WO2006123532A1

WO2006123532A1 - 表示装置の駆動回路および駆動方法

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Publication number: WO2006123532A1
Application number: PCT/JP2006/308947
Authority: WO
Inventors: Toshihiko Miyashita
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2005-05-20
Filing date: 2006-04-28
Publication date: 2006-11-23
Anticipated expiration: 2007-11-20

Abstract

　本発明は、対向ＡＣ駆動における消費電力を低く抑えつつ対向電圧の切替等に伴う表示品位の低下を抑制することを目的とする。　ＣＣバイアス回路を用いて対向ＡＣ駆動を行う共通電極駆動部において、中心電圧がＶｃ１からＶｃ２へと変更されるように対向電圧を切り替える場合には（ただしＶｃ１＞Ｖｃ２）、切替開始時点ｔ１で中心電圧の目標値が、変更後の値Ｖｃ２よりも小さい値Ｖｃ３となるように、バイアス電圧を変化させ（Ｖｃ２＞Ｖｃ３）、その後の所定時点ｔ２において、中心電圧の目標値がＶｃ２となるようにバイアス電圧を変化させる。このようにして、対向電圧の中心電圧（直流成分）を変更するためのバイアス電圧の変化が過渡的に拡大されるようにバイアス電圧を制御することにより、対向電圧の切替期間を短縮する。　本発明は、表示モード等の切替に応じて対向電圧が変更される対向ＡＣ駆動方式の液晶表示装置に適する。

Description

明細書

表示装置の駆動回路および駆動方法

技術分野

[0001] 本発明は、複数の画素電極とそれに対向する共通電極との間に電圧を印加することによって画像を表示する液晶表示装置等の表示装置に関するものであり、更に詳しくは、共通電極に印加すべき対向電圧の値が所定周期で 2つの電圧値の間で交互に切り替わりかつ対向電圧（の中心電圧）が表示モード等の変更に応じて変更されるように構成された表示装置の駆動回路に関する。

背景技術

[0002] 現在、平面型表示装置として、薄膜トランジスタ（TFT： Thin Film Transistor)によるアクティブマトリクス型液晶表示装置（以下「TFT— LCD装置」という）が広く使用されている。

[0003] TFT— LCD装置における液晶パネル（以下「TFT— LCDパネル」という）は、互いに対向する一対の基板 (以下「第 1および第 2の基板」、う）を有して、る。これらの基板は、所定の距離だけ離されて固定されており、液晶材料がこれらの基板間に充填されて液晶層が形成されている。これらの基板のうち少なくとも一方は透明であり、透過型表示を行う場合には、両基板は共に透明であることが必要である。 TFT-LC D装置において、第 1の基板上には互いに平行する複数の走査信号線と、走査信号線に対して直交するように交差する複数のデータ信号線とが設けられて！/、る。走査信号線とデータ信号線との各交差部には、画素電極と、当該画素電極をデータ信号線に電気的に接続するためのスイッチング素子である画素 TFTとが設けられている。この画素 TFTのゲート端子は走査信号線に接続され、ソース端子はデータ信号線に接続され、ドレイン端子は上記画素電極に接続されて、る。

[0004] 上記第 1の基板に対向する第 2の基板上には、全面に対向電極としての共通電極が設けられている。この共通電極には共通電極駆動部により適切な電圧が与えられる。従って、液晶層には画素電極と共通電極との電位差に相当する電圧が印加される。この印加電圧によって液晶層の光透過率を制御することができるので、データ信号線力各画素電極に適切な電圧が印加されることにより所望の画素表示を行うことができる。

[0005] 液晶表示装置では、液晶材料の劣化を防止するために液晶への印加電圧が交流化されるように液晶パネルを駆動する必要がある。 TFT— LCDパネル等の液晶パネルの交流駆動の方法として、フリツ力等による表示品位の低下防止のために液晶への印加電圧の極性を 1フレーム期間毎に反転させることにカ卩えて各フレームにおいて 1または所定数の走査線毎に当該極性を反転させる駆動方式すなわちライン反転駆動と呼ばれる駆動方式が知られて、る。

[0006] ライン反転駆動方式の液晶表示装置では、データ信号線の電圧の振幅を抑えるために上記交流化駆動に応じて共通電極の電位すなわち対向電圧の値を変化させる、う手法 (以下「対向 AC駆動方式」、う）が使用されるのが一般的である。各フレームにおいて 1水平走査線毎に液晶への印加電圧の極性を反転させるライン反転駆動方式の液晶表示装置では、各データ信号線に印加されるデータ信号の極性 (対向電圧を基準とする電圧極性)が 1水平期間毎に反転し、対向 AC駆動を行うために、各データ信号の極性反転に連動して対向電圧の値が所定の高電圧値と低電圧値の間で 1水平期間毎に切り替えられる。

[0007] ところで、液晶表示装置によっては、最適な対向電圧が複数種類存在し、共通電極に与えるべき対向電圧をそれら複数種類の最適対向電圧の間での切り替えることが必要となる場合がある。例えば下記の特許文献 1 (日本の特開 2004— 206089号公報）に記載されているように、複数の反射領域と複数の透過領域とを有する液晶表示装置では、液晶への印加電圧が同一であっても透過領域と反射領域とで表示における彩度が異なる。このような問題に対処するために、例えば透過表示と反射表示の双方が可能な液晶表示装置の場合、反射表示のときと透過表示のときとで対向電圧を変更することが必要となる。具体的には、図 13に示すように、或る動作モード (例えば反射表示のモード)では、予め決められた第 1の高電圧値 VHilと第 1の低電圧値 VLolとの間で値が 1水平期間毎に切り替わる第 1タイプの対向電圧 Vcomlを最適な対向電圧として共通電極に与え、別の動作モード (例えば透過表示のモード)では、予め決められた第 2の高電圧値 VHi2と第 2の低電圧値 VLo2との間で値が 1水平期間毎に切り替わる第 2タイプの対向電圧 Vcom2を最適な対向電圧として共通電極に与えることが必要となる。なお、通常、第 1タイプの対向電圧 Vcomlの振幅 (第 1 の高電圧と第 1の低電圧との差 VHil -VLol)と第 2タイプの対向電圧 Vcom2の振幅（第 2の高電圧と第 2の低電圧との差 VHi2— VLo2)とは同一としてよいので、対向電圧の直流成分に相当する中心電圧を変更することにより、対向電圧が第 1タイプの対向電圧 Vcomlと第 2タイプの対向電圧 Vcom2との間で切り替えられる。

[0008] 上記のように、共通電極に与えるべき対向電圧を複数種類の最適対向電圧の間での切り替えるために、例えばオペアンプ (演算増幅器) 53と対向電圧波形発生回路 5 1を使用した図 14 (A)に示すような回路が使用されている。このようなオペアンプ 53 を使用した回路によれば、当該オペアンプ 53の非反転入力端子に与える矩形波電圧 VCOMinを図 14 (B)において点線で示すように切り替えることにより、共通電極に与えるべき最適な対向電圧 VCOMoutを変更することができる。

[0009] また、共通電極に与えるべき対向電圧を複数種類の最適対向電圧の間での切り替えるために、バイアス電圧発生回路 61と、矩形波電圧発生回路 63と、結合コンデンサ C1と、第 1および第 2の抵抗素子 Rl, R2とを組み合わせて図 15 (A)に示すように構成された回路（以下「CCバイアス回路」と、う）も使用されて、る。この CCバイアス回路では、図 15 (B)に示すような矩形波電圧 Vppが結合コンデンサ C1を介して第 1 の抵抗素子 R1と第 2の抵抗素子との接続点 Noutに与えられるとともに、第 1の抵抗素子 R1の一端にバイアス電圧発生回路 61からのバイアス電圧 Vbaが与えられ、上記接続点 Noutの電圧が対向電圧 VCOMoutとして出力される。このような CCバイァス回路では、図 15 (C)において 1点鎖線で示すように対向電圧の中心電圧 Vc (直流成分に相当）が変化するようにバイアス電圧 Vbaを変更することにより、共通電極に与えるべき最適な対向電圧を切り替えることができる。

特許文献 1 :日本の特開 2005— 3962号公報

特許文献 2 :日本の特開平 10— 268258号公報

特許文献 3 :日本の特開平 10— 214066号公報

発明の開示

発明が解決しょうとする課題 [0010] 上記のように、共通電極に与えるべき対向電圧を複数種類の最適対向電圧の間での切り替える場合、最適対向電圧の切替が開始されてから当該切替が完了するまでの間（以下「切替期間」 t ヽぅ）は、共通電極に与えられて！/ヽる対向電圧は最適なものではない。したがって、この切替期間が長いとフリツ力の発生等によって表示品位が低下する。

[0011] これに対し、オペアンプを使用した図 14 (A)に示すような回路を使用した場合には、共通電極に与えるべき最適な対向電圧はオペアンプ力直接に出力されるので、上記の切替期間はほとんど無視できる程度であり、最適対向電圧の切替に伴う表示品位の低下は問題とはならない。しかし、図 14 (A)に示した回路は、オペアンプの動作電流による消費電力が大きぐ低消費電力化に対する要求が強い携帯情報機器等で使用される液晶表示装置には適さない。

