JP2002287706A - Liquid crystal display device - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、液晶表示装置に関
し、特にマトリクス配置した複数の走査線と複数の信号
線を有し、信号線に印加する変調信号と走査線に線順次
に印加する書き込み電圧との差電圧により液晶素子の点
灯、非点灯を行う液晶表示装置、およびそのための電圧
生成回路に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a liquid crystal display device, and more particularly, to a liquid crystal display device having a plurality of scanning lines and a plurality of signal lines arranged in a matrix, a modulation signal applied to the signal lines, and a writing applied line-sequentially to the scanning lines. The present invention relates to a liquid crystal display device that turns on and off a liquid crystal element by a voltage difference from a voltage, and a voltage generation circuit therefor.
【0002】[0002]
【従来の技術】近年、液晶表示装置は、軽量、薄型、小
型、低消費電力などの特徴から、ほとんどの電子機器に
用いられている。2. Description of the Related Art In recent years, liquid crystal display devices have been used in most electronic devices because of their features such as light weight, thinness, small size, and low power consumption.
【0003】特に、携帯機器などの電池駆動については
さらなる低消費電力化の要求が強くバックライトが不要
な反射型液晶表示装置の開発も進んでいる。また、携帯
機器などにおいては小型化についても重要な課題であ
り、液晶表示装置の周辺回路においても部品削減、小型
化の要求が強い。[0003] In particular, there is a strong demand for further lowering power consumption for driving a battery of a portable device or the like, and the development of a reflective liquid crystal display device that does not require a backlight is also progressing. Also, miniaturization is an important issue in portable devices and the like, and there is a strong demand for parts reduction and miniaturization in peripheral circuits of liquid crystal display devices.
【0004】図7を参照して従来の液晶表示装置につい
て説明する。図7において、従来の液晶表示装置は、L
1からL4の各走査線809とS1からS4の各信号線
811を交互に配置し、走査線809に線順次に所定の
電圧を印加する走査線駆動回路805と、信号線811
に表示データに応じて所定の変調電圧を印加する信号線
駆動回路807と、走査線駆動回路805に入力する正
側選択電圧VAと負側選択電圧VBを生成する選択電圧
生成回路801と、電圧値VDDの1/2の基準電圧V
Mを生成する基準電圧生成回路803で構成している。A conventional liquid crystal display device will be described with reference to FIG. In FIG. 7, a conventional liquid crystal display device has an L
A scanning line driving circuit 805 for alternately arranging the scanning lines 809 of 1 to L4 and the signal lines 811 of S1 to S4 and applying a predetermined voltage to the scanning lines 809 line by line;
A signal line driving circuit 807 for applying a predetermined modulation voltage according to display data, a selection voltage generating circuit 801 for generating a positive side selection voltage VA and a negative side selection voltage VB to be input to the scanning line driving circuit 805, The reference voltage V which is 1/2 of the value VDD
It comprises a reference voltage generation circuit 803 for generating M.
【0005】図7に示す信号線駆動回路807は入力さ
れる表示データラッチ用クロック(CP)により、表示
データ(D0〜3)を取り込み、出力タイミング制御ク
ロック(LP)により、各信号線S1からS4の1水平
分の表示データが「1」の場合には交流化信号DFが
「1」のとき電源VDDを、「0」のときVSSの駆動
電圧を、また、表示データが「0」の場合には交流化信
号DFが「1」のとき電源VSSを、「0」のときVD
Dの駆動電圧を信号線駆動回路807から各信号線S1
〜S4に印加する。A signal line driving circuit 807 shown in FIG. 7 captures display data (D0 to D3) by an input display data latch clock (CP), and outputs from each signal line S1 by an output timing control clock (LP). When the display data for one horizontal line in S4 is “1”, the power supply VDD is set when the AC signal DF is “1”, the driving voltage of VSS is set when the AC conversion signal DF is “0”, and the display data is set to “0”. In this case, when the AC signal DF is “1”, the power supply VSS is set.
D from the signal line drive circuit 807 to each signal line S1
To S4.
【0006】なお、信号線駆動回路807に入力する信
号としては前記した以外の制御信号も入力されるが、基
本動作を説明する場合には省けるので図7においては省
略している。[0007] Control signals other than those described above are also input as signals to be input to the signal line driving circuit 807, but they are omitted in FIG.
