶駆動
ユニット300 に第１〜第３の装置のいずれかを有してい
るため、液晶表示パネル101 の選択画素に余裕を持って
階調電圧を充電することができる。これにより、階調電
圧の充電不足を無くした高品質かつ高精細な液晶表示装
置の提供に寄与する。

【００２７】

【実施例】次に、図を参照しながら本発明の各実施例に
ついて説明をする。図４〜14は、本発明の実施例に係る
液晶駆動装置，その制御方法及び液晶表示装置を説明す
る図である。 （１）第１の実施例の説明 図４は、本発明の各実施例に係る多階調液晶表示装置の
構成図であり、図５はその液晶表示パネルの電極説明図
である。また、図６は第１の実施例に係るコモン電圧供
給回路の構成図を示している。

【００２８】８種類の基準電圧Ｖ０〜Ｖ７に基づいて３
２階調表示をするアクティブマトリクス型の液晶表示装
置は、図４に示すように、液晶駆動ユニット300 及び液
晶表示パネル101 を備えている。液晶駆動ユニット300
は、８種類の基準電圧Ｖ０〜Ｖ７をサンプリングした階
段状波形電圧を出力し、液晶表示パネル101 を３２階調
制御をする。当該ユニット100 は、電源回路４０，コモ
ン電圧供給回路４１及びデータ生成＆制御回路４２を有
している。電源回路４０は８種類の基準電圧Ｖ０〜Ｖ
７，正電源＋及び負電源−を発生する。

【００２９】コモン電圧供給回路４１は正電源＋及び負
電源−を受けて、プリチャージ制御信号（以下ＰＣ信号
という）及びライン反転信号（以下ＬＮ信号という）に
基づいて、コモン電圧ＶＣＯＭを発生するものである。
第１の実施例では、コモン電圧供給回路４１が本発明の
第１の液晶駆動装置が適用される。この回路構成につい
ては図６において詳述する。

【００３０】データ生成＆制御回路４２は水平同期信号
（以下ＨＳ信号という）及び映像信号ＳINに基づいてカ
ラー表示のための映像データ（ＲＤＡＴＡ，ＧＤＡＴ
Ａ，ＢＤＡＴＡ）ＤOUT ，データ取込み開始信号（以下
ＳＰＤ信号及びＳＰＳ信号という），シフトクロック信
号（以下ＣＬＫＤ信号及びＣＬＫＳ信号という）及びラ
イン反転信号（以下ＬＮ信号及びＬＰ信号という）を発
生する。

【００３１】液晶表示パネル101 は、階段状波形電圧の
中のいずれか一つの階段電圧を分布容量に保持する。パ
ネル101 は、ＴＦＴ基板５１，コモン電極５２，データ
ドライバ５３及びスキャンドライバ５４を有している。
ＴＦＴ基板５１は、図５に示すように、スキャンバスラ
イン（走査電極）ＳＢＬ及びデータバスライン（信号電
極）ＤＢＬがマトリクス状に設けられ、その交点にスイ
ッチング素子（ＴＦＴ）が接続されている。当該ＴＦＴ
には画素電極が接続されている。

【００３２】コモン電極５２はＴＦＴ基板５１に下層に
設けられ、この基板５１と電極５２との間に液晶が封入
される。電極５２にはコモン電圧ＶＣＯＭが供給され
る。データドライバ５３は基準電圧Ｖ０〜Ｖ７，ＣＬＫ
Ｄ信号，ＳＰＤ信号，ＬＰ信号及び映像データＤOUT を
受けて、データバスラインＤＢＬに接続されたＴＦＴに
情報の書込みを行う。また、この情報はドライバ５３に
よって、階調電圧の振幅範囲を５Ｖ以内に抑えられる。
ドライバ５３の駆動電源ＶCCは単一な−５Ｖである。ス
キャンドライバ５４はＣＬＫＳ信号及びＳＰＳ信号を受
けて、スキャンバスラインＳＢＬに接続されたＴＦＴを
選択する。

【００３３】次に、コモン電圧供給回路４１の内部構成
について説明する。例えば、当該回路４１は、図６に示
すように、正電圧発生回路２１，負電圧発生回路２２及
び電圧選択回路２３を有している。正電圧発生回路２１
は第１の電圧発生回路１１の一例であり、スイッチ素子
ＳＷ１，抵抗Ｒ１〜Ｒ３及び出力バッファＢＦ１から構
成されている。スイッチ素子ＳＷ１は、ＰＣ信号（上線
を省略する）に基づいてＯＮ／ＯFF動作する。抵抗Ｒ
２，Ｒ３は直列に接続され、正電源ＶＤＤ＋を抵抗分割
して正のコモン電圧ＶＣＯＭ＋を発生する。抵抗Ｒ１の
一端はＳＷ１に接続され、ＳＷ１＝ＯＮ動作によって、
Ｒ３の一端に接続される。これにより、正電源ＶＤＤ＋
を抵抗分割して正のコモン電圧ＶＣＯＭ＋よりも急激に
立ち上がる正のプリチャージ電圧（以下オーバーシュー
ト電圧という）ＶＨを出力する。出力バッファＢＦ１は
コモン電圧ＶＣＯＭ＋及びオーバーシュート電圧ＶＨを
増幅出力する。

【００３４】負電圧発生回路２２は第２の電圧発生回路
１２の一例であり、スイッチ素子ＳＷ２，抵抗Ｒ４〜Ｒ
６及び出力バッファＢＦ２から構成されている。スイッ
チ素子ＳＷ２は、反転ＰＣ信号（バー）に基づいてＯＮ
／ＯFF動作する。抵抗Ｒ６，Ｒ５は直列に接続され、負
電源ＶＤＤ−を抵抗分割して負のコモン電圧ＶＣＯＭ−
を発生する。抵抗Ｒ４の一端はＳＷ２に接続され、ＳＷ
２＝ＯＮ動作によって、Ｒ６の一端に接続される。これ
により、負電源ＶＤＤ−を抵抗分割して負のコモン電圧
ＶＣＯＭ−よりも急激に立ち下がる負のプリチャージ電
圧（以下オーバーシュート電圧という）ＶＬを出力す
る。出力バッファＢＦ２はコモン電圧ＶＣＯＭ−及びオ
ーバーシュート電圧ＶＬを増幅出力する。