[0012] 一方、図 15 (A)に示した CCバイアス回路を使用した場合には、バイアス電圧 Vba の与えられる抵抗素子 Rl, R2の抵抗値が大きぐ消費電力は小さくなる。しかし、上記の切替期間が結合コンデンサ C 1の容量値と上記抵抗素子 Rl , R2の抵抗値との積によって決まり、従来の CCバイアス回路は例えば 0. 5秒程度の切替期間を必要としていた（図 15 (C)における点線の円内参照）。したがって、この間は、最適でない対向電圧が共通電極に与えられることになり、切替期間における表示品位の低下が視認されてしまうという問題があった。

[0013] そこで本発明は、対向 AC駆動における消費電力を低く抑えつつ対向電圧の切替等のためのバイアス電圧の変更に伴う表示品位の低下を抑制できる表示装置の駆動回路および駆動方法を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

[0014] 本発明の第 1の局面は、表示すべき画像を構成する単位画像にそれぞれ対応する複数の個別電極と当該複数の個別電極に対向するように設けられた共通電極との間に前記画像に応じて電圧を印加することにより前記画像を表示する表示装置の駆動回路であって、

前記画像に応じた電圧を前記複数の個別電極に与える個別電極駆動部と、前記共通電極に与えるべき対向電圧を出力し、当該対向電圧の値を所定の高電圧値と所定の低電圧値との間で所定周期で交互に切り替える共通電極駆動部とを備え、

前記共通電極駆動部は、

互いに直列に接続された 2つの抵抗素子を含む抵抗列と、

前記抵抗列の両端間に直流電圧を与える直流電圧発生回路と、

所定のコンデンサと、

前記コンデンサを介して前記 2つの抵抗素子の間の接続点に接続され、前記対向電圧の波形に対応する矩形波電圧を出力する矩形波電圧発生回路と、

前記直流電圧の値を変化させることにより前記接続点の電圧の直流成分を変更するバイアス制御部とを含み、

前記共通電極駆動部は、前記接続点の電圧を前記対向電圧として前記共通電極に与え、

前記バイアス制御部は、前記対向電圧の直流成分を変更するときに、前記直流電圧の値を当該直流成分の変更に必要な変化よりも過渡的に大きく変化させることを特徴とする。

[0015] 本発明の第 2の局面は、本発明の第 1の局面において、

前記バイアス制御部は、前記対向電圧の直流成分を変更するときに、当該直流成分の変更直後の所定期間だけ、前記直流電圧の値を当該直流成分の変更に必要な変化よりも大きく変化させることを特徴とする。

[0016] 本発明の第 3の局面は、本発明の第 1の局面において、

前記バイアス制御部は、前記表示装置での表示開始時に、前記直流電圧の値を、前記表示装置での表示のために前記対向電圧が有すべき直流成分を前記接続点の電圧に持たせるのに必要な変化よりも過渡的に大きく変化させることを特徴とする

[0017] 本発明の第 4の局面は、本発明の第 1の局面において、

前記接続点の電圧を検出する電圧検出器を更に備え、

前記バイアス制御部は、前記対向電圧の直流成分の変更後の値として予め決められた設定値と、前記電圧検出器の検出結果に基づき決定される前記接続点の電圧の直流成分の値である検出値との差が打ち消されるように、前記直流電圧の値を決定することを特徴とする。

[0018] 本発明の第 5の局面は、本発明の第 4の局面において、

前記バイアス制御部は、

前記差が所定の許容値よりも大きくかつ前記設定値が前記検出値よりも大きい場合には、予め決められた最大値を前記直流電圧の値として決定し、

前記差が前記許容値よりも大きくかつ前記設定値が前記検出値よりも小さい場合には、予め決められた最小値を前記直流電圧の値として決定し、

前記差が前記許容値以下である場合には、前記設定値を前記直流電圧の値として決定することを特徴とする。

[0019] 本発明の第 6の局面は、表示すべき画像を構成する単位画像にそれぞれ対応する複数の個別電極と当該複数の個別電極に対向するように設けられた共通電極との間に前記画像に応じて電圧を印加することにより前記画像を表示する表示装置の駆動回路であって、

前記共通電極駆動部は、

互いに直列に接続された 2つの抵抗素子を含む抵抗列の両端間に直流電圧を与え、

所定のコンデンサを介して前記 2つの抵抗素子の間の接続点に前記対向電圧の波形に対応する矩形波電圧を与え、

前記接続点の電圧を前記対向電圧として前記共通電極に与え、

前記対向電圧の直流成分を変更するときには、前記直流電圧の値を当該直流成分の変更に必要な変化よりも過渡的に大きく変化させることを特徴とする。

[0020] 本発明の第 7の局面は、表示装置であって、

本発明の第 1から 6の局面のいずれかの局面に係る駆動回路を備えたことを特徴とする。

[0021] 本発明の第 8の局面は、表示すべき画像を構成する単位画像にそれぞれ対応する複数の個別電極と当該複数の個別電極に対向するように設けられた共通電極との間に前記画像に応じて電圧を印加することにより前記画像を表示する表示装置の駆動方法であって、

前記画像に応じた電圧を前記複数の個別電極に与える個別電極駆動ステップと、前記共通電極に与えるべき対向電圧を出力し、当該対向電圧の値を所定の高電圧値と所定の低電圧値との間で所定周期で交互に切り替える共通電極駆動ステップとを備え、

前記共通電極駆動ステップは、

互いに直列に接続された 2つの抵抗素子を含む抵抗列の両端間に直流電圧を与える直流電圧印加ステップと、

所定のコンデンサを介して前記 2つの抵抗素子の間の接続点に前記対向電圧の波形に対応する矩形波電圧を与える矩形波電圧印加ステップと、

前記接続点の電圧を前記対向電圧として前記共通電極に与える出力ステップと、前記対向電圧の直流成分を変更するときには、前記直流電圧の値を当該直流成分の変更に必要な変化よりも過渡的に大きく変化させるバイアス制御ステップとを備えることを特徴とする。

[0022] 本発明の第 9の局面は、本発明の第 8の局面において、

前記バイアス制御部ステップでは、前記表示装置での表示開始時に、前記直流電圧が、前記表示装置での表示のために前記対向電圧が有すべき直流成分を前記接続点の電圧に持たせるのに必要な変化よりも過渡的に大きく変化することを特徴とする。

[0023] 本発明の第 10の局面は、本発明の第 8の局面において、

前記接続点の電圧を検出する検出ステップを更に備え、

前記バイアス制御ステップでは、前記対向電圧の直流成分の変更後の値として予め決められた設定値と、前記検出ステップでの検出結果に基づき決定される前記接続点の電圧の直流成分の値である検出値との差が打ち消されるように、前記直流電圧の値が決定されることを特徴とする。

発明の効果

[0024] 本発明の第 1の局面によれば、第 1および第 2の抵抗素子力なる抵抗列とコンデンサを含む CCバイアス回路を使用した共通電極駆動部において、対向電圧の直流成分を変更するときに、上記抵抗列に与えられる直流電圧の値が当該直流成分の変更に必要な変化よりも過渡的に大きく変化する。これにより、対向電圧の切替期間やバイアス起動期間が従来に比べて短縮されるので、対向 AC駆動を行う液晶表示装置等において、共通電極の駆動のための消費電力を低く抑えつつ、対向電圧の切替や表示開始時のバイアス起動に伴う表示品位の低下を抑制することができる。

[0025] 本発明の第 2の局面によれば、対向電圧の直流成分を変更するときに、当該直流成分の変更直後の所定期間だけ、共通電極駆動部としての CCバイアス回路を構成する抵抗列に与えられる直流電圧の値が当該直流成分の変更に必要な変化よりも大きく変化することで、対向電圧の切替期間等が従来に比べて短縮される。

[0026] 本発明の第 3の局面によれば、共通電極駆動部としての CCバイアス回路を含む表示装置での表示開始時に、第 1および第 2の抵抗素子からなる抵抗列に与えられる直流電圧の値が、当該表示装置での表示のために対向電圧が有すべき直流成分を得るのに必要な変化よりも過渡的に大きく変化する。これにより、表示開始時におけるバイアス起動期間が従来に比べて短縮されるので、表示開始時におけるバイアス電圧の立ち上げの際の表示品位の低下を抑制することができる。