【0007】走査線駆動回路805は、入力されるフレ
ーム信号(FRM)、および出力タイミング制御クロッ
ク(LP)により1水平走査時間毎に駆動される走査電
極を内部ロジック回路で選択し、当該選択された走査電
極は、交流化信号(DF)に基づき選択電圧生成回路8
01から供給されるVAまたはVBの駆動電圧を、ま
た、前記選択された走査線以外の走査線(非選択の走査
線)には、基準電圧生成回路803から供給される基準
電圧VMを、走査線L1からL4に印加する。The scanning line driving circuit 805 selects a scanning electrode driven every one horizontal scanning time by an internal logic circuit in accordance with an input frame signal (FRM) and an output timing control clock (LP), and selects the selected scanning electrode. The scanning electrode is supplied to a selection voltage generation circuit 8 based on an alternating signal (DF).
01, and scan voltages (non-selected scan lines) other than the selected scan lines are scanned with the reference voltage VM supplied from the reference voltage generation circuit 803. Apply to lines L1 to L4.
【0008】次に、各電源の生成方法について説明す
る。VA、VBを生成する選択電圧生成回路801は、
スイッチングレギュレータで構成し、供給される電源V
DDからコイル昇圧でVAを発生する。スイッチングレ
ギュレータの構成は一般的なもので構わないので、詳細
説明は省略する。一方負側選択電圧VBは、基準電圧V
Mに対して正側選択電圧VAと電位差が等しくて、負側
に反転した電圧が必要であるので、ここでは正側選択電
圧VAを基準電圧VMに対して反転して電源VBを生成
する。反転して生成する方法にはいくつかある。たとえ
ば、チャージポンプ方式の反転回路がある。VAとVD
Dの2電圧からなり振幅が(VA−VDD)の矩形波を
生成し、容量素子を介して直流成分をカットし、矩形波
の+側をVSSにクランプしてから整流するとVMに対
して反転したVBが得られる。また、スイッチングレギ
ュレータのコイル出力を利用する方法では、コイルの出
力を容量素子を介してダイオードでVSSにクランプし
て整流すると基準電圧VMに対して反転したVBが得ら
れる。上記以外にもさまざまな回路構成がある。Next, a method of generating each power supply will be described. The selection voltage generation circuit 801 that generates VA and VB
Power supply V composed of switching regulator and supplied
VA is generated from DD by coil boosting. Since the configuration of the switching regulator may be a general one, detailed description is omitted. On the other hand, the negative-side selection voltage VB is equal to the reference voltage V
Since the potential difference between M and the positive side selection voltage VA is equal and a voltage inverted to the negative side is required, the power supply VB is generated by inverting the positive side selection voltage VA with respect to the reference voltage VM. There are a number of ways to generate the inversion. For example, there is a charge pump type inversion circuit. VA and VD
A rectangular wave composed of two voltages of D and having an amplitude of (VA-VDD) is generated, a DC component is cut through a capacitive element, the + side of the rectangular wave is clamped to VSS, and then rectified, then inverted with respect to VM VB is obtained. In the method using the coil output of the switching regulator, when the output of the coil is clamped to VSS by a diode via a capacitor and rectified, VB inverted with respect to the reference voltage VM is obtained. There are various circuit configurations other than the above.
【0009】次に、VMを生成する基準電圧生成回路8
03について説明する。基準電圧生成回路803の構成
例を図8を用いて説明する。図8は基準電圧VMの生成
回路であり、差動増幅器901の出力は負側入力にフィ
ードバックするボルテージフォロアを構成し、正側入力
には、VDDとVSSの中間電位である1/2(VDD
−VSS)+VSSの電圧を入力している。ボルテージ
フォロアは入力電圧がそのまま出力電圧に出力されるの
で、VM=1/2(VDD−VSS)+VSSの電圧が
VM出力として得られる。Next, a reference voltage generating circuit 8 for generating a VM
03 will be described. A configuration example of the reference voltage generation circuit 803 will be described with reference to FIG. FIG. 8 shows a circuit for generating the reference voltage VM. The output of the differential amplifier 901 forms a voltage follower that feeds back to the negative input, and the positive input has a potential of 1/2 (VDD) which is an intermediate potential between VDD and VSS.
−VSS) + VSS voltage is input. Since the input voltage of the voltage follower is output as it is to the output voltage, a voltage of VM = V (VDD−VSS) + VSS is obtained as a VM output.
【0010】図7の回路構成では、信号線駆動回路80
7に供給するVDD、VSSから中間電圧を生成して基
準電圧VMを生成し、基準電圧VMに対して走査線駆動
回路805に供給するVAとVBを対称になるように生
成している。一方、特開平9−50007号に開示され
ている液晶表示装置では、図7とは異なる回路構成を取
っている。最低電圧VLC4と最高電圧VLC0が図7
におけるVAとVBであり、その間の電圧であるVLC
1(図7のVDDに相当)、VLC3(VSSに相当)
を抵抗分割で生成して、さらに基準電圧VLC2(V
M)を抵抗分割で生成し、それぞれボルテージフォロア
でインピーダンス変換して出力している。また、特開2
000−75260号に開示されているものでは、VH
(VA)と、VL(VB))から基準電圧VM(VM)
を抵抗分圧で設定し、別途生成したV1(VSS)をV
M基準に反転増幅器で反転してV0(VDD)を生成し
て、ボルテージフォロアでインピーダンス変換して出力
している。[0010] In the circuit configuration of FIG.