【００３５】なお、オーバーシュート電圧ＶＨは、Ｒ１
〜Ｒ３の抵抗値を可変することにより発生電圧値を設定
し、電圧ＶＬは、Ｒ４〜Ｒ６の抵抗値を可変することに
より発生電圧値をそれぞれ設定する。電圧出力回路２３
は出力制御回路１３の一例であり、スイッチ素子ＳＷ
３，ＳＷ４，インバータ INV及び出力バッファＢＦ３か
ら構成されている。スイッチ素子ＳＷ３は、非反転ＬＮ
信号に基づいてＯＮ／ＯFF動作する。スイッチ素子ＳＷ
４は、反転ＬＮ信号に基づいてＯＮ／ＯFF動作する。イ
ンバータ INVはＬＮ信号を反転する。出力バッファＢＦ
３はコモン電圧ＶＣＯＭ＋に重畳されたオーバーシュー
ト電圧ＶＨ又はコモン電圧ＶＣＯＭ−に重畳されたオー
バーシュート電圧ＶＬのいずれかを増幅する。

【００３６】電圧出力回路２３の機能は、ＬＮ信号に基
づいてコモン電圧ＶＣＯＭ＋に重畳されたオーバーシュ
ート電圧ＶＨ又はコモン電圧ＶＣＯＭ−に重畳されたオ
ーバーシュート電圧ＶＬのいずれかを選択出力するもの
である。次に、液晶表示装置の動作について説明する。
図７は本発明の第１の実施例に係る液晶駆動ユニットの
動作タイミングチャートを示している。図７において、
液晶表示パネル101 のコモン非反転駆動時のプリチャー
ジ期間に、ＨＳ信号の立ち上がりに同期してＰＣ信号が
正電圧発生回路２１に供給されると、当該発生回路２１
では、この制御信号ＰＣに基づいてスイッチ素子ＳＷ１
が一瞬ＯＮ動作することにより、抵抗Ｒ１及びＲ３によ
り正電源ＶDD＋が抵抗分割され、正のオーバーシュート
電圧ＶＨが発生される。

【００３７】この電圧ＶＨは、正のコモン電圧ＶＣＯＭ
＋よりも急激に立ち上がった波高値の大きな電圧であ
る。これと同時に、正電圧発生回路２１では抵抗Ｒ２及
びＲ３により正電源ＶDD＋が抵抗分割され、正電源ＶDD
＋から正のコモン電圧ＶＣＯＭ＋が発生される。オーバ
ーシュート電圧ＶＨはコモン電圧ＶＣＯＭ＋と重畳さ
れ、この重畳電圧はＬＮ信号の立ち上がりに同期して電
圧出力回路２３により選択され、それが液晶表示パネル
101 のコモン電極５２に供給される。

【００３８】また、コモン反転駆動時のプリチャージ期
間に、ＨＳ信号の立ち上がりに同期してＰＣ信号が負電
圧発生回路２２に供給されると、当該回路２２では、こ
の制御信号ＰＣに基づいてスイッチ素子ＳＷ２が一瞬Ｏ
Ｎ動作することにより、抵抗Ｒ４及びＲ６により負電源
ＶDD−が抵抗分割され、負のオーバーシュート電圧ＶＬ
が発生される。

【００３９】この電圧ＶＬは、負のコモン電圧ＶＣＯＭ
−よりも急激に立ち下がった波高値の大きな電圧であ
る。これと同時に、負電圧発生回路２２では抵抗Ｒ６及
びＲ５により負電源ＶDD−が抵抗分割され、負電源ＶDD
−から負のコモン電圧ＶＣＯＭ−が発生される。オーバ
ーシュート電圧ＶＬはコモン電圧ＶＣＯＭ−と重畳さ
れ、この重畳電圧はＬＮ信号の立ち上がりに同期して電
圧出力回路２３により選択され、それが液晶表示パネル
101 のコモン電極５２に供給される。

【００４０】これにより、液晶表示パネル101 のコモン
電極に印加する電圧を１水平期間毎に反転させる極性反
転駆動が行われる。例えば、基準電圧Ｖ０〜Ｖｎをサン
プリングした階段状波形電圧と、コモン電圧安定期間の
長いコモン電圧ＶＣＯＭ＋及びＶＣＯＭ−とが液晶駆動
ユニット300 から液晶表示パネル101 に出力され、スキ
ャンドライバ５４によって選択されたスキャンバスライ
ンＳＢＬのＴＦＴがＯＮ動作することにより、データド
ライバ５３からデータバスラインＤＢＬに印加された４
階調電圧が液晶表示パネル101 の分布容量に保持され
る。

【００４１】このドライバ５４の出力がＯＮの状態のと
きに、ドライバ５３の出力が画素電極に印加され、図７
に示すように、４階調電圧の有効範囲となるコモン電圧
安定期間に、ドライバ５３の出力をオープンにすること
で、画素電極電位が分布容量に保持され、ドライバ５４
の出力がＯFFの状態になるまで、情報が保持し続けられ
る。

【００４２】これにより、各画素電極に情報が書き込ま
れ、この階調電圧は次に、その行が選択されるまで保持
される。この際の電荷が分布容量に保持されることで、
情報が保たれ、この情報に対応して液晶の傾きが決ま
り、光の透過量が制御され、カラー階調表示が行われ
る。このようにして、本発明の第１の実施例に係る多階
調液晶駆動装置によれば、図６に示すような電圧出力回
路２３を有したコモン電圧供給回路４１が液晶駆動ユニ
ット300 に設けられ、１水平期間のプリチャージ期間
に、ＬＮ信号に基づいてコモン電圧ＶＣＯＭ＋に重畳さ
れたオーバーシュート電圧ＶＨ又はコモン電圧ＶＣＯＭ
−に重畳されたオーバーシュート電圧ＶＬを電圧出力回
路２３からコモン電極５２に交互に出力されるため、急
峻に立ち上がるオーバーシュート電圧ＶＨ又は急峻に立
ち下がるオーバーシュート電圧ＶＬによって、正側のプ
リチャージ期間中にコモン電圧ＶＣＯＭ＋を目標レベル
まで早期に到達させること、及び、負側のプリチャージ
期間中にコモン電圧ＶＣＯＭ−を目標レベルまで早期に
到達させることができる。