[0027] 本発明の第 4の局面によれば、対向電圧の直流成分を変更するときに、共通電極駆動部としての CCバイアス回路内の第 1および第 2の抵抗素子力もなる抵抗列に与えられる直流電圧の値が、対向電圧の直流成分の変更に必要な変化よりも過渡的に大きく変化することに加えて、当該直流成分の変更後の値として予め決められた設定値と、電圧検出器の検出結果に基づき決定される第 1の抵抗素子と第 2の抵抗素子との間の接続点の電圧の直流成分の値である検出値との差が打ち消されるように、上記直流電圧の値が決定される。したがって、上記直流電圧の値の変化を過渡的に大きくすべき期間を予め決めることなぐ対向電圧の切替期間やバイアス起動期間を短縮することができる。 [0028] 本発明の第 5の局面によれば、対向電圧の直流成分の変更後の値として予め決められた設定値と、電圧検出器の検出結果に基づき決定される第 1の抵抗素子と第 2 の抵抗素子との間の接続点の電圧の直流成分の値である検出値との差が許容値よりも大きい場合に、第 1および第 2の抵抗素子力もなる抵抗列に与えられる直流電圧の値は、予め決められた最大値または最小値となる。したがって、対向電圧の切替期間やバイアス起動期間を短縮するために上記直流電圧の値を過渡的にどの程度大きくするかを決定することが実質的に不要となる。

図面の簡単な説明

[0029] [図 1]本発明の第 1の実施形態に係る液晶表示装置の構成を示すブロック図である。

[図 2]上記第 1の実施形態における液晶パネルの等価回路を示す回路図である。

[図 3]上記第 1の実施形態における共通電極駆動部の構成を機能的に示すブロック図である。

[図 4]上記第 1の実施形態における共通電極駆動部を構成するバイアス電圧発生回路の構成例を示す回路図である。

[図 5]上記第 1の実施形態における共通電極駆動部の動作を示す電圧波形図 (A, B )である。

[図 6]上記第 1の実施形態の効果を説明するための電圧波形図である。

[図 7]上記第 1の実施形態における共通電極駆動部のシミュレーションに使用した回路モデルを示す回路図である。

[図 8]上記シミュレーションにおいて可変電圧源力も第 1の抵抗素子の一端に与えられるバイアス電圧の第 1例の変化を示す電圧波形図 (A)、および、当該バイアス電圧の第 2例の変化を示す電圧波形図（B)である。

[図 9]上記シミュレーションにおける第 1例および第 2例のバイアス電圧を示す波形図 (A)、当該第 1例のバイアス電圧が与えられたときに出力点に得られる対向電圧と当該第 2例のバイアス電圧が与えられたときに出力点に得られる対向電圧とを概略的に示す波形図（B)、および、当該対向電圧を詳細に示す波形図（C)である。

[図 10]上記第 1の実施形態における共通電極駆動部の表示開始時におけるバイアス電圧の変化を示す波形図 (A)、従来の共通電極駆動部の表示開始時におけるバイァス電圧の変化を示す波形図（B)、および、上記第 1の実施形態および従来の共通電極駆動部の表示開始時におけるバイアス電圧の変化による対向電圧における高電圧値の変化を示す波形図（C)である。

圆 11]本発明の第 2の実施形態における共通電極駆動部の構成を機能的に示すブロック図である。

[図 12]上記第 2の実施形態における共通電極駆動部を構成する制御演算部の動作を示すフローチャートである。

圆 13]液晶表示装置における対向電圧の切替を説明するための電圧波形図である

[図 14]液晶表示装置における共通電極駆動部の第 1の従来例の構成を示すブロック図 (A)、および、当該第 1の従来例の動作を示す電圧波形図（B)である。

[図 15]液晶表示装置における共通電極駆動部の第 2の従来例の構成を示すブロック図 (A)、および、当該第 2の従来例の動作を示す電圧波形図（B, C)である。

符号の説明

10 • · -TFT (スイッチング素子）

11 …バイアス電圧発生回路

13 …矩形波電圧発生回路

15 • · 'バイアス電圧制御部 (バイアス制御部)

17 …電圧検出回路

19 • · ·演算制御部 (バイアス制御部）

21 …電圧設定レジスタ

100 …液晶パネル

102 〜TFT基板

104 …対向基板

120 • "ソースドライバ (個別電極駆動部）

130 …ゲートドライバ (個別電極駆動部）

200 …コントローラ

210 —DZA変換回路 300 •••DCZDCコンバータ

410, 420 …共通電極駆動部

CI …結合コンデンサ

Rl …第 1の抵抗素子

R2 …第 2の抵抗素子

Nout …出力点

Ec …共通電極

Vcom …対向電圧

VHi …対向電圧の各周期での最大値である高電圧値

VLi …対向電圧の各周期での最小値である低電圧値

Va …対向電圧の振幅

Vc …（対向電圧の）中心電圧

Vt …中心電圧目標値

Vba …ノィァス電圧

Vpp …矩形波電圧

発明を実施するための最良の形態

[0031] 以下、添付図面を参照して本発明の実施形態について説明する。

< 1.第 1の実施形態 >

< 1. 1 全体の構成および動作 >

図 1は、本発明の第 1の実施形態に係る液晶表示装置の構成を示すブロック図である。この液晶表示装置は、ライン反転駆動方式が採用されかつ対向 AC駆動が行われる TFT— LCD装置であり、液晶パネル 100と、その液晶パネル 100に搭載されたデータ信号線駆動回路としてのソースドライバ 120および走査信号線駆動回路としてのゲートドライバ 130と、表示制御回路としてのコントローラ 200と、電源供給回路としての DCZDCコンバータ 300と、共通電極駆動部の構成要素としての第 1の抵抗素子 R1、第 2の抵抗素子 R2およびコンデンサ C1とを備えている。

[0032] 本実施形態における液晶パネル 100は、液晶層を挟持する 1対の基板 102, 104 からなり、各基板の外表面には偏光板が貼り付けられている。この 1対の基板の一方 102は TFT基板と呼ばれ、 TFT基板 102では、ガラス等の絶縁性基板上に、データ信号線としての複数のソースライン Lsと走査信号線としての複数のゲートライン Lgとが互いに交差するように格子状に形成され、当該複数のソースライン Lsと当該複数のゲートライン Lgとの交差点にそれぞれ対応して複数の画素回路がマトリクス状に形成されている（以下、このようにマトリクス状に形成された当該複数の画素回路を「画素アレイ」といい、参照符号" 110"で示す)。各画素回路は、図 2に示すように、 TFT 基板 102に形成された個別電極としての画素電極と後述の対向電極 Ecとによって形成される液晶容量力もなる画素容量 Cpと、スイッチング素子としての TFT10とを含んでいる。この TFT10のゲート端子およびソース端子は、当該画素回路に対応する交差点を通過するゲートライン Lgおよびソースライン Lsにそれぞれ接続され、この TFT 10のドレイン端子は上記画素電極に接続されて、る。

[0033] 一方、上記 1対の基板の他方の基板 104は対向基板と呼ばれ、ガラス等の透明な絶縁性基板上に、全面にわたって対向電極としての共通電極 Ec、配向膜が順次積層されている。そして、この対向基板 104と上記 TFT基板 102との間に周囲を封止されて狭持された液晶層が存在し、この液晶層と、それを挟むように配置されている各画素電極と共通電極 Ecとによって上記の液晶容量が画素容量 Cpとして形成されている。なお通常、画素容量 Cpに確実に電圧を保持すベぐ液晶容量に並列に補助容量が設けられるが、補助容量は本発明には直接に関係しないのでその説明および図示を省略する。

[0034] 上記のような液晶パネルにおいて、後述のように、対向電極としての共通電極 Ecには、共通電極駆動部によって対向電圧 Vcomが与えられ、各画素電極には、表示すべき画像に応じた電圧がソースドライバ 120およびゲートドライバ 130によって与えられる。その結果、各画素電極と共通電極 Ecとの間に挟持される液晶層には、それらの電極間の電位差に応じた電圧が印加される。これによつて液晶層の各部分の光学的変調が行われることで画像表示が実現される。なお、ソースドライバ 120とゲートドライバ 130とは、表示すべき画像を構成する単位画像に対応する個別電極としての画素電極に当該画像に応じた電圧を与える駆動部すなわち個別電極駆動部を構成する。 [0035] コントローラ 200は、外部の信号源 (不図示)力も与えられる画像信号および制御信号に基づき、ソースドライバ 120を動作させるための駆動制御信号 (画素値に相当する電圧を各画素電極に与えるための画像信号を含む） Ssdv、および、ゲートドライバ 130を動作させるための駆動制御信号 Sgdvを生成する。また、このコントローラ 200 は、共通電極 Ecを駆動するためのバイアス電圧 Vbaを出力するバイアス電圧発生回路としての DZA変換回路 210を含んで、る。

[0036] DCZDCコンバータ 300は、コントローラ 200からの制御信号 Sigに基づき、他の電源 (例えば当該液晶表示装置を含む携帯電話等の電子機器の電源 (不図示) )によつて与えられる直流電圧から、コントローラ 200やソースドライバ 120等の電源電圧としての直流電圧 V01を生成する。これに加えて、この DCZDCコンバータ 300は、共通電極 Ecを駆動するための後述の矩形波電圧 Vppおよび基準電圧 V00を出力する。

