JPH10293560A - 液晶表示装置およびその駆動方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 安価な５ボルト耐圧のドライバＩＣを用いて
簡単な回路構成により、低消費電力、低コストの液晶表
示装置およびその駆動方法を提供することにある。 【解決手段】 階調データをその書き込み極性に応じ
て、非反転或いは反転データとし、それぞれをデコード
したアナログ信号電圧を所定のコンデンサに充電した後
に、書き込み極性が正極性の場合には、さらに、コンデ
ンサの一端にコモン電圧を印加する。すると、コンデン
サは、電源電圧以上の信号電圧を発生させることがで
き、安価な５ボルト耐圧のＩＣを用いて回路が簡易なコ
モンＤＣ駆動が実施できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は液晶表示装置および
その駆動方法に関し、特に、安価な５ボルト耐圧ドライ
バＩＣを用い、簡単な構成で低消費電力のアクティブマ
トリックス型液晶表示装置およびその駆動方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】液晶表示装置においては、一般に、各画
素セルの液晶に交流電圧波形が印加されて駆動される。
これは、液晶を直流で駆動すると、液晶セルの内部で電
気化学反応が誘発されて寿命が著しく短縮されるからで
ある。交流駆動、すなわち極性反転の方法としては、画
像フレーム毎に反転するフレーム反転法、走査線毎に反
転する行反転法、信号線毎に反転する列反転法、および
画素毎に反転させる画素反転法がある。

【０００３】ここで、各画素のスイッチングをＴＦＴ
（ｔｈｉｎ ｆｉｌｍ ｔｒａｎｓｉｓｔｅｒ）で行う
ＴＦＴ液晶表示装置において、交流駆動を行う場合に
は、コモンＤＣ駆動法またはコモン反転駆動法のいずれ
かが用いられることが多い。ここで、ＴＦＴ液晶表示装
置は、マトリクス状に画素ＴＦＴが配置されたアレイ基
板と、液晶層を挟んで対向して配置される対向基板とを
有する。そして、各画素ＴＦＴには、信号線を介して信
号電圧が供給され、対向基板上には、共通電極としての
コモン電極が形成されている。

【０００４】前述のコモンＤＣ駆動法とは、コモン電極
には一定の直流電圧を印加しておき、各画素ＴＦＴに
は、その直流電圧値を中心として上下に変化する電圧を
印加する方法である。また、コモン反転駆動法とは、コ
モン電極と各画素電極とに、位相の反転した交流電圧を
印加する方法である。

【０００５】コモンＤＣ駆動法により、例えば液晶を最
大５ボルトで駆動する場合には、コモン電極に５ボルト
の直流電圧を印加しておく。そして、アレイ基板上の各
画素ＴＦＴに０〜５ボルトまでの負極信号電圧と５〜１
０ボルトまでの正極信号電圧とを交互に印加することに
より、液晶層に印加される電界の方向を反転させる。従
って、コモン電極駆動回路を非常に簡略化できるという
利点を有する。

【０００６】一方、コモン反転駆動法においては、コモ
ン電極電圧と信号電圧とを、それぞれ０〜５ボルトの範
囲で交互に反転させることによって液晶層に印加される
電界を反転させる。従って、コモン反転駆動法の場合
は、信号線駆動ＩＣの耐圧が液晶動作電圧と同一の５ボ
ルトで済むという利点がある。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、コモンＤＣ駆
動法においては、耐圧の高い信号線駆動ＩＣが必要とさ
れるという問題がある。すなわち、コモンＤＣ駆動法に
おいて液晶を最大５ボルトで駆動する場合には、コモン
電極に５ボルトの直流電圧を印加しておき、アレイ基板
上の各画素ＴＦＴに０〜１０ボルトまでの信号電圧を印
加する必要がある。従って、信号線駆動ＩＣは液晶駆動
電圧の２倍の耐圧が必要とされる。ここで、液晶駆動電
圧は、通常は５ボルトであることが多い。従って信号線
駆動ＩＣの耐圧はその２倍の１０ボルトであることが必
要とされる。しかし、１０ボルトの耐圧を有する信号線
駆動ＩＣは、高価であり、液晶表示装置の製造コストを
上昇させる要因となっていた。

【０００８】また、電源電圧を１０ボルトとすると、駆
動回路の多くの箇所に１０ボルトが印加されることとな
る。従って、回路の微細化が困難となり、また、電圧が
高いことに起因して回路の信頼性も低下する場合が生ず
る。