【００４３】これにより、従来例に比べて、ＶＣＯＭ＋
がコモン電圧安定期間に至るまでの過渡期間や、ＶＣＯ
Ｍ−がコモン電圧安定期間に至るまでの過渡期間が極め
て短くなり、正側又は負側のコモン電圧安定期間を長く
することができ、情報を早期に分布容量に書き込むこと
が可能となる。なお、従来例のように、基準電圧Ｖ０〜
Ｖ７の１階段当たりのパルス幅を短くすることも無くな
る。

【００４４】また、コモン電極５２を早期に正側又は負
側の安定状態に到達させる高速充電をすることができる
ことから、階調電圧を液晶表示パネル101 の選択画素に
余裕を持って充電することができる。これにより、水平
期間を短縮し、また、画素数を増加した場合でも、アク
ティブマトリクス型の液晶表示パネル101 の極性反転駆
動を精度良く行うことが可能となり、階調電圧の充電不
足を無くした高品質かつ高精細な液晶表示装置の提供に
寄与する。分布容量方式を用いない液晶表示装置にも有
効である。

【００４５】（２）第２の実施例の説明 図８は、本発明の第２の実施例に係るコモン電圧供給回
路の構成図を示している。第１の実施例と異なるのは第
２の実施例では、正のプリチャージ電圧ＶＰＣ＋と、コ
モン電圧ＶＣＯＭ＋とを切り換えて出力したものと、負
のプリチャージ電圧ＶＰＣ−と、コモン電極電圧ＶＣＯ
Ｍ−とを切り換えて出力したものとを、ＬＮ信号により
交互に選択出力するものである。

【００４６】すなわち、第２の実施例に係る多階調液晶
表示装置に適用されるコモン電圧供給回路は、図８に示
すように、正電圧選択回路２４，負電圧選択回路２５及
び電圧出力回路２６を備えている。正電圧選択回路２４
は第１の選択回路１４の一例であり、スイッチ素子ＳＷ
１，ＳＷ２，出力バッファＢＦ１及びインバータ INV１
を有している。スイッチ素子ＳＷ１は非反転ＰＣ信号に
基づいてＯＮ／ＯFF動作する。スイッチ素子ＳＷ２は反
転ＰＣ信号に基づいてＯＮ／ＯFF動作する。出力バッフ
ァＢＦ１はスイッチ素子ＳＷ１によって出力許可された
正のコモン電圧ＶＣＯＭ＋又はスイッチ素子ＳＷ２によ
って出力許可されたプリチャージ電圧ＶＰＣ＋を増幅す
る。プリチャージ電圧ＶＰＣ＋は、コモン電圧ＶＣＯＭ
＋よりも急激に立ち上がる電圧である。インバータ INV
１はＰＣ信号を反転する。

【００４７】負電圧選択回路２５は第２の選択回路１５
の一例であり、スイッチ素子ＳＷ３，ＳＷ４及び出力バ
ッファＢＦ２を有している。スイッチ素子ＳＷ３は非反
転ＰＣ信号に基づいてＯＮ／ＯFF動作する。スイッチ素
子ＳＷ４は反転ＰＣ信号に基づいてＯＮ／ＯFF動作す
る。出力バッファＢＦ２はスイッチ素子ＳＷ３によって
出力許可された負のコモン電圧ＶＣＯＭ−又はスイッチ
素子ＳＷ４によって出力許可されたプリチャージ電圧Ｖ
ＰＣ−を増幅する。プリチャージ電圧ＶＰＣ−は、コモ
ン電圧ＶＣＯＭ−よりも急激に立ち下がる電圧である。

【００４８】電圧出力回路２６は出力制御回路１６の一
例であり、スイッチ素子ＳＷ５，ＳＷ６，出力バッファ
ＢＦ３及びインバータ INV２を有している。スイッチ素
子ＳＷ５は非反転ＬＮ信号に基づいてＯＮ／ＯFF動作す
る。スイッチ素子ＳＷ６は反転ＬＮ信号に基づいてＯＮ
／ＯFF動作する。出力バッファＢＦ３は選択回路２４か
ら順次出力されたプリチャージ電圧ＶＰＣ＋及びコモン
電圧ＶＣＯＭ＋、又は、選択回路２５から順次出力され
たプリチャージ電圧ＶＰＣ−及びコモン電圧ＶＣＯＭ−
のいずれかを増幅する。インバータ INV２はＬＮ信号を
反転する。

【００４９】本発明の第２の実施例では図４に示したよ
うな電源回路４０が８種類の基準電圧Ｖ０〜Ｖ７の他
に、正電源＋を電圧加工した正のコモン電圧ＶＣＯＭ＋
及びプリチャージ電圧ＶＰＣ＋を発生し、負電源−を電
圧加工した負のコモン電圧ＶＣＯＭ−及びプリチャージ
電圧ＶＰＣ−をそれぞれ発生する。次に、コモン電圧供
給回路を内蔵した液晶駆動ユニットの動作を説明する。
図９は、本発明の第２の実施例に係る液晶駆動ユニット
の動作波形図を示している。図９において、液晶表示パ
ネル101 のコモン非反転駆動時の水平期間の中で、ＰＣ
信号が「Ｌ」レベルとなる正側のプリチャージ期間に、
正電圧選択回路２４ではスイッチ素子ＳＷ２が一瞬ＯＮ
動作することで、正のプリチャージ電圧ＶＰＣ＋が選択
される。また、ＰＣ＝「Ｈ」レベル期間中、スイッチ素
子ＳＷ１がＯＮ動作を継続することで、正のコモン電圧
ＶＣＯＭ＋が選択される。この電圧ＶＰＣ＋は、正のコ
モン電圧ＶＣＯＭ＋よりも急激に立ち上がった波高値の
大きなオーバーシュート電圧である。

【００５０】さらに、電圧ＶＰＣ＋は、コモン電圧ＶＣ
ＯＭ＋に重畳され、この重畳電圧はＬＮ信号の立ち上が
りに同期して電圧出力回路２６により選択され、それが
液晶表示パネル101 に供給される。また、コモン反転駆
動時の水平期間の中で、ＰＣ信号が「Ｌ」レベルとなる
負側のプリチャージ期間に、負電圧選択回路２５ではス
イッチ素子ＳＷ４が一瞬ＯＮ動作することで、負のプリ
チャージ電圧ＶＰＣ−が選択される。これにより、ＰＣ
＝「Ｈ」レベル期間中、スイッチ素子ＳＷ３がＯＮ動作
を継続することで、負のコモン電圧ＶＣＯＭ−が選択さ
れる。この電圧ＶＰＣ−は、負のコモン電圧ＶＣＯＭ−
よりも急激に立ち下がった波高値の大きなオーバーシュ
ート電圧である。電圧ＶＰＣ＋は、コモン電圧ＶＣＯＭ
＋に重畳され、この重畳電圧はＬＮ信号の立ち上がりに
同期して出力制御回路１６により選択され、それが液晶
表示パネル101 に供給される。