[0037] 上記コントローラ 200内の DZA変換回路 210から出力されるバイアス電圧 Vbaは、第 1の抵抗素子 R1の一端に与えられ、第 1の抵抗素子 R1の他端は第 2の抵抗素子 R2の一端と接続されている。第 2の抵抗素子 R2の他端には、上記 DCZDCコンパータ 300から出力される基準電圧 V00が与えられ、これにより、第 2の抵抗素子 R2の他端が接地されて、第 1および第 2の抵抗素子 Rl, R2からなる抵抗列の両端間に直流電圧としてのバイアス電圧 Vbaが印加されることになる。また、第 1の抵抗素子 R1と第 2の抵抗素子 R2との接続点 Noutにはコンデンサ C 1の一端が接続され、コンデンサ C1の他端には、上記 DCZDCコンバータ 300から出力される矩形波電圧 Vppが与えられる。このようにして、第 1の抵抗素子 R1と第 2の抵抗素子 R2とは、ノィァス電圧 Vbaを分圧するための抵抗列を構成し、コンデンサ C1は、矩形波電圧 Vppを当該抵抗列内の接続点 Noutに与えるための結合コンデンサとして機能する。

[0038] 上記コントローラ 200内の DZA変換回路 210と、上記 DCZDCコンバータ 300と、第 1および第 2の抵抗素子 Rl, R2と、コンデンサ C1とは、共通電極駆動部を構成し、第 1の抵抗素子 R1と第 2の抵抗素子 R2との接続点（以下「出力点」 t 、う） Noutの電圧は、対向電圧 Vcomとして液晶パネル 100の共通電極 Ecに与えられる。

[0039] ソースドライバ 120は、液晶パネル 100における各ソースライン Lsと接続されており、液晶パネル 100で画像を表示するために各ソースライン Lsに印加すべきデータ信号をコントローラ 200からの駆動制御信号 Ssdvに基づき生成する。また、ゲートドライバ 130は、液晶パネル 100における各ゲートライン Lgと接続されており、各ゲートライン Lgに印加すべき走査信号を生成する。そしてゲートドライバ 130は、ソースドライバ 120から各ソースライン Lsに印加されるデータ信号を各画素形成部（の画素容量 Cp )に書き込むために、走査信号を各ゲートライン Lgに印加することにより画像表示の各フレーム期間（各垂直走査期間）において液晶パネル 100におけるゲートライン Lg をほぼ 1水平期間ずつ順次選択する。なお、本実施形態では、ソースドライバ 120およびゲートドライバ 130は TFT基板 102に実装されているが、この実装形態に限定されるものではなぐ例えばフレシキブル基板を介してソースドライバ 120等と TFT基板 102上の配線 (ソースライン等）とが接続される形態でもよい。また、ソースドライバ 12 0とゲートドライバ 130の双方または一方を画素回路とともにガラス基板に一体的に形成したいわゆるドライバモノリシック型または部分的ドライバモノリシック型の液晶表示装置であってもよい。

[0040] 本実施形態では、既述のようにライン反転駆動方式が採用されてヽるので、ソースドライバ 120から各ソースライン Lsに印加されるデータ信号の極性（共通電極 Ecの電位としての対向電圧 Vcomを基準とする電圧極性）は、 1水平期間毎に反転する。また、本実施形態では、対向 AC駆動を行うベぐ上記のように構成される共通電極駆動部からの出力される対向電圧 Vcomの値は、上記データ信号の振幅が低減されるように上記データ信号の極性反転に連動して 1水平期間毎に所定の 2つの電圧値の間で切り替わる（詳細は後述)。

[0041] < 1. 2 共通電極駆動部の構成および動作 >

図 3は、本実施形態における共通電極駆動部の構成を機能的に示すブロック図である。本実施形態における共通電極駆動部 410は、機能的には、バイアス電圧発生回路 11と、矩形波電圧発生回路 13と、バイアス電圧制御部 15と、既述のように接続された第 1および第 2の抵抗素子 Rl, R2と、コンデンサ C1とからなり、 CCバイアス回路として構成されている。なお以下では、記号" C1"はコンデンサ C1の容量値をも表し、記号" R1"と" R2"は、それぞれ第 1および第 2の抵抗素子 Rl, R2の抵抗値をも表すものとする。

[0042] ここで、バイアス電圧発生回路 11は、コントローラ 200内の既述の DZA変換回路 2 10として実現されている。図 4は、この DZA変換回路 210の構成例を示す回路図である。この構成例による DZA変換回路 210は、互いに直列に接続された 5個の抵抗素子 Ral〜Ra5からなる抵抗列と、接地電圧と所定の基準電源の電圧 Vref (以下「基準電圧 Vref」という）との間での選択が可能な切替スィッチ SW1〜SW4と、これらの切替スィッチ SW1〜SW4と上記抵抗列における各 2つの抵抗素子 Raj, Raj+1 (j = 1, 2, 3, 4)の間の接続点とをそれぞれ接続する抵抗素子 Rbl〜Rb4と、電圧設定レジスタ 21と、電圧ホロヮ 23とを備えており、上記抵抗列の両端は接地され、抵抗素子 Ra4と Ra5との接続点は、電圧ホロヮ 23を構成するオペアンプの非反転入力端子に接続されている。そして、切替スィッチ SW1〜SW4は、電圧設定レジスタ 21に書き込まれる電圧設定値としてのデータ Dbaによって制御される。この電圧設定レジスタ 21へのデータ Dbaの書込はコントローラ 200の機能に基づ!/、て行われ、コント口ーラ 200のうち電圧設定レジスタ 21へのデータ Dbaの書込を行う部分は、バイアス電圧制御部 15を構成する。

[0043] 上記のような構成によれば、コントローラ 200内で実現されるバイアス電圧制御部 1 5が電圧設定レジスタ 21にデータ Dba (電圧設定値)を書き込むと、それに応じた電圧が電圧ホロヮ 23に入力され、その電圧力インピーダンス変換されてバイアス電圧 V baとして出力される。このようにして、電圧設定レジスタ 21にデジタル値としてのデータ Dbaを書き込むことにより、そのデータ Dbaに相当するアナログ電圧をバイアス電圧 Vbaとして出力することができる。

[0044] 矩形波電圧発生回路 13は、共通電極 Ecに与えるべき対向電圧 Vcomと振幅、周期および位相が同一の矩形波電圧 Vppを発生する。本実施形態にぉヽて共通電極 Ecに与えるべき対向電圧 Vcomは、各ソースライン Lsに印加されるデータ信号の極性反転に連動して所定の高電圧値と低電圧値との間で 1水平期間（1H)毎に値が切り替わる電圧である。ここで、この高電圧値と低電圧値との差すなわち振幅を Vaとすると、矩形波電圧 Vppは、図 5 (A)に示すような矩形波（デューティ比が 1Z2のパルス波形)の電圧となる。このような矩形波電圧 Vppは、結合コンデンサ C1を介して出力点（第 1の抵抗素子 Rlと第 2の抵抗素子 R2との接続点) Noutに与えられる。ここで、結合コンデンサ C1の容量値と第 1および第 2の抵抗素子 Rl, R2の抵抗値とは、それらによって決まる時定数 (C1 X R1 -R2/ (Rl +R2) )が矩形波電圧 Vppのパルス幅 (パルス繰り返し周期の 1Z2)に相当する 1水平期間（1H)よりも十分に大きくなるように設定されている（図 7参照)。したがって、矩形波電圧 Vppは、結合コンデンサ C1によって直流成分を遮断された後に出力点 Noutに与えられ、当該出力点 Nout には、この矩形波電圧 Vppと振幅、位相、周期が同一であって直流成分すなわち中心電圧 (矩形波の最大値と最小値との平均値)が変更された矩形波電圧が対向電圧 Vcomとして得られる。この対向電圧 Vcomの中心電圧 Vcは、バイアス電圧 Vbaと第 1および第 2の抵抗素子 R 1 , R2の抵抗値とに基づき次式により与えられる。

Vc = {R2/ (R1 +R2) } X Vba

[0045] ところで、例えば反射表示と透過表示の双方が可能な液晶表示装置において反射表示モード力透過表示モードへと切り替える場合のように、対向電圧 Vcomを切り替えることが必要になる場合がある。共通電極駆動部として本実施形態のように CC ノィァス回路が採用されている場合、ノィァス電圧 Vbaを変更することにより、直流成分すなわち中心電圧 Vcの異なる対向電圧 Vcomに切り替えることができる。本実施形態では、この場合、ノィァス電圧 Vbaの変化が中心電圧 Vcを切替後の値に変更するのに必要な変化よりも過渡的に（一時的に）大きくなるように、バイアス電圧 Vba が制御される。すなわち、中心電圧 Vcを切替後の値に変更するためのノィァス電圧 Vbaの変化が過渡的に（一時的に)拡大されるようにバイアス電圧 Vbaが制御される

[0046] 例えば、中心電圧 Vcが第 1の中心電圧値 Vclから第 2の中心電圧値 Vc2へと変更されるように対向電圧 Vcomを切り替える場合において、 Vcl >Vc2であるときには、次式で与えられる中心電圧目標値 Vtが、図 5 (B)において 1点鎖線で示す如く変化するように、バイアス電圧 Vbaが制御される。