【０００９】一方、コモン反転駆動法においては、構成
が複雑となり、製造コストも高くなるという問題があ
る。すなわち、コモン反転駆動法では、コモン電圧を反
転させる回路系が必要とされるため構成が複雑となり、
液晶表示装置の製造コストを上昇させる要因となってい
た。

【００１０】しかも、コモン反転駆動法では、極性反転
周期が１水平周期という短い期間である。従って、切り
替え周波数が高く、消費電力が増大するいう問題もあっ
た。本発明は、かかる上記事情に鑑みてなされたもので
ある。すなわち、その目的とするところは、安価な５ボ
ルト耐圧のドライバＩＣを用いて簡単な回路構成によ
り、低消費電力、低コストの液晶表示装置およびその駆
動方法を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】すなわち、本発明による
液晶表示装置は、共通電極が設けられた対向基板と、マ
トリクス状に配線された複数の信号線、複数の走査線お
よび前記複数の信号線のそれぞれに映像信号を供給する
信号線駆動回路が設けられたアレイ基板と、前記対向基
板と前記アレイ基板との間に挟持された液晶層と、を備
えた液晶表示装置において、前記信号線駆動回路は、前
記複数の信号線のそれぞれについて、液晶表示装置の各
画素に表示させる階調を表した表示データとしてのデジ
タル・データと、前記表示データを反転するか否かを制
御する反転制御信号とを入力し、前記反転制御信号が第
１の値の場合は、前記デジタル・データをそのまま非反
転データとして保持し、前記反転制御信号が第２の値の
場合は、前記デジタル・データの各ビットを反転して反
転データとして保持するデータ保持回路と、前記データ
保持手段が保持しているデータを入力し、このデータに
基づいて、アナログ電圧信号を出力する信号電圧出力回
路と、前記アナログ電圧信号を入力し、前記アナログ電
圧信号が前記非反転データに基づく場合は、前記前記ア
ナログ電圧信号をそのまま信号線に前記映像信号として
出力し、前記アナログ電圧信号が前記反転データに基づ
く場合は、前記アナログ電圧信号に所定の電圧を加算し
て前記映像信号として信号線に出力する信号電圧変換回
路と、を備えたことを特徴とするものとして構成され
る。

【００１２】また、前記信号電圧変換回路は、第１のス
イッチ、第２のスイッチ、電荷蓄積装置および昇圧回路
を備え、前記第１のスイッチは、前記アナログ電圧信号
を入力する入力端と前記電荷蓄積装置の一端との間に接
続され、前記第２のスイッチは、前記電荷蓄積装置の前
記一端と前記信号線との間に接続され、前記昇圧回路
は、前記電荷蓄積装置の他端に接続され、前記電荷蓄積
装置に蓄積された前記アナログ電圧信号が前記非反転デ
ータに基づくものである場合は、前記第１のスイッチを
遮断して、前記蓄積された前記アナログ電圧信号を前記
第２のスイッチを介して前記映像信号として前記信号線
に出力し、前記電荷蓄積装置に蓄積された前記アナログ
電圧信号が前記反転データに基づくものである場合は、
前記第１のスイッチを遮断して、前記昇圧回路により前
記電荷蓄積手段の前記他端に前記所定の電圧を印加する
ことによって前記電荷蓄積手段の蓄積電圧を昇圧し、前
記第２のスイッチを介して前記映像信号として前記信号
線に出力するものとして構成することにより、簡易な回
路構成で電源電圧より大きい映像信号電圧を生成するこ
とができる。

【００１３】また、本発明による液晶表示装置の駆動方
法は、前述の液晶表示装置の前記複数の信号線を奇数番
目の信号信号線と偶数番目の信号線とに分け、共通電極
には、前記所定の電圧を印加し、前記奇数番目の信号線
については、前記反転制御信号を前記第１または前記第
２の値のうちの一方の値にして、前記映像信号を出力
し、前記偶数番目の信号線については、前記反転制御信
号を前記第１または前記第２の値のうちの他方の値にし
て、前記映像信号を出力することにより、隣接する前記
信号線毎に前記液晶層に印加する電界を反転させる列反
転交流駆動を行うことを特徴とするものとして構成され
る。

【００１４】さらに、前記奇数番目の信号線への前記映
像信号の前記出力は、１水平周期の前半及び後半のうち
の一方の期間内に同時に行ない、前記偶数番目の信号線
への前記映像信号の前記出力は、１水平周期の前半及び
後半のうちの他方の期間内に同時に行なうことにより、
走査時間を短くしても各信号線に十分に映像信号電圧を
書き込むことができる。