【００５１】このようにして、本発明の第２の実施例に
係る多階調液晶駆動装置によれば、図８に示すような電
圧出力回路２６を有したコモン電圧供給回路４１が設け
られ、第１の実施例と同様に、水平期間に、ＬＮ信号に
基づいてコモン電圧ＶＣＯＭ＋に重畳されたプリチャー
ジ電圧ＶＰＣ＋又はコモン電圧ＶＣＯＭ−に重畳された
プリチャージ電圧ＶＰＣ−を交互に電圧出力回路２６か
らコモン電極５２に切り換え出力されるため、プリチャ
ージ電圧ＶＰＣ±によって、正側のプリチャージ期間中
にコモン電圧ＶＣＯＭ＋を目標レベルまで早期に到達さ
せること、及び、負側のプリチャージ期間中にコモン電
圧ＶＣＯＭ−を目標レベルまで早期に到達させることが
できる。

【００５２】これにより、液晶表示パネル101 のコモン
電極を正側又は負側の安定状態に早期に到達させる高速
充電を行うことができる。また、従来例に比べてＶＣＯ
Ｍ＋及びＶＣＯＭ−の過渡期間が短縮され、正側及び負
側のコモン電圧安定期間を長くすることが可能となる。
これにより、水平期間を短縮し、また、画素数を増加し
た場合でも、階調電圧の充電不足を無くした高品質かつ
高精細な液晶表示装置の提供に寄与する。

【００５３】（３）第３の実施例の説明 図10は、本発明の第３の実施例に係るコモン電圧供給回
路の構成図を示している。第１，第２の実施例と異なる
のは第３の実施例では、正又は負のプリチャージ電圧Ｖ
ＰＣ±又はコモン電極電圧ＶＣＯＭ±いずれか一つを、
ＬＮ信号とＰＣ信号をデコードしたスイッチ制御信号Ｓ
１〜Ｓ４により選択出力するものである。

【００５４】すなわち、第３の実施例に係る多階調液晶
表示装置に適用されるコモン電圧供給回路は、図10に示
すように、４つの出力制御回路２７〜３０，２つのイン
バータ INV１， INV２及び出力バッファ３１を備えてい
る。出力制御回路２７は第１の出力回路１７の一例であ
り、二入力ＡＮＤ回路27Ａ及びスイッチ素子ＳＷ１から
構成されている。二入力ＡＮＤ回路27ＡはＬＮ信号とＰ
Ｃ信号をデコードしてスイッチ制御信号Ｓ１を発生し、
それをスイッチ素子ＳＷ１に出力する。ＳＷ１は信号Ｓ
１に基づいてＯＮ／ＯFF動作し、正のコモン電圧ＶＣＯ
Ｍ＋の出力又は遮断（イネーブル制御）をする。

【００５５】出力制御回路２８は第２の出力回路１８の
一例であり、二入力ＡＮＤ回路28Ａ及びスイッチ素子Ｓ
Ｗ２から構成されている。二入力ＡＮＤ回路28ＡはＬＮ
信号とＰＣ信号をデコードしてスイッチ制御信号Ｓ２を
発生し、それをスイッチ素子ＳＷ２に出力する。ＳＷ２
は信号Ｓ２に基づいてＯＮ／ＯFF動作し、負のコモン電
圧ＶＣＯＭ−の出力又は遮断をする。

【００５６】出力制御回路２９は第３の出力回路１９の
一例であり、二入力ＡＮＤ回路29Ａ及びスイッチ素子Ｓ
Ｗ３から構成されている。二入力ＡＮＤ回路29ＡはＬＮ
信号とＰＣ信号をデコードしてスイッチ制御信号Ｓ３を
発生し、それをスイッチ素子ＳＷ３に出力する。ＳＷ３
は信号Ｓ１に基づいてＯＮ／ＯFF動作し、正のコモン電
圧ＶＣＯＭ＋よりも急激に立ち上がる正のプリチャージ
電圧ＶＰＣ＋を出力又は遮断する。

【００５７】出力制御回路３０は第４の出力回路２０の
一例であり、二入力ＡＮＤ回路30Ａ及びスイッチ素子Ｓ
Ｗ４から構成されている。二入力ＡＮＤ回路30ＡはＬＮ
信号とＰＣ信号をデコードしてスイッチ制御信号Ｓ４を
発生し、それをスイッチ素子ＳＷ４に出力する。ＳＷ４
は信号Ｓ４に基づいてＯＮ／ＯFF動作し、負のコモン電
圧ＶＣＯＭ−よりも急激に立ち下がる負のプリチャージ
電圧ＶＰＣ−を出力又は遮断する。インバータ INV１は
ＬＮ信号を反転し、インバータ INV２はＰＣ信号をそれ
ぞれ反転する。出力バッファ３１はコモン電圧ＶＣＯＭ
＋に重畳されたプリチャージ電圧ＶＰＣ＋又はコモン電
圧ＶＣＯＭ−に重畳されたプリチャージ電圧ＶＰＣ−を
増幅する。

【００５８】次に、本実施例の液晶駆動ユニットの動作
を説明する。例えば、第２の実施例で使用した動作波形
図を参考にすると、図９において、コモン非反転駆動時
の水平期間の中で、ＰＣ信号が「Ｌ」レベル，ＬＮ信号
が「Ｈ」レベルとなる正側のプリチャージ期間に、図10
に示すようなＡＮＤ回路29Ａから信号Ｓ３＝「Ｈ」レベ
ルが発生され、スイッチＳＷ３が一瞬ＯＮ動作する。他
のスイッチＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ４はＯFF動作である。