The reference voltage VM is generated by generating an intermediate voltage from VDD and VSS supplied to the scan line 7, and VA and VB supplied to the scanning line driving circuit 805 are generated symmetrically with respect to the reference voltage VM. On the other hand, the liquid crystal display device disclosed in JP-A-9-50007 has a circuit configuration different from that of FIG. FIG. 7 shows the minimum voltage VLC4 and the maximum voltage VLC0.
VA and VB at the same time, and the voltage between them, VLC
1 (corresponding to VDD in FIG. 7), VLC3 (corresponding to VSS)
Is generated by resistance division, and the reference voltage VLC2 (V
M) are generated by resistance division, impedance-converted by voltage followers, and output. In addition, JP-A-2
000-75260, VH
(VA) and VL (VB)) to the reference voltage VM (VM)
Is set by the resistance partial voltage, and V1 (VSS) generated separately is set to V
V0 (VDD) is generated by inverting an M reference with an inverting amplifier, impedance-converted by a voltage follower, and output.
【0011】以上のように、基準電圧VMを生成する方
法としては、基準とする電圧がそれぞれことなるが、い
ずれも抵抗分割で所望の基準電圧を設定して、差動増幅
器によるボルテージフォロアでインピーダンス変換して
走査線駆動回路のVM電圧電源端子に供給している。As described above, as a method of generating the reference voltage VM, the reference voltages are different from each other. In each case, a desired reference voltage is set by resistance division, and the impedance is set by a voltage follower using a differential amplifier. The data is converted and supplied to the VM voltage power supply terminal of the scanning line driving circuit.
【0012】[0012]
【発明が解決しようとする課題】上記の液晶表示装置
は、ノートパソコン、携帯電話、PDAなどのモバイル
機器の表示デバイスとして使用されるので、その消費電
力を低減することが強く望まれている。上記2つの開示
されている液晶表示装置における共通点ではすべての電
圧を抵抗分割で生成してボルテージフォロアで出力して
いるため、消費電力に注目すると、抵抗分割で消費する
電力と、ボルテージフォロアを構成する差動増幅器で消
費する電力が常に無駄な電力として消費されていること
になる。一方、図7に示した従来技術では、抵抗分割と
ボルテージフォロアで生成するのは基準電圧VMのみで
それ以外の電圧はスイッチングレギュレータとチャージ
ポンプの反転回路で構成しているので消費電力は極端に
少なくすることが出来るので上記2つの開示されている
液晶表示装置よりは低消費電力である。Since the above-mentioned liquid crystal display device is used as a display device of a mobile device such as a notebook computer, a mobile phone, a PDA, etc., it is strongly desired to reduce the power consumption thereof. In common between the two disclosed liquid crystal display devices, all voltages are generated by resistance division and output by a voltage follower. Therefore, when focusing on power consumption, the power consumed by the resistance division and the voltage follower are expressed as follows. The power consumed by the constituent differential amplifier is always consumed as useless power. On the other hand, in the prior art shown in FIG. 7, only the reference voltage VM is generated by the resistance division and the voltage follower, and the other voltages are constituted by the switching regulator and the inverting circuit of the charge pump. Since the power consumption can be reduced, the power consumption is lower than that of the above two disclosed liquid crystal display devices.
【0013】しかし、図7においてもVMを生成する回
路に関しては、抵抗で消費する電力は無駄になる。ま
た、差動増幅器で消費する電力も無駄である。さらに液
晶の充放電電力が差動増幅器を通して流れる分も無駄な
電力として消費するため、まだ無駄な電力が多い。これ
について図9を用いて詳細に説明する。However, in FIG. 7 as well, in the circuit for generating the VM, the power consumed by the resistor is wasted. Also, the power consumed by the differential amplifier is wasted. Furthermore, since the charge / discharge power of the liquid crystal flowing through the differential amplifier is also consumed as wasted power, there is still much wasted power. This will be described in detail with reference to FIG.