【００１５】

【発明の実施の形態】本発明によれば、階調データをそ
の書き込み極性に応じて、非反転或いは反転データと
し、それぞれをデコードしたアナログ信号電圧を所定の
コンデンサに充電した後に、書き込み極性が正極性の場
合には、さらに、コンデンサの一端に電源電圧を印加す
る。すると、コンデンサは、電源電圧以上の信号電圧を
発生させることができ、安価な５ボルト耐圧のＩＣを用
いて回路が簡易なコモンＤＣ駆動が実施できる。

【００１６】以下に図面を参照しながら本発明の実施の
形態を説明する。図１は、本発明による液晶表示装置を
例示する概略構成図である。同図に示した液晶表示装置
１０は、一般にアクティブマトリクス型と称され、液晶
層２７を挟持しているアレイ基１２板および対向基板４
０により構成されている。アレイ基板１２には、表示部
１４及びその周辺に駆動回路部１６、１８が設けられて
いる。表示部には、複数の走査線２０、２０、・・・と
複数の信号線２２、２２、・・・とがマトリクス状に配
置され、各交点にスイッチング素子としてのＴＦＴ２
４、２４、・・・、これに接続された画素電極２６、２
６、・・・、および補助容量電極２８、２８、・・・が
配置されている。また、その周辺部には、各走査線２
０、２０、・・・及び信号線２２、２２、・・・に信号
を供給する走査線駆動回路１６、信号線駆動回路１８が
各々設けられている。また、対向基板４０上には、透明
電極により各画素に共通の共通電極４４が形成されてい
る。

【００１７】この液晶表示装置の表示動作を説明する
と、各走査線２０、２０、・・・には、駆動回路１６か
らアドレス信号が供給される。また、各信号線２２、２
２、・・・には、駆動回路１８から並列表示信号が供給
される。この並列表示信号は、各走査線２０を介して選
択されたＴＦＴ２４に供給され、各画素電極２６に書き
込まれる。この画素電極２６と対向基板４０の共通電極
４２との間の電位差によって、それぞれの画素電極２６
上の液晶２７の光の透過率が変化する。液晶２７の駆動
電圧は、例えば最大５ボルトとすることができる。この
最大駆動電圧が印加された状態では、液晶２７は黒表示
または白表示の状態となる。そして、印加する電圧を０
ボルトと最大駆動電圧との間で調節することによって、
中間の階調を表示することができる。

【００１８】図２は、信号線駆動回路１８の一部の構成
を表す概略構成図である。同図は、マルチプレクサ・タ
イプの信号線駆動回路であり、８階調表示を行う場合の
回路構成を例示したものである。また、同図には、信号
線駆動回路１８のうちの一本の信号線２２に対応する回
路部分のみが表されている。信号線駆動回路１８の電源
電圧は、例えば５ボルトとすることができる。そして、
信号線駆動回路１８には、各階調に対応して５ボルトを
分圧した基準電圧Ｖ０〜Ｖ７が供給されている。この基
準電圧は、同図に示した基準電圧発生回路１９により発
生することができる。以下では、液晶表示装置１０をコ
モンＤＣ駆動法により交流駆動する場合について説明す
る。すなわち、共通電極４２には、例えば５ボルトの直
流電圧を印加しておく。そして、信号電圧を、５ボルト
を中心として上下に変化する交流信号に変換して各画素
電極２６に供給する場合について説明する。また、以降
の説明では、便宜的に、信号電圧を共通電極の電圧であ
る５ボルトよりも低くする場合を「負極性」、高くなる
場合を「正極性」と称する。

【００１９】各画素に表示させる階調データは、データ
線Ｄ０〜Ｄ２を介して外部から入力される。すなわち、
データ線毎に、１ビットの信号がそれぞれ供給され、３
本のデータ線Ｄ０〜Ｄ２により３ビット、すなわち８階
調のデータが入力される。