【００５９】これにより、プリチャージ期間中に出力制
御回路２９から液晶表示パネル101に、正のコモン電圧
ＶＣＯＭ＋よりも急激に立ち上がる正のプリチャージ電
圧ＶＰＣ＋が供給される。この期間を除く水平期間で
は、信号ＰＣが「Ｈ」レベルとなることで、ＡＮＤ回路
27Ａから信号Ｓ１＝「Ｈ」レベルが発生され、スイッチ
ＳＷ１が継続してＯＮ動作する。他のスイッチＳＷ２〜
ＳＷ４はＯFF動作であり、出力制御回路２７から液晶表
示パネル101 に、電圧ＶＰＣ＋に継続して正のコモン電
圧ＶＣＯＭ＋が供給される。

【００６０】また、コモン反転駆動時の水平期間の中
で、ＰＣ信号が「Ｌ」レベル，ＬＮ信号が「Ｌ」レベル
となる負側のプリチャージ期間に、ＡＮＤ回路30Ａから
信号Ｓ４＝「Ｈ」レベルが発生され、スイッチＳＷ４が
一瞬ＯＮ動作する。他のスイッチＳＷ１〜ＳＷ３はＯFF
動作である。このプリチャージ期間中に出力制御回路３
０から液晶表示パネル101 に、負のコモン電圧ＶＣＯＭ
−よりも急激に立ち下がる負のプリチャージ電圧ＶＰＣ
−が供給される。

【００６１】この期間を除く水平期間では、信号ＰＣが
「Ｈ」レベルとなることで、ＡＮＤ回路28Ａから信号Ｓ
２＝「Ｈ」レベルが発生され、スイッチＳＷ２が継続し
てＯＮ動作する。他のスイッチＳＷ１，ＳＷ３，ＳＷ４
はＯFF動作であり、出力制御回路２８から液晶表示パネ
ル101 に、電圧ＶＰＣ−に継続して負のコモン電圧ＶＣ
ＯＭ−が供給される。

【００６２】このようにして、本発明の第３の実施例に
係る多階調液晶駆動装置によれば、図10に示すような４
つの出力制御回路２７〜３０及び出力バッファ３１を有
したコモン電圧供給回路４１が設けられ、第２の実施例
と同様に、水平期間に、ＬＮ信号に基づいてコモン電圧
ＶＣＯＭ＋に重畳されたプリチャージ電圧ＶＰＣ＋又は
コモン電圧ＶＣＯＭ−に重畳されたプリチャージ電圧Ｖ
ＰＣ−を交互に出力バッファ３１からコモン電極５２に
切り換え出力されるため、プリチャージ電圧ＶＰＣ±に
よって、正側のプリチャージ期間中にコモン電圧ＶＣＯ
Ｍ＋を目標レベルまで早期に到達させること、及び、負
側のプリチャージ期間中にコモン電圧ＶＣＯＭ−を目標
レベルまで早期に到達させることができる。

【００６３】これにより、液晶表示パネル101 のコモン
電極を正側又は負側の安定状態に早期に到達させる高速
充電を行うことができる。また、出力バッファの数を第
２の実施例に比べて低減することができ、低消費電力
化，集積化及びコスト低減を図ることが可能となる。こ
れは、ＡＮＤ回路27Ａ〜30Ａの占有面積が、出力バッフ
ァのチップ占有面積よりも少なくて済むためである。

【００６４】これにより、第１〜第２の実施例と同様に
水平期間を短縮し、また、画素数を増加した場合でも、
階調電圧の充電不足を無くした高画質かつ高精細な液晶
表示装置の提供に寄与する。 （４）第４の実施例の説明 図11は、本発明の第４の実施例に係るゲート電圧発生回
路の構成図を示している。第１の実施例と異なるのは第
４の実施例では、液晶表示パネルの薄膜トランジスタ
（以下ＴＦＴという）にゲート制御電圧を供給する電圧
発生回路に関するものである。

【００６５】第４の実施例に係る多階調液晶表示装置に
適用されるゲート電圧発生回路は、図11に示すように、
電圧発生回路６１及び電圧選択出力回路６２を備えてい
る。電圧発生回路６１は電圧発生回路100 の一例であ
り、液晶表示に必要な正又は負のゲート制御電圧ＶＧ±
と該電圧ＶＧ±に補助電圧Ｖα±を加えた正又は負のプ
リチャージ電圧ＶＰＣ±とを発生する回路である。本実
施例では電圧Ｖαは電圧ＶＧが３〜５Ｖの場合、０．３
〜０．５Ｖ程度である。

【００６６】電圧発生回路６１は、５個の抵抗Ｒ１〜Ｒ
５から構成されている。抵抗Ｒ１〜Ｒ５は直列に接続さ
れ、抵抗Ｒ１の一端が電圧ＶＤＤ＋の供給源に接続さ
れ、抵抗Ｒ５の一端が電圧ＶＤＤ−の供給源にそれぞれ
接続されている。ＶＰＣ＋は抵抗Ｒ１，Ｒ２の接続点か
らスイッチ素子ＳＷ１に導かれ、ＶＧ＋は抵抗Ｒ２，Ｒ
３の接続点からスイッチ素子ＳＷ２に導かれ、ＶＧ−は
抵抗Ｒ３，Ｒ４の接続点からスイッチ素子ＳＷ４に導か
れ、ＶＰＣ−は抵抗Ｒ４，Ｒ５の接続点からスイッチ素
子ＳＷ３にそれぞれ導かれている。

【００６７】電圧選択出力回路６２は電圧出力回路200
の一例であり、電圧発生回路６１からの正又は負のプリ
チャージ電圧ＶＰＣ±を液晶表示に必要な１水平期間の
プリチャージ期間に選択出力し、該プリチャージ期間Ｂ
を除いた１水平期間の残りの期間に正又は負のゲート制
御電圧ＶＧ±を選択出力する回路である。電圧選択出力
回路６２は、２つのインバータ INV１， INV２と、４つ
の二入力ＡＮＤ回路Ａ１〜Ａ４と、４つのスイッチ素子
ＳＷ１〜ＳＷ４と、出力バッファＢＦから構成されてい
る。