【0014】図9は、走査線L1と信号線S1で構成す
る1画素における液晶の充放電で消費される電力を説明
するための回路図である。図9において差動増幅器90
1と抵抗903で構成する回路は図8に示したVM生成
回路であり、VM出力は走査線駆動回路805を介して
走査線L1に接続される。信号線駆動回路807は入力
される電源VDDとVSSを表示データに応じて選択し
て信号線S1に印加する。走査線L1と信号線S1で構
成する1画素は液晶容量302と液晶抵抗301の並列
回路の等価回路で表すことができる。FIG. 9 is a circuit diagram for explaining power consumed by charging and discharging of liquid crystal in one pixel formed by the scanning line L1 and the signal line S1. Referring to FIG.
The circuit composed of 1 and the resistor 903 is the VM generation circuit shown in FIG. 8, and the VM output is connected to the scanning line L1 via the scanning line driving circuit 805. The signal line driving circuit 807 selects the input power supplies VDD and VSS according to the display data and applies the selected power supplies to the signal line S1. One pixel including the scanning line L1 and the signal line S1 can be represented by an equivalent circuit of a parallel circuit of the liquid crystal capacitor 302 and the liquid crystal resistor 301.
【0015】いま、信号線S1に信号線駆動回路807
によりVDDが印加される場合には、液晶容量302に
は信号線S1から充電電流1003が流れる。このとき
液晶容量302の静電容量をCとすると、液晶容量30
2にはC(VDD−VM)の電荷が充電される。つぎに
信号線駆動回路807により信号線S1がVSSに印加
されると、液晶容量302には走査線L1から充電電流
1002が流れる。このとき液晶容量302に保持され
ていた電荷C(VDD−VM)は信号線S1に放電され
る。さらに充電電流1002により液晶容量はC(VM
−VSS)の電荷が充電される。つぎに再び信号線駆動
回路807がVDDに切り替わるとC(VM−VSS)
の電荷が放電し再び充電電流1003により充電され
る。Now, the signal line driving circuit 807 is connected to the signal line S1.
, A charging current 1003 flows from the signal line S1 to the liquid crystal capacitor 302. At this time, assuming that the capacitance of the liquid crystal capacitor 302 is C,
2 is charged with a charge of C (VDD-VM). Next, when the signal line S1 is applied to VSS by the signal line drive circuit 807, a charging current 1002 flows from the scanning line L1 to the liquid crystal capacitor 302. At this time, the charge C (VDD-VM) held in the liquid crystal capacitor 302 is discharged to the signal line S1. Further, the liquid crystal capacity is changed to C (VM
−VSS). Next, when the signal line driving circuit 807 is switched to VDD again, C (VM-VSS)
Is discharged and charged again by the charging current 1003.
【0016】ここで消費される電力について説明する。
液晶容量302に充電される電荷はC(VM−VSS)
であるがVMを生成する差動増幅器901の電源VDD
から充放電電流1002が流れる。信号線駆動回路80
7がVDDとVSSを切り替える周波数をfとすると、
全体で消費される電力は、 W=f×C×(VM−VSS)×(VDD−VSS) (数式1) となる。一方、液晶容量302で充放電される電力は、
切り替わるたびに電荷C(VDD−VM)=C(VM−
VSS)が充放電されるので、 WLC=f×C×(VM−VSS)2 (数式2) となる。 VM=(VDD−VSS)/2+VSS (数式3) を考慮すると、次式で表されるWpが液晶の充放電以外
で消費される無駄な電力となる。 Wp=W−WLC=f×C×(VM−VSS)2 (数式4) つまり、充放電で消費される電力と同等の電力が無駄な
電力となり効率は50%であることがわかる。The power consumed here will be described.
The charge charged in the liquid crystal capacitor 302 is C (VM-VSS)
But the power supply VDD of the differential amplifier 901 that generates VM
Charge / discharge current 1002 flows from. Signal line drive circuit 80
Assuming that f is the frequency at which 7 switches between VDD and VSS, f
The power consumed as a whole is W = f × C × (VM−VSS) × (VDD−VSS) (Equation 1). On the other hand, the power charged and discharged by the liquid crystal capacitor 302 is:
Each time the charge is switched, the electric charge C (VDD−VM) = C (VM−
VSS) is charged and discharged, so WLC = f × C × (VM−VSS) 2 (Equation 2). Considering VM = (VDD-VSS) / 2 + VSS (Equation 3), Wp represented by the following equation is a useless power consumed except for charging and discharging the liquid crystal. Wp = W−W LC = f × C × (VM−VSS) 2 (Equation 4) In other words, it can be seen that power equivalent to the power consumed in charging and discharging becomes useless power and the efficiency is 50%.