【００２０】まず、「負極性」の信号を出力する場合に
ついて説明する。「負極性」の信号、すなわち、０〜５
ボルトの間で変化する信号を出力する場合には、ビット
の反転や電圧の昇圧は行わずに、そのまま信号線に出力
される。すなわち、データ線Ｄ０〜Ｄ２を介して入力さ
れた３ビット・データは、まず、そのまま第１のラッチ
５０に取り込まれる。次に、１水平走査、すなわち１本
の走査線に対応したデータ書き込みが終了した時点で、
第１のラッチ５０に保持されていたデータは、第２のラ
ッチ５２に取り込まれ、保持される。さらに、デコーダ
回路５４は、第２のラッチ５２から出力されたデータを
デコードし、デコード信号Ｓ０〜Ｓ７を出力する。アナ
ログ・スイッチＡ０〜Ａ７は、これらのデコード信号Ｓ
０〜Ｓ７を受けて、基準電圧Ｖ０〜Ｖ７の内のいずれか
を選択する。選択された基準電圧は、信号電圧変換回路
６０に入力され、電圧の変換は行われずに信号線２２に
出力される。

【００２１】次に、「正極性」の信号を出力する場合に
ついて説明する。この場合には、入力されたデータの各
ビットは反転され、さらに、電圧が昇圧されて５〜１０
ボルトの電圧として出力される。すなわち、データ線Ｄ
０〜Ｄ２を介して入力されたデータは、第１のラッチ５
０に取り込まれ、制御信号ＤＳによって各ビットが反転
される。すなわち、例えば、２進数で「１１０」とあら
わされる入力データは、各桁のビットが反転されて「０
０１」とされる。ビット反転されたデータは、１水平走
査が終了した時点で、第２のラッチ５２に取り込まれ、
保持される。以降、負極性の信号の場合と同様にデコー
ダ５４でデコードされ、アナログ・スイッチＡ０〜Ａ１
のいずれかにより基準電圧Ｖ０〜Ｖ７のいずれかが選択
されて、選択された電圧が信号電圧Ｖｓｉｇとして信号
電圧変換回路６０に入力される。信号電圧Ｖｓｉｇは、
信号電圧変換回路６０において昇圧され、信号線２２に
出力される。

【００２２】図３は、信号電圧変換回路６０の概略構成
を表す概略回路図である。信号電圧変換回路６０は、ｎ
チャネル型トランジスタ６１、６３、６５及び６７と、
ｐチャネル型トランジスタ６２、６４、６６及び６８と
からなるアナログ・スイッチと、信号電圧を蓄積するコ
ンデンサとにより構成されている。

【００２３】図４は、図３に示した信号電圧変換回路６
０により、行反転コモンＤＣ駆動法により黒表示をする
場合のタイミング・チャートを表す図である。すなわ
ち、図４のタイミング・チャートには、各トランジスタ
に供給される制御信号Ｓ１１〜Ｓ１８、信号電圧Ｖｓｉ
ｇ、コンデンサ６９の蓄積電圧Ｖｃ、信号線出力電圧Ｖ
ｏｕｔ及び走査線２０に供給されるゲート・パルス信号
が表されている。

【００２４】ここで、行反転コモンＤＣ駆動法により
「黒」を表示する場合には、共通電極４４に５ボルトを
印加するとすると、「負極性」書き込みの時には信号線
２２には０ボルトが出力され、「正極性」書き込みの時
には信号線には１０ボルトが出力される。

【００２５】「負極性」書き込みの場合は、前述したス
テップにより、黒表示のデータとして０ボルトが信号電
圧変換回路６０に入力される。そして、図４に示したタ
イミングに従って、まず、トランジスタ６１、６２はオ
ン、トランジスタ６３、６４はオフ、トランジスタ６
５、６６はオン、トランジスタ６７、６８はオフ状態と
され、コンデンサ６９に０ボルトが印加される。

【００２６】次に、トランジスタ６１、６２はオフ、ト
ランジスタ６３、６４はオン状態となり、コンデンサ６
９の蓄積電圧Ｖｃである０ボルトが、Ｖｏｕｔとして信
号線２２に出力される。

【００２７】「正極性」書き込みの場合は、前述したス
テップにより、黒表示のデータは第１のラッチ５０でビ
ット反転される。その結果として、負極性書き込みの時
の白表示に相当する５ボルトが信号電圧Ｖｓｉｇ とし
て信号電圧変換回路６０に入力される。そして、図４に
示したタイミングに従って、まず、トランジスタ６１、
６２はオン、トランジスタ６３、６４はオフ、トランジ
スタ６５、６６はオン、トランジスタ６７、６８はオフ
状態とされ、コンデンサ６９の一端に５ボルトが印加さ
れて、Ｖｃが５ボルトとされる。