【００６８】インバータ INV１は非反転ＰＣ信号を反転
して反転ＰＣ信号をＡＮＤ回路Ａ１，Ａ３に出力する。
インバータ INV２は非反転ＬＮ信号を反転して反転ＬＮ
信号をＡＮＤ回路Ａ１，Ａ２に出力する。ＡＮＤ回路Ａ
１は反転ＰＣ信号及び反転ＬＮ信号の論理に応じてスイ
ッチ制御信号Ｓ１をスイッチ素子ＳＷ１に出力する。Ａ
ＮＤ回路Ａ２は非反転ＰＣ信号及び反転ＬＮ信号の論理
に応じてスイッチ制御信号Ｓ２をスイッチ素子ＳＷ２に
出力する。ＡＮＤ回路Ａ３は反転ＰＣ信号及び非反転Ｌ
Ｎ信号の論理に応じてスイッチ制御信号Ｓ３をスイッチ
素子ＳＷ３に出力する。ＡＮＤ回路Ａ４は非反転ＰＣ信
号及び非反転ＬＮ信号の論理に応じてスイッチ制御信号
Ｓ４をスイッチ素子ＳＷ４に出力する。

【００６９】ＳＷ１は信号Ｓ１に応じてプリチャージ電
圧ＶＰＣ＋を出力バッファＢＦに出力する。ＳＷ２は信
号Ｓ２に応じてゲート制御電圧ＶＧ＋を出力バッファＢ
Ｆに出力する。ＳＷ３は信号Ｓ３に応じてプリチャージ
電圧ＶＰＣ−を出力バッファＢＦに出力する。ＳＷ４は
信号Ｓ４に応じてゲート制御電圧ＶＧ−を出力バッファ
ＢＦに出力する。出力バッファＢＦは上記の４つの電圧
ＶＰＣ±，ＶＧ±を水平期間中にＴＦＴ６３に印加す
る。

【００７０】図12（Ａ）は液晶表示パネルのＴＦＴに接
続されるゲートラインの等価回路図であり、図12（Ｂ）
は、ゲートラインの波形図を示している。液晶表示パネ
ルのゲートラインは図12（Ａ）に示すようにゲートライ
ンの抵抗Ｒと、そのラインに存在する補助容量Ｃとによ
って等価回路が表される。ＴＦＴ６３のゲート充電に
は、これらのＲＣの時定数によって、一定時間を要する
こととなる。しかし、本実施例では、図12（Ｂ）に示す
ようなプリチャージ電圧ＶＰＣによって、ゲートライン
の駆動電圧の立ち上がりの遅れを改善している。図12
（Ｂ）において、Ａはプリチャージ期間であり、Ｂは水
平同期信号（以下ＨＳ信号という）の１水平期間を示し
ている。

【００７１】例えば、コモン非反転駆動時の出力バッフ
ァＢＦからの出力電圧波形は、プリチャージ期間Ａに選
択出力されるプリチャージ電圧ＶＰＣ＋と、期間Ａ以外
の水平期間Ｂの残りの期間に選択出力されるゲート制御
電圧ＶＧ＋から構成される。このプリチャージ電圧ＶＰ
Ｃ＋は、ゲートラインの駆動電圧の立ち上がりを早め、
その結果、本発明に係るゲートラインの電圧波形Ｘは、
水平期間を通して初めからゲート制御電圧ＶＧ＋を負荷
回路に印加する従来例の波形Ｙに比べて改善される。

【００７２】次に、液晶表示装置の動作について説明す
る。図13は本発明の第４の実施例に係るゲート電圧発生
回路の動作タイミングチャートを示している。図13にお
いて、コモン非反転駆動時のプリチャージ期間Ａでは、
ＨＳ信号の立ち上がりに同期して「Ｌ」レベルになるＰ
Ｃ信号及びＬＮ信号が電圧選択出力回路６２に供給さ
れ、当該回路６２では、このＰＣ信号及びＬＮ信号に応
じてスイッチ素子ＳＷ１が一瞬ＯＮ動作することによ
り、プリチャージ電圧ＶＰＣ＋が選択され、出力バッフ
ァＢＦを介して液晶表示パネルのゲートラインに印加さ
れる。他のスイッチ素子ＳＷ２〜ＳＷ４はＯFF動作して
いる。

【００７３】また、プリチャージ期間Ａを除く水平期間
Ｂの残りの期間では、「Ｈ」レベルになるＰＣ信号及
び、「Ｌ」レベルを継続するＬＮ信号が電圧選択出力回
路６２に印加され、その結果、当該回路６２ではこのＰ
Ｃ信号及びＬＮ信号に応じてスイッチ素子ＳＷ２がＯＮ
動作することにより、ゲート制御電圧ＶＧ＋が選択さ
れ、出力バッファＢＦを介して液晶表示パネルのゲート
ラインに印加される。他のスイッチ素子ＳＷ１，ＳＷ
３，ＳＷ４はＯFF動作している。

【００７４】さらに、コモン反転駆動時のプリチャージ
期間Ａでは、ＨＳ信号立ち上がりに同期して「Ｌ」レベ
ルになるＰＣ信号及び「Ｈ」レベルになるＬＮ信号が電
圧選択出力回路６２に供給され、当該回路６２では、こ
のＰＣ信号及びＬＮ信号に応じてスイッチ素子ＳＷ３が
一瞬ＯＮ動作することにより、プリチャージ電圧ＶＰＣ
−が選択され、出力バッファＢＦを介して液晶表示パネ
ルのゲートラインに印加される。他のスイッチ素子ＳＷ
１，ＳＷ２，ＳＷ４はＯFF動作している。

【００７５】また、プリチャージ期間Ａを除く水平期間
Ｂの残りの期間では、「Ｈ」レベルになるＰＣ信号及び
「Ｈ」レベルを継続するＬＮ信号が電圧選択出力回路６
２に印加され、その結果、当該回路６２ではこのＰＣ信
号及びＬＮ信号に応じてスイッチ素子ＳＷ４がＯＮ動作
することにより、ゲート制御電圧ＶＧ−が選択され、出
力バッファＢＦを介して液晶表示パネルのゲートライン
に印加される。他のスイッチ素子ＳＷ１〜ＳＷ３はＯFF
動作している。

【００７６】これにより、図12（Ｂ）に示すような、オ
ーバーシュートするプリチャージ電圧波形Ｘによって、
ゲートラインの過渡現象による波形Ｙを打ち消し、その
結果、ゲートラインの波形が急激に立ち上がる。このよ
うにして、本発明の第４の実施例に係る多階調液晶駆動
装置によれば、コモン非反転駆動時のプリチャージ期間
Ａで電圧選択出力回路６２からゲートラインにプリチャ
ージ電圧ＶＰＣ＋が選択供給され、プリチャージ期間以
外にゲート制御電圧ＶＧ＋が選択供給され、コモン反転
駆動時のプリチャージ期間Ａでプリチャージ電圧ＶＰＣ
−が選択供給され、プリチャージ期間以外にゲート制御
電圧ＶＧ−が選択供給されているため、プリチャージ電
圧ＶＰＣによって、プリチャージ期間中にゲート制御電
圧ＶＧ±を目標レベルまで早期に到達させることができ
る。