【0017】さらに、上記Wpに加え、VMを生成する
抵抗分割回路の抵抗で消費する電力と、差動増幅器の消
費電力が無駄な電力として消費されており、VM生成回
路の効率は20%程度になってしまっている。このよう
に従来技術では、液晶素子への充放電電力以上に電源生
成回路で消費する無駄な消費電力が多く、液晶表示装置
の特徴である低消費電力を十分に引き出せていない。Further, in addition to the above Wp, the power consumed by the resistance of the resistance dividing circuit for generating the VM and the power consumed by the differential amplifier are consumed as wasted power, and the efficiency of the VM generating circuit is about 20%. It has become. As described above, in the related art, the power generation circuit consumes more wasteful power than the charge / discharge power to the liquid crystal element, and the low power consumption characteristic of the liquid crystal display device cannot be sufficiently obtained.
【0018】(発明の目的)本発明の目的は、上記の課
題点を解決するためになされるものであり、液晶表示装
置の電源生成回路の効率を向上し低消費電力化を実現す
ことである。さらに、回路部品数を削減することにより
小型、低コスト化を実現することである。(Object of the Invention) An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems, and by improving the efficiency of a power supply generation circuit of a liquid crystal display device and realizing low power consumption. is there. Another object of the present invention is to reduce the number of circuit components to achieve a reduction in size and cost.
【0019】[0019]
【課題を解決するための手段】これらの課題を解決する
ために本発明による液晶表示装置は、下記に記載の手段
を採用する。In order to solve these problems, a liquid crystal display device according to the present invention employs the following means.
【0020】本発明の液晶表示装置は、複数の信号線を
有する第1の電極基板と前記複数の信号線と交差する複
数の走査線を有する第2の電極基板の間に液晶を挟持し
てなる液晶パネルと、前記複数の信号線を駆動する信号
線駆動回路と、前記複数の走査線を駆動する走査線駆動
回路と、前記走査線駆動回路に複数の駆動電圧を供給す
る電源回路とを備え、前記走査線駆動回路が、正負の選
択電圧の供給を受けるための選択電圧電源端子と、選択
電圧の中間電圧である基準電圧の供給を受けるための基
準電圧電源端子と、それぞれの電源端子から一つを選択
して前記走査線に接続する出力回路を有する液晶表示装
置において、コンデンサーを設け、前記コンデンサーの
一方の端子をいずれかの電源線に接続するとともに他方
の端子を前記基準電圧電源端子に接続し、外部から電圧
を供給することなく、前記コンデンサーに生じる電圧に
よって前記基準電圧を生成するように構成されている。In the liquid crystal display device of the present invention, a liquid crystal is sandwiched between a first electrode substrate having a plurality of signal lines and a second electrode substrate having a plurality of scanning lines intersecting the plurality of signal lines. A liquid crystal panel, a signal line drive circuit that drives the plurality of signal lines, a scan line drive circuit that drives the plurality of scan lines, and a power supply circuit that supplies a plurality of drive voltages to the scan line drive circuit. A power supply terminal for receiving a supply of a positive / negative selection voltage; a reference voltage power supply terminal for receiving a supply of a reference voltage which is an intermediate voltage between the selection voltages; A liquid crystal display device having an output circuit for selecting one from the above and connecting to the scanning line, providing a capacitor, connecting one terminal of the capacitor to one of the power supply lines, and connecting the other terminal to the reference. Connected to the piezoelectric source terminal, without supplying a voltage from the outside, and is configured to generate the reference voltage by a voltage generated in the condenser.
【0021】さらに、本発明の液晶表示装置は、コンデ
ンサーの静電容量は、液晶パネルの静電容量の100倍
以上の値となるように構成されている。Further, the liquid crystal display device of the present invention is configured such that the capacitance of the capacitor is 100 times or more the capacitance of the liquid crystal panel.