【００２８】次に、トランジスタ６１、６２はオフ、ト
ランジスタ６５、６６はオフ、トランジスタ６７、６８
はオン状態とされ、コンデンサ６９の他端がグランド・
レベルからＶＤＤ＝５ボルトまで上昇するので、Ｖｃは
１０ボルトまで昇圧される。さらに、次の瞬間に、トラ
ンジスタ６３、６４がオン状態とされ、コンデンサ６９
の蓄積電圧Ｖｃである１０ボルトが、Ｖｏｕｔとして信
号線２２に出力される。

【００２９】以上、説明したように、本発明によれば、
「正極性」の信号書き込みの時に、データをビット反転
して、コンデンサを用いて昇圧することにより、１０ボ
ルトまでの信号線電圧を発生させることができる。すな
わち、電源電圧は５ボルトに抑えることができるので、
耐圧の高いＩＣを使用する必要がない。この結果とし
て、製造コストを低減することができ、また、液晶表示
装置の信頼性も向上する。さらに、消費電力を低減する
こともできる。

【００３０】なお、図２〜図４では、マルチプレクサ・
タイプの駆動回路について例示したが、本発明はこれに
限定されるものではない。すなわち、この他の例とし
て、基準電圧を駆動回路内部で発生させる、内蔵型回路
に対しても本発明は適用することができる。また、電源
電圧も５ボルトに限定されない。さらに、表示階調も８
階調には限定されない。すなわち、４ビット以上のデー
タを入力して、基準電圧Ｖ０〜Ｖ７の複数を選択して組
み合わせることにより１６階調以上の階調表示を実現す
ることもできる。

【００３１】次に、本発明により液晶表示装置を、列反
転、コモンＤＣ駆動法により交流駆動する場合について
説明する。図５は、この場合の電圧変換回路の概略構成
を表す回路図である。また、図６は、この電圧変換回路
を駆動する際のタイミング・チャートを表す図である。
同図に示したタイミング・チャート図は、黒表示を行う
場合を例示するものである。すなわち、コモン電極４４
には５ボルトを印加しておき、画素電極２６には、負極
性の時は０ボルト、正極性の時は１０ボルトをそれぞれ
印加する場合について図示されている。

【００３２】また、図５及び図６は列反転駆動法を行う
場合について例示したものである。すなわち、列反転駆
動法においては、走査線に沿って隣り合う画素の極性が
順に反転される。図５においては、隣接する信号電圧変
換回路のうちで奇数番目の信号線のうちの一本に接続さ
れる信号電圧変換回路７０と、これと隣接した偶数番目
の信号線に接続される信号電圧変換回路８０とを例示し
た。また、信号電圧変換回路７０、８０には、制御信号
ＯＳ１〜８、ＥＳ１〜８がそれぞれ入力される。

【００３３】以下の説明では、奇数番目の信号線に「負
極性」、偶数番目の信号線に「正極性」の信号をそれぞ
れ供給する場合について説明する。まず、１水平期間、
すなわち１本の走査線にそった映像信号の書き込み期間
の前半に奇数番目の信号線に「負極性」書き込みが行わ
れる。

【００３４】すなわち、奇数番目の信号電圧変換回路７
０には、「負極性」の場合の黒表示の信号電圧Ｖｓｉｇ
＝０ボルトが入力される。

【００３５】そして、図６に示したタイミングに従っ
て、まず、トランジスタ７１、７２はオン、トランジス
タ７３、７４はオフ、トランジスタ７５、７６はオン、
トランジスタ７７、７８はオフ状態とされ、コンデンサ
７９に０ボルトが印加される。

【００３６】次に、トランジスタ７１、７２はオフ、ト
ランジスタ７３、７４はオン状態となり、コンデンサ７
９の蓄積電圧Ｖｃである０ボルトが、Ｖｏｕｔとして信
号線２２に出力される。この際に、各信号線２２に接続
されている信号電圧変換回路のうちで奇数番目の位置に
ある他の信号電圧変換回路も同時に信号線２２に出力す
る。すなわち、１水平期間の前半に、すべての奇数番目
の信号線に対して電圧が出力される。

【００３７】次に、１水平期間の後半に、すべての偶数
番目の信号線に対して「正極性」書き込みが行われる。
まず、図２に関して前述したステップにより、黒表示の
データは第１のラッチ５０でビット反転される。その結
果として、負極性書き込みの時の白表示に相当する５ボ
ルトが信号電圧Ｖｓｉｇとして信号電圧変換回路８０に
入力される。そして、図６に示したタイミングに従っ
て、まず、トランジスタ８１、８２はオン、トランジス
タ８３、８４はオフ、トランジスタ８５、８６はオン、
トランジスタ８７、８８はオフ状態とされ、コンデンサ
８９の一端に５ボルトが印加されて、Ｖｃが５ボルトと
される。