【００７７】これにより、液晶表示パネルのゲート電極
を高速充電することができる。また、水平期間を短縮し
画素数を増加した場合でも、充電不足やデータの書込み
不足を無くすことができ、液晶表示パネルの安定動作期
間が長くなり、クロストークを低減することができ、高
画質かつ高精細な液晶表示装置の提供に寄与する。な
お、プリチャージ期間はゲートラインのＲ，Ｃに応じて
ＰＣ信号のパルス幅を調整することにより容易に設定で
き、また、電圧発生回路の抵抗値を変化させることによ
っても、充電時間の短縮化が図れる。

【００７８】（５）第５の実施例の説明 図14は、本発明の第５の実施例に係る基準電圧発生回路
の構成図を示している。第１〜第４の実施例と異なるの
は第５の実施例では、図４に示したようなデータドライ
バ５３に基準電圧Ｖ０〜Ｖ７を供給する基準電圧発生回
路に関するものである。

【００７９】第５の実施例に係る多階調液晶表示装置に
適用される基準電圧発生回路は、図14に示すように、８
つの基準電圧発生ユニットＶRF１〜ＶRF８を備えてい
る。ユニットＶRF１は、第４の実施例で説明したような
電圧発生回路６１及び電圧選択出力回路６２を有してお
り、ＰＣ信号及びＬＮ信号に応じて基準電圧Ｖ０をドラ
イバ５３に出力する。同様に、ユニットＶRF２〜８は、
ＰＣ信号及びＬＮ信号に応じて基準電圧Ｖ１〜Ｖ７をド
ライバ５３にそれぞれ出力する。電圧発生回路６１の電
圧ＶＤＤ±の供給源は、第４の実施例の場合に比べて逆
極性となる。これは、液晶表示パネルのコモン電極やゲ
ート電極に供給する電圧とは位相が１８０°異なるため
である。

【００８０】このようにして、本発明の第５の実施例に
係る基準電圧発生回路によれば、プリチャージ期間で各
ユニットＶRF１〜ＶRF8 からドライバ５３にプリチャー
ジ電圧ＶＰＣが選択供給され、プリチャージ期間以外に
各ユニットＶRF１〜ＶRF8 からドライバ５３に基準電圧
が選択供給されると、プリチャージ電圧ＶＰＣによっ
て、プリチャージ期間中に基準電圧を目標レベルまで早
期に到達させることができる。

【００８１】これにより、液晶表示に必要な液晶駆動回
路を高速充電することができる。また、水平期間を短縮
し画素数を増加した場合でも、充電不足やデータの書込
み不足を無くすことができ、液晶駆動回路の安定動作期
間が長くなり、クロストークを低減することができ、高
画質かつ高精細な液晶表示装置の提供に寄与する。な
お、本実施例では第４の実施例の電圧発生回路６１の電
圧ＶＤＤ±の供給源を入れ換えることにより、簡単に同
一の充電時間が得られる。また、ＰＣ信号の「Ｌ」レベ
ルの期間を調整することによっても、コモン電圧供給回
路やゲート電圧発生回路の充電時間と基準電圧発生回路
の充電時間とを等しくすることが可能となる。

【００８２】

【発明の効果】以上説明したように本発明の液晶駆動装
置によれば、液晶表示に必要な負荷回路にプリチャージ
電圧を印加する電圧出力回路が設けられているため、プ
リチャージ期間中に負荷回路の駆動電圧を目標レベルま
で早期に到達させることができる。

【００８３】これにより、液晶表示パネル及び液晶駆動
回路等の負荷回路を高速充電することができる。また、
充電不足やデータの書込み不足が無くなり、液晶駆動回
路や液晶表示パネルの安定動作期間が長くなり、クロス
トークが低減できる。本発明の液晶表示装置によれば、
液晶表示パネルの選択画素に余裕を持って階調電圧を充
電することができる。

【００８４】これにより、水平期間が短く、画素数の多
い高画質かつ高精細な液晶ディスプレイ装置の提供に寄
与するところが大きい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る液晶駆動装置の原理図（その１）
である。