【0022】また、本発明の液晶表示装置は、複数の信
号線を有する第1の電極基板と前記複数の信号線と交差
する複数の走査線を有する第2の電極基板の間に液晶を
挟持してなる液晶パネルと、前記複数の信号線を駆動す
る信号線駆動回路と、前記複数の走査線を駆動する走査
線駆動回路と、前記走査線駆動回路に複数の駆動電圧を
供給する電源回路とを備え、前記走査線駆動回路が、正
負の選択電圧の供給を受けるための選択電圧電源端子
と、選択電圧の中間電圧である基準電圧の供給を受ける
ための基準電圧電源端子と、それぞれの電源端子から一
つを選択して前記走査線に接続する出力回路を有する液
晶表示装置において、第1のコンデンサと第2のコンデ
ンサを設け、前記第1のコンデンサの一方の端子をいず
れかの電源線に接続するとともに他方の端子を前記第2
のコンデンサの一方の端子に接続し、前記第2のコンデ
ンサーの他方の端子を他のいずれかの電源線に接続し、
外部から電圧を供給することなく、前記第1のコンデン
サーに生じる電圧によって前記基準電圧を生成するよう
に構成されている。Further, in the liquid crystal display device of the present invention, a liquid crystal is sandwiched between a first electrode substrate having a plurality of signal lines and a second electrode substrate having a plurality of scanning lines intersecting the plurality of signal lines. A liquid crystal panel, a signal line drive circuit for driving the plurality of signal lines, a scan line drive circuit for driving the plurality of scan lines, and a power supply circuit for supplying a plurality of drive voltages to the scan line drive circuit Wherein the scanning line driving circuit includes a selection voltage power supply terminal for receiving supply of positive and negative selection voltages, a reference voltage power supply terminal for receiving supply of a reference voltage that is an intermediate voltage of the selection voltage, In a liquid crystal display device having an output circuit for selecting one from power supply terminals and connecting to the scanning line, a first capacitor and a second capacitor are provided, and one terminal of the first capacitor is connected to one of the power supply terminals. Connect to wire Said Rutotomoni other terminal second
Connected to one terminal of the capacitor, and the other terminal of the second capacitor is connected to any other power line,
The reference voltage is generated by a voltage generated in the first capacitor without supplying a voltage from outside.
【0023】さらに、本発明の液晶表示装置は、第1の
コンデンサーの静電容量と第2のコンデンサーの静電容
量の和は、液晶パネルの静電容量の100倍以上の値で
あるように構成されている。Further, in the liquid crystal display device of the present invention, the sum of the capacitance of the first capacitor and the capacitance of the second capacitor is at least 100 times the capacitance of the liquid crystal panel. It is configured.
【0024】[0024]
【発明の実施の形態】以下、図面を使用して本発明の液
晶表示を利用した最適な実施形態を説明する。なお、従
来の技術と同一の構成要素に関しては同一の符号を付加
する。また、本実施の形態における全図において同一の
構成要素については同一の符号を付加し、説明を省略す
る。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a block diagram showing a preferred embodiment of a liquid crystal display according to the present invention. Note that the same reference numerals are added to the same components as those in the related art. In all the drawings in the present embodiment, the same components are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
【0025】〔実施形態1:図1〜図4〕図1は本実施
の形態1における液晶表示装置の構成図である。図1に
おいて、L1からL4の各走査線809とS1からS4
の各信号線811は交互に配置し、走査線809に線順
次に所定の電圧を印加する走査線駆動回路805と、信
号線811に表示データに応じて所定の変調電圧を印加
する信号線駆動回路807と、走査線駆動回路805に
入力する正側選択電圧VAと負側選択電圧VBを生成す
る選択電圧生成回路801と、信号線駆動回路807に
入力する電圧値VDDの電源と電圧値VSSの電源で構
成している。ここまでは従来の技術と同一の構成である
が、本実施の形態では、走査線駆動回路805のVM電
圧電源端子には電圧を安定化させるために安定化コンデ
ンサ101の一方の端子を接続し、もう一方の端子をV
SSに接続する。[Embodiment 1: FIGS. 1 to 4] FIG. 1 is a configuration diagram of a liquid crystal display device according to the first embodiment. In FIG. 1, each scanning line 809 from L1 to L4 and S1 to S4
The signal lines 811 are alternately arranged, and a scanning line driving circuit 805 for applying a predetermined voltage line-sequentially to the scanning lines 809 and a signal line driving circuit for applying a predetermined modulation voltage to the signal lines 811 in accordance with display data. A circuit 807, a selection voltage generation circuit 801 for generating a positive selection voltage VA and a negative selection voltage VB input to the scanning line driving circuit 805, a power supply of a voltage VDD input to the signal line driving circuit 807, and a voltage VSS. Power supply. Up to this point, the configuration is the same as that of the conventional technique, but in this embodiment, one terminal of the stabilizing capacitor 101 is connected to the VM voltage power supply terminal of the scanning line driving circuit 805 in order to stabilize the voltage. And the other terminal to V
Connect to SS.
【0026】信号線駆動回路807には表示データラッ
チクロックCP、データ信号D0〜D3、出力タイミン
グ制御クロックLP、交流化信号DFを入力する。走査
線駆動回路805には、出力タイミング制御クロックL
P、フレーム信号FRM、交流化信号DFを入力する。The signal line drive circuit 807 receives a display data latch clock CP, data signals D0 to D3, an output timing control clock LP, and an AC signal DF. The scanning line driving circuit 805 has an output timing control clock L
P, a frame signal FRM, and an alternating signal DF are input.