【００３８】次に、トランジスタ８１、８２はオフ、ト
ランジスタ８５、８６はオフ、トランジスタ８７、８８
はオン状態とされ、コンデンサ８９の他端がグランド・
レベルからＶＤＤ＝５ボルトまで上昇するので、Ｖｃは
１０ボルトまで昇圧される。さらに、次の瞬間に、トラ
ンジスタ８３、８４がオン状態とされ、コンデンサ８９
の蓄積電圧Ｖｃである１０ボルトが、Ｖｏｕｔとして偶
数番目の信号線２２に出力される。この際に、各信号線
２２に接続されている他の偶数番目の信号電圧変換回路
も同時に信号線２２に出力する。すなわち、１水平期間
の後半に、すべての偶数番目の信号線に対して電圧が出
力される。

【００３９】本発明によれば、電源電圧を５ボルトとし
たままで、１０ボルトまでの電圧が必要とされるコモン
ＤＣ駆動を実現することができる。従って、耐圧の高い
ＩＣを用いる必要がなくなり、製造コストが低減すると
ともに、液晶表示装置の信頼性も向上する。

【００４０】また、列反転駆動法を実施することによ
り、駆動周波数を低下させて、消費電力を低減すること
ができる。ここで、コンデンサによる昇圧を共通電極４
４について行うことも考えられる。しかし、共通電極４
４について昇圧回路を設けると、前述したような列反転
駆動法を実施することができない。すなわち、共通電極
４４に昇圧回路を設けたのでは、列反転駆動法を実施す
ることができず、消費電力を低減することができない。
消費電力の低減は、液晶表示装置にとって非常に重要な
技術課題である。本発明によれば、列反転駆動を実施す
ることにより消費電力を低減できるという効果が得られ
る。

【００４１】次に、行反転、コモンＤＣ駆動法におい
て、信号電圧が変化する時に移動する電荷を蓄積し、信
号電圧充電時に再利用する場合について説明する。図７
は、本発明による電圧変換回路１００の概略構成を表す
回路図である。

【００４２】また、図８は図７の回路の駆動波形のタイ
ミングチャートである。同図に示した回路が、前述した
図３或いは図５に示した信号電圧変換回路と異なる点
は、信号線２２への充電経路が正極性と負極性とで異な
ることと、電荷を蓄積し再利用するためのコンデンサ及
びスイッチが設けられている点である。

【００４３】まず、ｎ行目の各画素に負極性で書き込む
場合について説明する。この場合には、ｎ行目のゲート
・パルスのオンと同時に、まず、各画素部に残留してい
る電荷をコンデンサ１２２に回収する。この電荷は、各
画素の１フィールド前の表示信号である。すなわち、ト
ランジスタ１０５、１０６がオン、トランジスタ１１
７、１１８がオン、トランジスタ１１９、１２０がオフ
状態とされ、信号線とコンデンサ１２２とが接続され
て、画素部に蓄積されていた電荷がコンデンサ１２２に
回収される。

【００４４】次に、コンデンサ１２３に回収されていた
電荷を再利用する。すなわち、トランジスタ１０５、１
０６はオフ、トランジスタ１０７、１０８はオン、トラ
ンジスタ１１７、１１８はオフ、トランジスタ１１９、
１２０はオン状態とされ、コンデンサ１２３が信号線と
接続される。コンデンサ１２３には、その前のフィール
ドの走査時に画素から回収した電荷が蓄積されている。
そして、この電荷が信号線に供給され、再利用される。

【００４５】次に、本書き込みを行う。すなわち、トラ
ンジスタ１０３、１０４はオン、トランジスタ１１９、
１２０はオフ状態とされ、各コンデンサが信号線から切
り離されて、Ｖｓｉｇが出力される。

【００４６】このように、ｎ行目のゲート・パルスがオ
ン状態の間に、電荷の回収、再利用、本書き込みという
３段階のステップが実施され、前のフィールドの表示信
号が有効に利用されることとなる。

【００４７】次に、（ｎ＋１）行目の各画素に正極性で
書き込む場合について説明する。この場合には、まず、
各画素部に蓄積されている電荷をコンデンサ１２３に回
収する。すなわち、（ｎ＋１）行目のゲート・パルスの
オンと同時に、トランジスタ１０３、１０４はオフ、ト
ランジスタ１０７、１０８はオン、トランジスタ１１
９、１２０はオン状態とされて、コンデンサ１２３が信
号線に接続される。そして、（ｎ＋１）行目の各画素に
残留していた電荷がコンデンサ１２３に蓄積される。こ
の電荷は、前のフィールドの表示信号である。