Vt= {R2/ (Rl +R2) } X Vba …ひ）

すなわち、以下のようにノィァス電圧 Vbaの値が変更される。

[0047] まず、対向電圧 Vcomの切替開始時点 tlにおいて、変更後の中心電圧値である第 2の中心電圧値 Vc2よりも小さい第 3の中心電圧値 Vc3に向かって中心電圧 Vcが変化するように、バイアス電圧 Vbaが変更される。すなわち、上記式（1)より、バイアス電圧 Vbaは

Vba3 = { (Rl +R2) /R2} X Vc3 · '· (2)

に変更される。具体的には、バイアス電圧制御部 15が DZA変換回路 210における電圧設定レジスタ 21に、上記式（2)で与えられるバイアス電圧 Vba3に相当する電圧設定値 Dba3を書き込む。これは、中心電圧目標値 Vtが第 1の中心電圧値 Vclから第 3の中心電圧値 Vc3に変更されることを意味する。

[0048] その後、所定時間が経過した時点 t2において、中心電圧 Vcが第 2の中心電圧値 V c2に向力うようにバイアス電圧 Vbaが変更される。すなわち、ノィァス電圧制御部 15 力 DZA変換回路 210の電圧設定レジスタ 21に、次式で与えられるバイアス電圧値 Vba2に相当する電圧設定値 Dba2を書き込む。これは、中心電圧目標値 Vtが第 3の中心電圧値 Vc3から第 2の中心電圧値 Vc2に変更されることを意味する。

Vba2= { (Rl +R2) /R2} X Vc2 · '· (3)

[0049] 中心電圧 Vcを決定するバイアス電圧 Vbaを上記のように変更することにより、対向電圧 Vcomは、図 5 (B)において実線で示すように変化する。すなわち、対向電圧 V comは、切替開始時点 tlよりも前の期間では、電圧値が第 1の高電圧値 VHilと第 1 の低電圧値 VLolとの間で 1水平期間（1H)毎に切り替わる矩形波電圧であり、時点 t2以降における当該時点 t2近傍の所定時点で、電圧値が第 2の高電圧値 VHi2と第 2の低電圧値 VLo2との間で 1水平期間（1H)毎に切り替わる矩形波電圧となる。ただし、

Va=VHil -VLol =VHi2-VLo2 · '· (4)

Vcl = (VHil + VLol) /2 · '· (5)

Vc2= (VHi2+VLo2) /2 · '· (6)

である。

[0050] なお、説明の便宜上 (矩形波を見やすくするために）図 5 (Α)および図 5 (Β)では、矩形波電圧 Vppおよび対向電圧 Vcomを示すパルス波形の周期（またはパルス幅）を実際よりも長くして示しており、実際の当該パルス波形の周期は切替期間に比べ極めて短い期間である（図 9 (C)参照)。

[0051] 本実施形態では上記のようにして、対向電圧 Vcomを切り替えるための中心電圧目標値 Vtの変化が過渡的に拡大されるように、すなわち、バイアス電圧 Vbaが対向電圧 Vcomの直流成分としての中心電圧 Vcを変更するのに必要な変化よりも過渡的に大きく変化するように（時点 tl力も t2までの期間だけバイアス電圧 Vbaの値が Vba3となるように）、バイアス電圧 Vbaが制御される。これにより、対向電圧 Vcomの切替に要する時間 (切替期間）を従来に比べて短縮することができる。以下、この点につき図 6を参照して説明する。

[0052] 図 6において 1点鎖線で示すように、バイアス電圧 Vbaが時点 tlで第 1のバイアス電圧値 Vbal力第 3のバイアス電圧値 Vba3 (式（2) )へと変化し、時点 t2で第 3のバイアス電圧値 Vba3から第 2のノィァス電圧値 Vba2 (式（3) )へと変化する（以下、このようなバイアス電圧 Vbaの変化を「Vbal→Vba3→Vba2」と表記する）。ノィァス電圧 Vbaの値がこのように Vbal→Vba3→Vba2と変化すると、矩形波電圧としての対向電圧 Vcomの各周期での最大値である高電圧値 VHiは、図 6において実線で示すように変化する。すなわち、当該高電圧値 VHiは、時点 t2以降における当該時点 t2近傍の時点 taにおいて、変更後の高電圧値 (第 2の高電圧値) VHi2に略等しくなり（変更後の高電圧値 VHi2に落ち着き）、切替期間の長さは Tl =ta— tlとなる。これに対し、時点 tlでバイアス電圧 Vbaの値が第 1のノィァス電圧値 Vbalから第 2 のバイアス電圧値 _Vba2へと変化する場合 (従来の場合）には、当該高電圧値 VHiは、図 6において記号" VHi (Vbal→Vba2) "が付された点線で示されるように変化し、時点 t2よりも相当程度の時間が経過した時点 tbにおいて、変更後の高電圧値 (第 2 の高電圧値) VH12に略等しくなり、切替期間の長さは T2 = tb 1となる (Tl < < T 2)。なお、図 6において記号" VHi(Vbal→Vba3) "が付された点線は、時点 tlでバィァス電圧 Vbaの値が第 1のバイアス電圧値 Vbalから第 3のバイアス電圧値 Vba3 へと変化し、その後も第 3のノィァス電圧値 Vba3が維持される場合の高電圧値を示している。

[0053] このようにして本実施形態によれば、 CCバイアス回路を使用して共通電極 Ecを駆動する場合において、対向電圧 Vcomの切替（直流成分としての中心電圧 Vcの変更）に要する時間すなわち切替期間を大幅に短縮することができる。ここで、切替期間をどの程度短縮できるかは、第 3のノィァス電圧値 Vba3および時点 tlから時点 t2 までの時間に依存する。すなわち、バイアス電圧 Vbaの変化を対向電圧 Vcomの中心電圧 Vcを変更するのに必要な変化に比べて過渡的にどの程度拡大する力および、ノィァス電圧 Vbaの変化を中心電圧 Vcを変更するのに必要な変化よりも拡大する時間をどの程度の時間とするか、に依存する。これらの具体的数値については、シミュレーシヨンや実験等に基づき決定される。一般的には、対向電圧 Vcomにおける直流成分（中心電圧 Vc)の変更のためのバイアス電圧 Vbaの過渡的な変化（上記の Vbalから Vba3への変ィ匕）を可能な範囲で大きくし、上記の時点 t2を時点 tlに近づけるのが好ましい。

[0054] なお上記では、対向電圧 Vcomをその中心電圧 Vcが低くなるように切り替える場合

(Vcl > Vc2、 VHil > VHi2、 VLol > VLo2の場合）につ!/、て説明したが（図 5 (B) 、図 6参照）、対向電圧 Vcomをその中心電圧 Vcが高くなるように切り替える場合 (V cl <Vc2、 VHil < Hi2, VLol < VLo2の場合）【こつ、ても、コントローラ 200内【こおいてバイアス電圧制御部 15による電圧設定レジスタ 21へのデータ Dbaの設定により、対向電圧 Vcomにおける直流成分（中心電圧 Vc)の変更のためのバイアス電圧 Vbaの変化が過渡的に拡大される。すなわち、この場合には、上記の時点 tlから時点 t2までは、切替後の中心電圧の値 Vc2よりも大きな値 Vc4に向かって中心電圧 Vcが変化するようにバイアス電圧 Vbaが制御され、時点 t2以降は、切替後の中心電圧の値 Vc2に向かって中心電圧 Vcが変化するようにバイアス電圧 Vbaが制御される。これは、中心電圧目標値 Vtが、時点 tlにおいて Vcl力も Vc4 ( >Vc2)に変更され、時点 t2において Vc4力も Vc2に変更されることを意味する。このようにして本実施形態によれば、対向電圧 Vcomをその中心電圧 Vcが高くなるように切り替える場合においても切替期間を短縮することができる。

[0055] < 1. 3 共通電極駆動部のシミュレーション >

上記のように本実施形態によれば、対向電圧 Vcom (の中心電圧 Vc)を切り替えるためのバイアス電圧 Vbaの変化が過渡的に拡大されるようにバイアス電圧 Vbaが制御され、これにより切替期間が短縮される。本願発明者は、本実施形態におけるこのような切替期間の短縮の効果を確認するために、共通電極駆動部 410の動作につき数値計算によるシミュレーションを行った。以下では、このシミュレーションにっき図 7 〜図 9を参照して説明する。