【図２】本発明に係る液晶駆動装置の原理図（その２）
である。

【図３】本発明に係る液晶駆動装置及び液晶表示装置の
原理図である。

【図４】本発明の各実施例に係る多階調液晶表示装置の
構成図である。

【図５】本発明の各実施例に係る液晶表示パネルの電極
説明図である。

【図６】本発明の第１の実施例に係るコモン電圧供給回
路の構成図である。

【図７】本発明の第１の実施例に係る液晶駆動ユニット
の動作波形図である。

【図８】本発明の第２の実施例に係るコモン電圧供給回
路の構成図である。

【図９】本発明の第２の実施例に係る液晶駆動ユニット
の動作波形図である。

【図10】本発明の第３の実施例に係るコモン電圧供給回
路の構成図である。

【図11】本発明の第４の実施例に係るゲート電圧発生回
路の構成図である。

【図12】本発明の第４の実施例に係るゲートラインの等
価回路図及びタイムチャートである。

【図13】本発明の第４の実施例に係る電圧発生回路の動
作波形図である。

【図14】本発明の第５の実施例に係る基準圧発生回路の
構成図である。

【図15】従来例に係る液晶表示装置及びコモン電圧供給
回路の説明図である。

【図16】従来例に係る液晶駆動装置の動作波形図であ
る。

【図17】従来例に係る問題点を説明する液晶駆動装置の
動作波形図（その１）である。

【図18】従来例に係る問題点を説明する液晶駆動装置の
動作波形図（その２）である。

【符号の説明】

１１，１２…第１，第２の電圧発生回路、 １３，１６…出力制御回路、 １４，１５…第１，第２の選択回路、 １７〜２０…第１〜第４の出力回路、 ４１…コモン電圧供給回路、 100 …電圧発生回路、 101 …液晶表示パネル、 200 …電圧出力回路、 300 …液晶駆動ユニット、 ＶＤＤ＋…正電源、 ＶＤＤ−…負電源、 ＶＣＯＭ＋…正のコモン電圧（駆動電圧）、 ＶＣＯＭ−…負のコモン電圧（駆動電圧）、 ＶＨ，ＶＰＣ＋…正のプリチャージ電圧、 ＶＬ，ＶＰＣ−…負のプリチャージ電圧、 ＰＣ…プリチャージ制御信号（第１の制御信号）、 ＬＮ…ライン反転信号（第２の制御信号）。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 磯貝 博之 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 液晶表示に必要な駆動電圧と該駆動電圧
   に補助電圧を加えたプリチャージ電圧とを発生する電圧
   発生回路と、 前記電圧発生回路からのプリチャージ電圧及び駆動電圧
   を、液晶表示に必要な１水平期間を半周期とする第１の
   制御信号と前記１水平期間を１周期とする第２の制御信
   号に応じて出力する電圧出力回路とを備えることを特徴
   とする液晶駆動装置。
2. 【請求項２】 前記電圧出力回路は、前記第１の制御信
   号に基づいて正の駆動電圧及び正のプリチャージ電圧を
   選択して合成出力する第１の選択回路と、 前記第１の制御信号に基づいて負の駆動電圧及び前記負
   のプリチャージ電圧を選択して合成出力する第２の選択
   回路と、 前記第１の選択回路からの合成出力された正のプリチャ
   ージ電圧及び正の駆動電圧と、前記第２の選択回路から
   合成出力された負のプリチャージ電圧及び負の駆動電圧
   とを前記第２の制御信号に基づいて交互に出力する出力
   制御回路とを備えていることを特徴とする請求項１記載
   の液晶駆動装置。
3. 【請求項３】 前記電圧出力回路は、前記第１の制御信
   号及び第２の制御信号の信号論理に基づいて正の駆動電
   圧を出力許可する第１の出力回路と、 前記第１の制御信号及び第２の制御信号の信号論理に基
   づいて負の駆動電圧を出力許可する第２の出力回路と、 前記第１の制御信号及び第２の制御信号の信号論理に基
   づいて正のプリチャージ電圧を出力許可する第３の出力
   回路と、 前記第１の制御信号及び第２の制御信号の信号論理に基
   づいて負のプリチャージ電圧を出力許可する第４の出力
   回路とを備えていることを特徴とする請求項１記載の液
   晶駆動装置。
4. 【請求項４】 正電源電圧を加工して、液晶表示に必要
   な正の駆動電圧を発生し、該駆動電圧よりも急激に立ち
   上がる正のプリチャージ電圧を液晶表示に必要な１水平
   期間を半周期とする第１の制御信号に基づいて前記駆動
   電圧に重畳する第１の電圧発生回路と、 負電源電圧を加工して、前記液晶表示に必要な負の駆動
   電圧を発生し、該駆動電圧よりも急激に立ち下がる負の
   プリチャージ電圧を前記第１の制御信号に基づいて前記
   駆動電圧に重畳する第２の電圧発生回路と、 前記第１の電圧発生回路からの正のプリチャージ電圧に
   重畳された正の駆動電圧及び前記負のプリチャージ電圧
   に重畳された負の駆動電圧を、前記１水平期間を１周期
   とする第２の制御信号に基づいて交互に出力する出力制
   御回路とを備えていることを特徴とする液晶駆動装置。
5. 【請求項５】 前記電圧発生回路は、正又は負の電源電
   圧を加工して、アクティブマトリクス型の液晶表示パネ
   ルのコモン電極に必要な正又は負のコモン電圧と、該コ
   モン電圧に補助電圧を加えた正又は負のプリチャージ電
   圧とを発生することを特徴とする請求項１、２、３又は
   ４記載のいずれかの液晶駆動装置。
6. 【請求項６】 前記電圧発生回路は、正又は負の電源電
   圧を加工して、アクティブマトリクス型の液晶表示パネ
   ルのゲート電極に必要な正又は負の駆動電圧と、該駆動
   電圧に補助電圧を加えた正又は負のプリチャージ電圧と
   を発生することを特徴とする請求項１、２、３又は４記
   載のいずれかの液晶駆動装置。
7. 【請求項７】 前記電圧発生回路は、正又は負の電源電
   圧を加工して、液晶駆動回路に必要な正又は負の基準電
   圧と、該基準電圧に補助電圧を加えた正又は負のプリチ
   ャージ電圧とを発生することを特徴とする請求項１、
   ２、３又は４記載のいずれかの液晶駆動装置。
8. 【請求項８】 予め、液晶表示に必要な駆動電圧と該駆
   動電圧に補助電圧を加えたプリチャージ電圧とを発生
   し、液晶表示に必要な１水平期間のプリチャージ期間に
   前記プリチャージ電圧を選択し、かつ、前記１水平期間
   からプリチャージ期間を除いた残りの期間に前記駆動電
   圧を選択し、順次選択された電圧を液晶表示に必要な負
   荷回路に供給することを特徴とする液晶駆動装置の制御
   方法。
9. 【請求項９】 前記液晶表示に必要な負荷回路に、アク
   ティブマトリクス型の液晶表示パネルを有し、前記液晶
   表示パネルは、１ラインを表示する水平期間毎に極性反
   転駆動を実行することを特徴とする請求項８記載の液晶
   駆動装置の制御方法。
10. 【請求項10】 前記プリチャージ期間の長さ及びプリチ
    ャージ電圧を液晶表示に必要な負荷回路毎に個々に調整
    することを特徴とする請求項８記載の液晶表示装置の制
    御方法。
11. 【請求項11】 前記駆動電圧及びプリチャージ電圧は、
    前記電源電圧を抵抗分割することにより発生し、前記抵
    抗分割に使用する抵抗値を可変して発生電圧値を調整す
    ることを特徴とする請求項８記載の液晶駆動装置の制御
    方法。
12. 【請求項12】 基準電圧をサンプリングした階段状波形
    電圧を出力し、多階調制御をする液晶駆動ユニットと、
    前記階段状波形電圧の中のいずれか一つの階段電圧を分
    布容量に保持する液晶表示パネルとを備え、前記液晶駆
    動ユニットが、請求項１〜７記載のいずれかの液晶駆動
    装置を有することを特徴とする液晶表示装置。