【００４８】次に、コンデンサ１２２に蓄積されている
電荷を再利用する。すなわち、トランジスタ１０５、１
０６はオン、トランジスタ１１７、１１８はオン、トラ
ンジスタ１１９、１２０はオフ状態とされて、コンデン
サ１２２に蓄積されている前のフィールドの表示信号電
荷を信号線を介して画素に供給する。

【００４９】そして、次に本書き込みを行う。すなわ
ち、まず、トランジスタ１０１、１０２がオン、トラン
ジスタ１０９、１１０がオン、トランジスタ１１１、１
１２がオフ、トランジスタ１１３，１１４がオン、トラ
ンジスタ１１５、１１６がオフ状態となり、Ｖｓｉｇが
コンデンサ１２１に充電される。

【００５０】そして、次の瞬間にトランジスタ１０９、
１１０がオフ、トランジスタ１１１、１１２がオン、ト
ランジスタ１１３、１１４がオフ、トランジスタ１１
５、１１６がオン状態にされ、コンデンサ１２１の他端
がグランド・レベルからＶＤＤまで昇圧されるので、Ｖ
ｃ１は、（Ｖｓｉｇ＋ＶＤＤ）となる。同時に、トラン
ジスタ１０１、１０２がオフ、トランジスタ１０３、１
０４がオン、トランジスタ１０５、１０６がオン状態と
され、（Ｖｓｉｇ＋ＶＤＤ）が出力される。

【００５１】以上、説明したように動作させることによ
って、電源電圧を５ボルトのままで、コモンＤＣ駆動法
を実施することができる。しかも、コンデンサ１２２及
び１２３を用いて、前のフィールドの残留電荷を回収
し、次のフィールドにおいて再利用することにより、液
晶表示装置の消費電力を低減することができる。

【００５２】以上、説明した各実施の形態は、本発明の
一例に過ぎない。

【００５３】例えば、その他の実施形態として、各画素
が、走査線に沿って、その上下に交互に配置されている
ような構造を有する液晶表示装置についても本発明を適
用することができる。

【００５４】

【発明の効果】本発明によれば、簡単な回路構成で、電
源電圧以上の信号電圧を発生させることができる。従っ
て、高価な高耐圧ＩＣを使用する必要がなくなり、製造
コストを低減することができる。さらに、電源電圧を上
昇させる必要がないので、液晶表示装置の信頼性も向上
する。

【００５５】また、本発明によれば、コモンＤＣ駆動を
実現でき、コモン交流法に比べて回路構成を簡略化しつ
つ交流駆動が可能となる。このように、簡易に交流駆動
が実現できることにより、液晶表示装置の信頼性も十分
に確保することができる。

【００５６】また、本発明によれば、列反転、コモンＤ
Ｃ駆動を実現できる。従って、行反転駆動法と比較し
て、駆動周波数を低下することができ、液晶表示装置の
消費電力をさらに低減することができる。すなわち、本
発明によれば、液晶表示装置に対する極めて重要な技術
課題である消費電力の低減を、簡易な回路構成によって
実現することができる。

【００５７】また、本発明によれば、信号電圧の変化に
伴う電荷を蓄積して再利用することにより、信号線駆動
回路のさらなる消費電力の低減が実現できる。

【００５８】本発明は、簡易な回路構成により上述した
ような種々の効果が得られ、産業上のメリットは多大で
ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による液晶表示装置を例示する概略構成
図である。

【図２】信号線駆動回路１８の一部の構成を表す概略構
成図である。

【図３】信号電圧変換回路６０の概略構成を表す概略回
路図である。

【図４】図３に示した信号電圧変換回路６０により、行
反転コモンＤＣ駆動法により黒表示をする場合のタイミ
ング・チャートを表す図である。

【図５】電圧変換回路６０の概略構成を表す回路図であ
る。

【図６】図５の電圧変換回路を駆動する際のタイミング
・チャートを表す図である。

【図７】本発明による電圧変換回路１００の概略構成を
表す回路図である。

【図８】図７の回路の駆動波形のタイミング・チャート
を表す図である。

【符号の説明】

１０ 液晶表示装置 １２ アレイ基板 １４ 表示部 １６ 走査線駆動回路 １８ 信号線駆動回路 １９ 分圧回路 ２０ 走査線 ２２ 信号線 ２４ ＴＦＴ ２６ 画素電極 ２８ 補助容量電極 ４０ 共通電極電源回路 ５０ 第１のラッチ ５２ 第２のラッチ ５４ デコーダ ６０、７０、８０、１００ 信号電圧変換回路