【0027】次に各構成要素の動作を説明する。信号線
駆動回路807は、入力される表示データラッチクロッ
ク(CP)により、表示データ(D0〜3)を1ライン
分取り込む。つぎに出力タイミング制御クロック(L
P)により、各信号電極S1からS4の表示データが
「1」の場合には交流化信号DFが「1」のとき電源V
DDを、「0」のとき電源VSSの駆動電圧を、また、
表示データが「0」の場合には交流化信号DFが「1」
のとき電源VSSを、「0」のとき電源VDDを信号線
駆動回路807から各信号線S1〜S4に出力する。Next, the operation of each component will be described. The signal line driving circuit 807 captures display data (D0 to D3) for one line by the input display data latch clock (CP). Next, the output timing control clock (L
According to P), when the display data of each of the signal electrodes S1 to S4 is "1", the power supply V when the AC signal DF is "1".
DD is a drive voltage of the power supply VSS when “0”, and
When the display data is "0", the AC signal DF is "1".
And the power supply VDD is output from the signal line drive circuit 807 to each of the signal lines S1 to S4 when the power supply voltage is "0".
【0028】なお、各信号線駆動回路に入力する信号と
しては前記した以外の制御信号も入力されることもある
が、基本動作を説明する場合には省けるので図1におい
ては省略している。It should be noted that although control signals other than those described above may also be input as signals to be input to each signal line drive circuit, they are omitted in FIG.
【0029】走査線駆動回路805は、入力されるフレ
ーム信号(FRM)、および出力タイミング制御クロッ
ク(LP)により1ライン走査時間毎に駆動される走査
電極を内部ロジック回路で選択し、当該選択された走査
電極(選択の走査線)は、交流化信号(DF)に基づき
選択電圧生成回路801から供給されるVAまたはVB
の駆動電圧を走査線L1からL4の当該選択された走査
電極に印加する。また、前記選択された走査線以外の走
査線(非選択の走査線)は、走査線駆動回路805のV
M電源端子と接続される。The scanning line driving circuit 805 selects a scanning electrode driven every one line scanning time by an internal logic circuit according to an input frame signal (FRM) and an output timing control clock (LP), and selects the selected scanning electrode. The scanning electrodes (selected scanning lines) are supplied with VA or VB supplied from the selection voltage generation circuit 801 based on the AC signal (DF).
Is applied to the selected scanning electrodes of the scanning lines L1 to L4. Further, scanning lines other than the selected scanning line (non-selected scanning lines) are connected to the V line of the scanning line driving circuit 805.
Connected to M power terminal.
【0030】これら信号線駆動回路807と走査線駆動
回路805により電極に印加される波形を図2に示す。
図2において交流化信号DFは第1フレーム(F1)と
第2フレーム(F2)のフレーム毎に反転するフレーム
反転駆動である。T(L1)〜T(L4)はそれぞれの
走査線を選択する期間を示しており出力タイミング制御
クロック(LP)に同期している。波形201はL1走
査線の印加波形であり、T(L1)の期間で第1フレー
ムでは選択電圧VAを印加し第2フレームでは選択電圧
VBを印加している。波形201はL2走査線の印加波
形であり、T(L2)の期間で選択電圧を印加してい
る。波形203は走査線毎に表示データが「1」、
「0」と切り替わっている場合の信号線S1の印加波形
である。L1が選択状態であるT(L1)の期間では第
1フレームではDFが「0」であるのでVSSを印加
し、第2フレームではDFが「1」であるのでVDDを
印加している。L2の選択期間であるT(L2)では表
示データが切り替わるのに応じて第1フレームではVD
Dを第2フレームではVSSを印加している。波形20
4は走査線毎に表示データが「0」、「1」と切り替わ
っている場合の信号線S2の印加波形でありL1が選択
状態であるT(L1)の期間では第1フレームではDF
が「0」であるのでVDDを印加し、第2フレームでは
DFが「1」であるのでVSSを印加している。FIG. 2 shows waveforms applied to the electrodes by the signal line driving circuit 807 and the scanning line driving circuit 805.
In FIG. 2, the alternating signal DF is a frame inversion drive for inverting every frame of a first frame (F1) and a second frame (F2). T (L1) to T (L4) indicate periods during which each scanning line is selected, and are synchronized with the output timing control clock (LP). A waveform 201 is an application waveform of the L1 scanning line. In the period T (L1), the selection voltage VA is applied in the first frame and the selection voltage VB is applied in the second frame. A waveform 201 is an application waveform of the L2 scanning line, and the selection voltage is applied in a period of T (L2). In the waveform 203, the display data is “1” for each scanning line,
It is a waveform applied to the signal line S1 when it is switched to “0”. In the period of T (L1) in which L1 is selected, VSS is applied in the first frame because DF is “0”, and VDD is applied in the second frame because DF is “1”. In T (L2), which is the selection period of L2, VD in the first frame in response to the switching of the display data.