[0056] 図 7は、液晶表示装置における共通電極駆動部 410としての CCバイアス回路のシミュレーシヨンに使用した回路モデルを示す回路図である。この回路モデルでは、共通電極駆動部は、矩形波電圧発生回路 13に相当する電源 (以下「矩形波電圧源」と V、う） E1と、バイアス電圧発生回路 11に相当する電圧値の制御可能な直流電圧源 ( 以下「可変電圧源」という） E2とを備えるとともに、第 1の抵抗素子 R1に相当する 180 k Ωの抵抗素子 (これも「第 1の抵抗素子」と呼ぶものとする) Rlsと、第 2の抵抗素子 R2に相当する 120k Ωの抵抗素子 (これも「第 2の抵抗素子」と呼ぶものとする) R2sと、結合コンデンサ C1に相当するコンデンサ Clsとを備えている。そして、第 1の抵抗素子 Rlsの一端は可変電圧源 E2の正極に、第 1の抵抗素子 R1の他端は第 2の抵抗素子 R2sの一端にそれぞれ接続され、第 2の抵抗素子 R2の他端は接地されており、矩形波電圧源 E1の出力端は、コンデンサ Clsを介して第 1の抵抗素子 Rlsと第 2 の抵抗素子 R2との接続点である出力点 Noutに接続され、可変電圧源 E2の負極は接地されている。

[0057] 図 8 (A)は、上記シミュレーションにおいて可変電圧源 E2から第 1の抵抗素子 Rls の一端に与えられるバイアス電圧 Vbaの第 1例の変化 (本実施形態におけるバイアス電圧 Vbaの変化に相当）を示す電圧波形図であり、図 8 (B)は、上記シミュレーションにおいて可変電圧源 E2から第 1の抵抗素子 Rlsの一端に与えられるノィァス電圧 V baの第 2例の変化 (従来のバイアス電圧 Vbaの変化に相当）を示す電圧波形図である。第 1例では、バイアス電圧 Vbaは、シミュレーション開始時点（以下、単に「開始時点」と、う）では 4Vであり、開始時点から 0. 03秒経過した時点で 4Vから— 12Vへと変化し、開始時点から 0. 04秒経過した時点で— 12Vから 0Vへと変化し、その後は 0Vに維持される。これに対し第 2例では、バイアス電圧 Vbaは、開始時点では 4Vであり、開始時点から 0. 03秒経過した時点で 4V力も 0Vへと変化し、その後は 0Vに維持される。

[0058] 図 9 (A)〜図 9 (C)は、上記シミュレーション結果を第 1例および第 2例のバイアス電圧 Vbaとともに示す電圧波形図である。図 9 (A)は、第 1例および第 2例のバイアス電圧 Vbaをまとめて示しており、図 9 (B)は、第 1例のバイアス電圧 Vbaが与えられたときに出力点 Noutに得られる対向電圧 Vcomの波形を実線で示すとともに、第 2例のバイアス電圧 Vbaが与えられたときに出力点 Noutに得られる対向電圧 Vcomの波形を点線で示している。ただし、対向電圧 Vcomは、図 9 (C)に示すように、切替期間に比べ (またはコンデンサ Clsと抵抗素子 Rls, R2sとによって決まる時定数に比べ)極めて短い周期の矩形波電圧であるので、図 9 (B)は、矩形波電圧としての対向電圧 Vcomの各周期での最大値である高電圧値 VHiと最小値である低電圧値 VLoとで対向電圧 Vcomの変化を表している。すなわち、図 9 (B)では、対向電圧 Vcomを示す矩形波の上側の包絡線 CHiと下側の包絡線 CLoとによって当該矩形波の変化を表している（図 9 (C)参照)。

[0059] 図 9 (B)に示すように、上記シミュレーション結果によれば、本実施形態に対応する第 1例のバイアス電圧 Vbaが与えられる場合には、開始時点から 0. 05秒程度経過した時点で対向電圧 Vcomの波形が切替後の波形に落ち着いており、切替期間の長さは 0. 02秒程度となる。これに対し、従来に対応する第 2例のバイアス電圧 Vbaが与えられる場合には、開始時点から 0. 13秒程度経過した時点で対向電圧 Vcomの波形が切替後の波形に落ち着いており、切替期間の長さは 0. 1秒程度となる。このように、本実施形態によれば対向電圧 Vcomを切り替える際の切替期間を従来に比ベ大幅に短縮できることを、上記シミュレーションによって確認することができる。

[0060] < 1. 4 表示開始時における共通電極駆動部の動作 >

次に、本実施形態における共通電極駆動部 410の表示開始時の動作について説明する。一般に液晶表示装置には複数の電源が必要であり、それらの電源のほとんどは表示開始前に起動されている。しかし、表示に関わる電圧である上記バイアス電圧 Vbaを出力するノィァス電圧発生回路 11は、表示開始時に起動される。そのため、表示開始時点力対向電圧 Vcom力バイアス電圧 Vbaによって決まる中心電圧 V c (直流成分)を有する矩形波電圧に落ち着く時点までの期間は、上記の切替期間に相当する。したがって、表示開始時における当該期間（以下「バイアス起動期間」という）では、対向電圧 Vcomは最適なものとはなっていないので、本来の表示を行うことができない。

[0061] しかし、本実施形態では、表示開始時における切替期間としてのバイアス起動期間も上記と同様にして短縮することができる。すなわち表示開始の際には、対向電圧 V comは、バイアス電圧 Vba = 0に対応する中心電圧 Vcを有する矩形波電圧から、最適なバイアス電圧値 Vba 1に対応する中心電圧値 Vc 1を有する矩形波電圧へと切り替わること〖こなる。そこで本実施形態では、図 10 (A)に示す如くバイアス電圧 Vbaが変化するように、すなわち、バイアス電圧 Vbaの変化力対向電圧 Vcomの直流成分としての中心電圧 Vcを 0から Vclへと変更するのに必要な変化よりも表示開始時点にお、て過渡的に大きくなるように、ノィァス電圧制御部 15が電圧設定レジスタ 21 にデータ Dbaを書き込む。これにより、表示開始時におけるバイアス起動期間が従来に比べて短縮される。具体的には、バイアス電圧 Vbaを、表示開始時点 tOlにおいて、 0から最適な対向電圧 Vcomの中心電圧値 Vc 1を与えるバイアス電圧値 Vba 1すなわち本来のバイアス電圧値 Vbalよりも大きい所定のバイアス電圧値 VbaOへと変化させ、その後の時点 t02で当該電圧値 VbaOから本来のバイアス電圧値 Vbalへと変化させる。

[0062] 表示開始時にぉ、て共通電極駆動部 410のバイアス電圧 Vbaを上記のように制御することにより、対向電圧 Vcomを示す矩形波の高電圧値 VHiの変化（当該矩形波の上側包絡線）は、図 10 (C)において実線で示すようになる。これに対し、従来のように、バイアス電圧 Vbaを、表示開始時点 tOlで 0から最適なバイアス電圧値 Vbalへと変化させる場合には（図 10 (B)において点線で示す波形参照）、対向電圧 Vcom を示す矩形波の高電圧値 VHiの変化（当該矩形波の上側包絡線)は、図 10 (C)において点線で示すようになる。この図 10 (C)は、本実施形態によれば表示開始時におけるバイアス起動期間も従来に比べて大きく短縮されることを示している。

[0063] < 1. 5 効果〉

上記の切替期間およびバイアス起動期間は、対向電圧 Vcom (の中心電圧 Vc)が本来の値すなわち最適な状態となっていないので、表示品位が低下する。共通電極駆動部として CCバイアス回路を用いた場合、消費電力を低く抑えることができるが、上記の切替期間およびバイアス起動期間は、容量値の大きな結合コンデンサと抵抗値の大きな第 1および第 2の抵抗素子 Rl, R2とによって決まる時定数に依存し、比較的長い期間となる。したがって、 CCバイアス回路を用いた従来の共通電極駆動部では、切替期間やバイアス起動期間における表示品位の低下が人間に視認されてしまう t ヽぅ問題があった。

[0064] しかし、本実施形態によれば、 CCバイアス回路を用いた共通電極駆動部（図 3)により対向 AC駆動を行う液晶表示装置において、対向電圧 Vcom (の中心電圧 Vc)を切り替えるためのバイアス電圧 Vbaの変化が過渡的に拡大されるようにバイアス電圧が制御され、これにより切替期間が従来に比べて大きく短縮される（図 6)。また、表示開始時において対向電圧 Vcomの生成のためのノィァス電圧 Vbaを立ち上げる際にも、対向電圧 Vcomの中心電圧 Vcを本来の中心電圧値 Vc 1へと立ち上げるためのバイアス電圧 Vbaの変化が過渡的に拡大されるようにバイアス電圧 Vbaが制御され、これによりバイアス起動期間が従来に比べて大きく短縮される（図 10 (C) )。したがって、本実施形態によれば、対向 AC駆動を行う液晶表示装置において、共通電極の駆動のための消費電力を低く抑えつつ、対向電圧 Vcomの切替（中心電圧 Vc の切替)や表示開始時におけるバイアス電圧の立ち上げの際の表示品位の低下を抑帘 Uすることができる。

[0065] < 2.第 2の実施形態 >

次に、本発明の第 2の実施形態に係る液晶表示装置について説明する。この液晶表示装置は、その全体構成が上記第 1の実施形態と同様であって、図 1および図 2に示す通りであるので、同一部分には同一の参照符号を付して詳しい説明を省略する。また、この液晶表示装置の全体的な動作も第 1の実施形態と同様であるので説明を省略する。以下では、本実施形態における共通電極駆動部の構成および動作を中心に説明する。なお以下では、本実施形態における共通電極駆動部の構成要素のうち第 1の実施形態と同様の構成要素については同一の参照符号を付すものとする。