フロントページの続き (72)発明者 鷺 成 一 神奈川県横浜市磯子区新杉田町８番地 株 式会社東芝横浜事業所内 (72)発明者 堀 陽 一 神奈川県横浜市磯子区新杉田町８番地 株 式会社東芝横浜事業所内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】共通電極が設けられた対向基板と、 複数の信号線と複数の走査線とがマトリクス状に配線さ
   れ、前記複数の信号線のそれぞれに映像信号を供給する
   信号線駆動回路が設けられたアレイ基板と、 前記対向基板と前記アレイ基板との間に挟持された液晶
   層と、を備えた液晶表示装置において、 前記信号線駆動回路は、 前記複数の信号線に接続されている各画素に表示させる
   階調を表した表示データとしてのデジタル・データと、
   前記表示データを反転するか否かを制御する反転制御信
   号とを入力し、前記反転制御信号が第１の値の場合は、
   前記デジタル・データをそのまま非反転データとして保
   持し、前記反転制御信号が第２の値の場合は、前記デジ
   タル・データの各ビットを反転した反転データとして保
   持するデータ保持回路と、 前記データ保持手段が保持しているデータを入力し、こ
   のデータに基づいて、アナログ電圧信号を出力する信号
   電圧出力回路と、 入力端と出力端とを備え、前記入力端から前記アナログ
   電圧信号を入力し、前記アナログ電圧信号が前記非反転
   データに基づく場合は、入力された前記アナログ電圧信
   号と等レベルの信号を前記出力端から前記信号線に前記
   映像信号として出力し、前記アナログ電圧信号が前記反
   転データに基づく場合は、入力された前記アナログ電圧
   信号に所定の電圧を加算して前記映像信号として前記出
   力端から前記信号線に出力する信号電圧変換回路と、 を備えたことを特徴とする液晶表示装置。
2. 【請求項２】前記信号電圧変換回路は、第１のスイッ
   チ、第２のスイッチ、電荷蓄積装置および昇圧回路を備
   え、 前記電荷蓄積装置の一端は、前記第１のスイッチを介し
   て前記入力端に接続され、 前記第２のスイッチは、前記出力端に接続され、 前記昇圧回路は、前記電荷蓄積装置の他端に接続され、 前記電荷蓄積装置に蓄積された前記アナログ電圧信号が
   前記非反転データに基づくものである場合は、前記第１
   のスイッチを遮断して、前記蓄積された前記アナログ電
   圧信号を前記第２のスイッチを介して前記映像信号とし
   て前記信号線に出力し、 前記電荷蓄積装置に蓄積された前記アナログ電圧信号が
   前記反転データに基づくものである場合は、前記第１の
   スイッチを遮断して、前記昇圧回路により前記電荷蓄積
   手段の前記他端に前記所定の電圧を印加することによっ
   て前記電荷蓄積手段の蓄積電圧を昇圧し、前記第２のス
   イッチを介して前記映像信号として前記信号線に出力す
   るものとして構成されていることを特徴とする請求項１
   記載の液晶表示装置。
3. 【請求項３】請求項１または２に記載の液晶表示装置の
   前記共通電極には、前記所定の電圧を印加し、 前記複数の信号線の奇数番目の信号信号線と偶数番目の
   信号線とについては、 前記奇数番目の信号線に対して、前記反転制御信号を前
   記第１または前記第２の値のうちのいずれか一方の値に
   して、前記映像信号を出力し、 前記偶数番目の信号線に対して、前記反転制御信号を前
   記第１または前記第２の値のうちのいずれか他方の値に
   して、前記映像信号を出力することにより、隣接する前
   記信号線毎に前記液晶層に印加する電界を反転させる列
   反転交流駆動を行うことを特徴とする液晶表示装置の駆
   動方法。
4. 【請求項４】前記奇数番目の信号線への前記映像信号の
   前記出力は、１水平周期の前半及び後半のうちのいずれ
   か一方の期間内に同時に行ない、 前記偶数番目の信号線への前記映像信号の前記出力は、
   １水平周期の前半及び後半のうちのいずれか他方の期間
   内に同時に行なうことを特徴とする請求項３記載の液晶
   表示装置の駆動方法。