[0066] 図 11は、本実施形態における共通電極駆動部の構成を機能的に示すブロック図である。本実施形態における共通電極駆動部 420は、第 1の実施形態と同様、バイァス電圧発生回路 11と、矩形波電圧発生回路 13と、第 1および第 2の抵抗素子 R1, R2と、コンデンサ CIとを備え、これらの構成要素は第 1の実施形態と同様に接続されて CCバイアス回路を構成する。また、この共通電極駆動部 420は、出力点 (第 1の抵抗素子 R1と第 2の抵抗素子 R2との接続点) Noutの電圧を検出する電圧検出回路 17を更に備えるとともに、バイアス制御手段として、バイアス電圧制御部に代えて制御演算部 19を備えている。この制御演算部 19は、図 12に示す後述の処理に基づきバイアス電圧発生回路 11内の電圧設定レジスタ 21 (図 4参照）にデータ Dbaを書き込むことによりバイアス電圧 Vbaを制御するものであり、コントローラ 200の有する機能に基づいて実現される。

[0067] 上記構成において、電圧検出回路 17は、出力点 Noutの電圧 (この電圧は対向電圧 Vcomとして共通電極 Ecに与えられる）の最大値 Vdmaxと最小値 Vdminとを検出し、これらを制御演算部 19に与える。制御演算部 19は、これらの最大値 Vdmaxおよび最小値 Vdminに基づき、図 12のフローチャートが示す処理にしたがってデータ D baをバイアス電圧発生回路 11内の電圧設定レジスタ 21に書き込む。すなわち、制御演算部 19は、以下のように動作する。

[0068] まず、出力点 Noutの電圧として生成すべき対向電圧 Vcomの中心電圧 Vcの値（以下「中心電圧設定値 Vst」という）に変更がある力否か、すなわち、（例えば反射表示モードと透過表示モードとの間での表示モードの切替に伴って）対向電圧 Vcomを切り替えるべき力否かを判定する (ステップ S 12)。この判定の結果、中心電圧設定値 Vstに変更が無、場合は、中心電圧設定値 Vstに対応するバイアス電圧値 Dst、すなわち当該設定値 Vstの中心電圧 Vcを与えるためのバイアス電圧値 Dstを電圧設定値 Dbaとして (ステップ S 26)、ステップ S 28へ進む。

[0069] ステップ S 12での判定の結果、中心電圧設定値 Vstに変更があった場合は、その中心電圧設定値 Vstを変更後の値に更新する (ステップ S14)。次に、電圧検出回路 17から与えられる出力点 Noutの電圧の最大値 Vdmaxおよび最小値 Vdminに基づき、出力点 Noutの電圧の直流成分を、次式により中心電圧検出値 Vdとして算出する（ステップ S 16)。

Vd= (Vdmax+ Vdmin) /2 …（7)

[0070] その後、中心電圧検出値 Vdが中心電圧設定値 Vstに実用上等しいと見なせるか否かを調べるために、中心電圧設定値 Vstと中心電圧検出値 Vdとの差 I Vt— Vd I が所定の小さい正値 εよりも小さいか否かを判定する (ステップ S 18)。この判定の結果、当該差 I Vt— Vd Iが正値 εよりも小さければ、中心電圧検出値 Vdは中心電圧設定値 Vstに実用上等しいと見なせるものとして、中心電圧設定値 Vstに対応するバィァス電圧値 Dstを電圧設定値 Dbaとし (ステップ S26)、ステップ S28へ進む。

[0071] ステップ S 18での判定の結果、当該差 I Vt—Vd Iが正値 ε以上であれば、中心電圧設定値 Vstが中心電圧検出値 Vdよりも大きヽか否かを判定する (ステップ S20) 。この判定の結果、中心電圧設定値 Vstが中心電圧検出値 Vdよりも大きければ、電圧設定レジスタ 21に設定可能な最大値として予め決められた値 (以下「設定可能最大値」） Dmaxを電圧設定値 Dbaとし (ステップ S22)、ステップ S28へ進む。一方、ステツプ S20での判定の結果、中心電圧設定値 Vstが中心電圧検出値 Vdよりも小さければ、電圧設定レジスタ 21に設定可能な最小値として予め決められた値 (以下「設定可能最小値」 ) Dminを電圧設定値 Dbaとし (ステップ S24)、ステップ S28へ進む。

[0072] ステップ S28では、上記のようにして決定された電圧設定値 Dbaをバイアス電圧発生回路 11内の電圧設定レジスタ 21に書き込む。その後、ステップ S 12へ戻り、それ以降のステップを繰り返し実行する。

[0073] ノィァス電圧発生回路 11は、第 1の実施形態と同様、その内部の電圧設定レジスタ 21に書き込まれたデータである電圧設定値 Dbaに相当するアナログ電圧をバイァス電圧 Vbaとして生成する。このバイアス電圧 Vbaは第 1の抵抗素子 R1の一端に与えられ、出力点 Noutに得られる対向電圧 Vcomの直流成分に相当する中心電圧 V cが、このバイアス電圧 Vbaに基づき下記のようになる。

Vc = {R2/ (R1 +R2) } X Vba

し力し、バイアス電圧 Vbaを変化させても、その変化は対向電圧 Vcomの中心電圧 V cに直ちに反映されるわけでな、。本実施形態のように CCバイアス回路を使用してヽる場合には、コンデンサ C1の容量値と第 1および第 2の抵抗素子の抵抗値とによつて決まる時定数が大き、ためである。

[0074] そこで本実施形態では、中心電圧 Vcを変更することによって対向電圧 Vcomを切り替える場合には、図 12に示したように、コントローラ 200内の制御演算部 19は、中心電圧設定値 Vstに変更ありと判定し (ステップ S I 2)、電圧検出回路 17によって検出された出力点 Noutの最大値 Vdmaxと最小値 Vdminとから算出される中心電圧検出値 Vd (これは対向電圧 Vcomの現時点の中心電圧 Vcと見なすことができる）と、変更後の中心電圧設定値 Vstとの差に応じて、次にバイアス電圧発生回路 11内の電圧設定レジスタ 21に書き込むべき電圧設定値 Dbaを決定する。すなわち、中心電圧検出値 Vdと中心電圧設定値 Vstとの差が実用上問題となるような場合 (ステップ S 18で Noと判定される場合）には、 Vst>Vdであれば設定可能最大値 Dmaxを電圧設定値 Dbaとして、 Vstく Vdであれば設定可能最小値 Dminを電圧設定値 Dbaとして、電圧設定レジスタ 21に書き込む (ステップ S20〜S24)。これは、切替後の対向電圧 Vcomが有すべき直流成分に相当する中心電圧設定値 Vstと、出力点 Noutに対向電圧 Vcomとして実際に得られる電圧の直流成分の検出値 Vdとの差が打ち消されるように、電圧設定値 Dbaが決定されることを意味する。また、 Dmax>Dst、 Dm inく Dstであることから、これは、バイアス電圧 Vbaの変化が、対向電圧 Vcomの中心電圧 Vcを変更するのに必要な変化（中心電圧 Vcの値を中心電圧設定値 Vstとするのに必要な変化)よりも大きく変化するように、電圧設定値 Dbaが決定される、ということを意味する。

[0075] 上記のようにして、中心電圧設定値 Vstと中心電圧検出値 Vdとの間に実用上問題となるような差がある間は、中心電圧 Vcの値を中心電圧設定値 Vstに変更するためのバイアス電圧 Vbaの変化が拡大されるように、中心電圧設定値 Vstと中心電圧検出値 Vdとの大小関係に応じて、設定可能最大値 Dmaxまたは設定可能最小値 Dmi nが電圧設定値 Dbaとして電圧設定レジスタ 21に書き込まれる。このようにしてバイァス電圧 Vbaが制御されることにより、中心電圧検出値 Vdが中心電圧設定値 Vstに実用上等しいと見なせる状態になると (ステップ S 18で Yesと判定されると）、その中心電圧設定値 Vstに対応するバイアス電圧値 Dstが電圧設定値 Dbaとして電圧設定レジスタ 21に書き込まれる。

[0076] 上記のように本実施形態によっても、第 1の実施形態と同様、 CCバイアス回路を用 Vヽた共通電極駆動部 420にお!/、て、対向電圧 Vcom (の中心電圧 Vc)を切り替えるためのバイアス電圧 Vbaの変化が過渡的に拡大され、これにより対向電圧 Vcomの切替期間やバイアス起動期間が短縮される。このため、対向 AC駆動を行う液晶表示装置において、共通電極 Ecの駆動のための消費電力を低く抑えつつ、対向電圧 Vc omの切替（中心電圧 Vcの変更）や表示開始時におけるバイアス電圧の立ち上げに伴う表示品位の低下を抑制することができる。し力も、本実施形態によれば、中心電圧検出値 Vdが中心電圧設定値 Vstに実用上等しいと見なせる状態になると、その中心電圧設定値 Vstに対応するバイアス電圧値 Dstが電圧設定値 Dbaとして電圧設定レジスタ 21に書き込まれる。すなわち、対向電圧 Vcomの中心電圧 Vcにっきフィードバック制御が行われる。このため、切替期間等を短縮するためにバイアス電圧値 V baの変化をどの程度の期間過渡的に拡大するのかを予め決定する必要はない。また、中心電圧設定値 Vstと中心電圧検出値 Vdとの間に実用上問題となるような差がある場合には、バイアス電圧 Vbaは、中心電圧 Vcの設定値 Vstと検出値 Vdとの差が打ち消されるように、かつ、中心電圧 Vcを変更するためのバイアス電圧 Vbaの変化が拡大されるように、出力可能な最大値 (設定可能最大値 Dmaxに相当するバイアス電圧値)または出力可能な最小値 (設定可能最小値 Dminに相当するバイアス電圧値）となる。このため、切替期間等を短縮するためにバイアス電圧値 Vbaの変化を過渡的にどの程度拡大するかを決定することが実質的に不要となる。

[0077] なお、本実施形態では、中心電圧設定値 Vstと中心電圧検出値 Vdとの間に実用上問題となるような差がある場合には、上記のステップ S20〜S24のようにして電圧設定値 Dbaが決定される力このような決定方法に限定されるものではなぐ中心電圧 Vcを変更するためのバイアス電圧値 Vbaの変化が拡大されるように電圧設定値 D baを決定するための決定方法であれば他の方法であってもよい。例えば、対向電圧 Vcomの切替前のバイアス電圧 Vbaに対する切替後のバイアス電圧 Vbaの変化が、中心電圧設定値 Vstと中心電圧検出値 Vdとの差に応じて調整されるように、電圧設定値 Dbaを決定してもよヽ。

[0078] < 3.変形例 >

上記第 1および第 2の実施形態では、共通電極駆動部 410, 420においてバイアス電圧 Vbaを生成するノィァス電圧発生回路 11は、コントローラ 200内で、図 4に示すような DZA変換回路 210として実現される力バイアス電圧発生回路 11は、これに限定されず、ノィァス電圧 Vbaの値を制御するできる構成であればよぐまた、コントローラ 200の外部に設けられてもよい。

[0079] 上記第 1および第 2の実施形態では、画素電極と共通電極とが異なる基板上に形成された液晶パネルを例に挙げて説明した力これらの電極構造に限定はなぐ例えば、 IPS(In Plane Switching)方式のような、同一基板上に画素電極と共通電極とが形成されて、るものであってもよ、。

[0080] 上記第 1および第 2の実施形態では、液晶への印加電圧の極性が 1水平走査線毎に反転するライン反転駆動方式の液晶表示装置を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなぐ対向 AC駆動が行われる他の反転駆動方式の表示装置にも適用可能である。例えば、液晶への印加電圧の極性力水平走査線毎に反転する nライン反転駆動方式の液晶表示装置 (n≥ 2)やフレーム反転駆動方式の液晶表示装置にも適用可能である。さらに、対向 AC駆動が行われない液晶表示装置すなわち対向 DC駆動が行われる液晶表示装置においても、本発明と同様の手法が適用可能である。すなわち、直流電圧としての対向電圧を切り替える場合に、その切替のためのバイアス電圧の変化が過渡的に拡大されるようにバイアス電圧を制御することで、すなわちバイアス電圧が対向電圧の切替に必要な変化よりも大きく変化するようにバイアス電圧を制御することで、切替期間を短縮することができる。なお、この場合、図 3の構成における結合コンデンサ C1は存在しないが、第 1の抵抗素子 R1 と第 2の抵抗素子 R2との接続点すなわち出力点には容量性負荷としての液晶パネルの共通電極が接続される。

[0081] 上記第 1および第 2の実施形態の説明からわ力るように、本発明は、液晶パネルが点順次駆動される力線順次駆動されるかに関わらず適用可能であり、また、例えばソースドライバの出力端子と液晶パネルのソースラインとの間に切替スィッチを設けることにより各水平期間内で複数のデータ信号線を時分割的に駆動する液晶表示装置にも適用可能である。

[0082] 上記第 1の実施形態における共通電極駆動部 410の表示開始時の動作の説明からゎ力るように、本発明は、表示開始時におけるノィァス起動期間の短縮にも有効であることから、単一の最適対向電圧しか有さない液晶表示装置にも適用可能である。産業上の利用可能性

本発明は、複数の画素電極とそれに対向する共通電極との間に電圧を印加することによって画像を表示する表示装置であって共通電極に印加すべき対向電圧の値が所定周期で 2つの電圧値の間で交互に切り替わるいわゆる対向 AC駆動方式の表示装置に適用されるものであり、表示モード等の切替に応じて対向電圧が変更される対向 AC駆動方式の液晶表示装置に適する。

Claims

請求の範囲

[1] 表示すべき画像を構成する単位画像にそれぞれ対応する複数の個別電極と当該複数の個別電極に対向するように設けられた共通電極との間に前記画像に応じて電圧を印加することにより前記画像を表示する表示装置の駆動回路であって、前記画像に応じた電圧を前記複数の個別電極に与える個別電極駆動部と、前記共通電極に与えるべき対向電圧を出力し、当該対向電圧の値を所定の高電圧値と所定の低電圧値との間で所定周期で交互に切り替える共通電極駆動部とを備え、

前記共通電極駆動部は、

互いに直列に接続された 2つの抵抗素子を含む抵抗列と、

所定のコンデンサと、

前記バイアス制御部は、前記対向電圧の直流成分を変更するときに、前記直流電圧の値を当該直流成分の変更に必要な変化よりも過渡的に大きく変化させることを特徴とする駆動回路。

[2] 前記バイアス制御部は、前記対向電圧の直流成分を変更するときに、当該直流成分の変更直後の所定期間だけ、前記直流電圧の値を当該直流成分の変更に必要な変化よりも大きく変化させることを特徴とする、請求項 1に記載の駆動回路。

[3] 前記バイアス制御部は、前記表示装置での表示開始時に、前記直流電圧の値を、前記表示装置での表示のために前記対向電圧が有すべき直流成分を前記接続点の電圧に持たせるのに必要な変化よりも過渡的に大きく変化させることを特徴とする、請求項 1に記載の駆動回路。

[4] 前記接続点の電圧を検出する電圧検出器を更に備え、

前記バイアス制御部は、前記対向電圧の直流成分の変更後の値として予め決められた設定値と、前記電圧検出器の検出結果に基づき決定される前記接続点の電圧の直流成分の値である検出値との差が打ち消されるように、前記直流電圧の値を決定することを特徴とする、請求項 1に記載の駆動回路。

[5] 前記バイアス制御部は、

前記差が前記許容値以下である場合には、前記設定値を前記直流電圧の値として決定することを特徴とする、請求項 4に記載の駆動回路。

[6] 表示すべき画像を構成する単位画像にそれぞれ対応する複数の個別電極と当該複数の個別電極に対向するように設けられた共通電極との間に前記画像に応じて電圧を印加することにより前記画像を表示する表示装置の駆動回路であって、前記画像に応じた電圧を前記複数の個別電極に与える個別電極駆動部と、前記共通電極に与えるべき対向電圧を出力し、当該対向電圧の値を所定の高電圧値と所定の低電圧値との間で所定周期で交互に切り替える共通電極駆動部とを備え、

前記共通電極駆動部は、

前記対向電圧の直流成分を変更するときには、前記直流電圧の値を当該直流成分の変更に必要な変化よりも過渡的に大きく変化させることを特徴とする駆動回路。

[7] 請求項 1から 6までのいずれか 1項に記載の駆動回路を備えた表示装置。

[8] 表示すべき画像を構成する単位画像にそれぞれ対応する複数の個別電極と当該複数の個別電極に対向するように設けられた共通電極との間に前記画像に応じて電圧を印加することにより前記画像を表示する表示装置の駆動方法であって、

前記共通電極駆動ステップは、

前記接続点の電圧を前記対向電圧として前記共通電極に与える出力ステップと、前記対向電圧の直流成分を変更するときには、前記直流電圧の値を当該直流成分の変更に必要な変化よりも過渡的に大きく変化させるバイアス制御ステップとを備えることを特徴とする駆動方法。

[9] 前記バイアス制御部ステップでは、前記表示装置での表示開始時に、前記直流電圧が、前記表示装置での表示のために前記対向電圧が有すべき直流成分を前記接続点の電圧に持たせるのに必要な変化よりも過渡的に大きく変化することを特徴とする、請求項 8に記載の駆動方法。

[10] 前記接続点の電圧を検出する検出ステップを更に備え、

前記バイアス制御ステップでは、前記対向電圧の直流成分の変更後の値として予め決められた設定値と、前記検出ステップでの検出結果に基づき決定される前記接続点の電圧の直流成分の値である検出値との差が打ち消されるように、前記直流電圧の値が決定されることを特徴とする、請求項 8に記載の駆動方法。