D is applied with VSS in the second frame. Waveform 20
Reference numeral 4 denotes a waveform applied to the signal line S2 when the display data is switched between “0” and “1” for each scanning line.
Is “0”, VDD is applied. In the second frame, DF is “1”, so VSS is applied.
【0031】図2に示すように交流化信号DFにより走
査線の印加波形と信号線の印加波形の極性が切り替わっ
ている。それぞれが基準電圧VMに対して対象な電圧を
印加するので走査線と信号線の交点に位置する液晶画素
に印加される実効値は一定であり電流の流れる方向が交
互に切り替わる交流駆動が実現できている。ここで重要
な点は交流化信号DFはフレーム毎に反転するので信号
線に印加される駆動電圧VDDとVSSの印加期間は表
示データに関わらず必ず同じになることである。これが
同じにならないと液晶素子には直流電圧が印加され、液
晶の劣化を招き、画像焼き付きや信頼性劣化などの品質
を著しく損なってしまう。従ってすべての液晶表示装置
において、数フレームの期間内ではVDDとVSSの印
加期間が必ず等しくなるように駆動される。As shown in FIG. 2, the polarity of the waveform applied to the scanning line and the polarity of the waveform applied to the signal line are switched by the AC signal DF. Since each applies a target voltage with respect to the reference voltage VM, the effective value applied to the liquid crystal pixel located at the intersection of the scanning line and the signal line is constant, and AC driving in which the direction of current flowing alternately can be realized. ing. The important point here is that since the alternating signal DF is inverted every frame, the application period of the drive voltage VDD and VSS applied to the signal line is always the same regardless of the display data. If this is not the case, a DC voltage is applied to the liquid crystal element, which causes deterioration of the liquid crystal and significantly impairs the quality such as image sticking and reliability deterioration. Therefore, all the liquid crystal display devices are driven so that the application periods of VDD and VSS are always equal within a period of several frames.
【0032】次に、各電源の生成方法について説明す
る。VA、VBを生成する選択電圧生成回路801は、
スイッチングレギュレータで構成し、供給される電源V
Dからコイル昇圧でVAを発生する。スイッチングレギ
ュレータの構成は一般的なもので構わないので、詳細説
明は省略する。一方負側選択電圧VBは、基準電圧VM
に対して正側選択電圧VAと電位差が等しくて、負側に
反転した電圧が必要であるので、ここでは正側選択電圧
VAを基準電圧VMに対して反転して電源VBを生成す
る。反転して生成する方法にはいくつかある。たとえ
ば、チャージポンプ方式の反転回路がある。VAとVD
Dの2電圧からなる振幅が(VA−VDD)の矩形波を
生成し、容量素子を介して直流成分をカットし、矩形波
の+側をVSSにクランプしてから整流するとVMに対
して反転したVBが得られる。また、スイッチングレギ
ュレータのコイル出力を利用する方法では、コイルの出
力を容量素子を介してダイオードでVSSにクランプし
て整流すると反転したVBが得られる。Next, a method of generating each power supply will be described. The selection voltage generation circuit 801 that generates VA and VB
Power supply V composed of switching regulator and supplied
VA is generated from D by boosting the coil. Since the configuration of the switching regulator may be a general one, detailed description is omitted. On the other hand, the negative side selection voltage VB is equal to the reference voltage VM.
Since the potential difference is equal to the positive side selection voltage VA and a voltage inverted to the negative side is required, the power supply VB is generated by inverting the positive side selection voltage VA with respect to the reference voltage VM. There are a number of ways to generate the inversion. For example, there is a charge pump type inversion circuit. VA and VD
A rectangular wave having an amplitude of (VA-VDD) consisting of two voltages of D is generated, a DC component is cut through a capacitive element, the + side of the rectangular wave is clamped to VSS, and then rectified, then inverted with respect to VM. VB is obtained. In the method using the coil output of the switching regulator, the output of the coil is clamped to VSS by a diode via a capacitor and rectified to obtain an inverted VB.
【0033】次に基準電圧VMの生成方法について説明
する。図1において走査線駆動回路805のVM電源端
子には安定化コンデンサ101の一方の電極を接続し、
他方の電極はVSSに接続している。図1では他方の電
極をVSSに接続しているがVDDでもそれ以外の安定
な電位に接続してもかまわない。以上のように接続した
安定化コンデンサ101のみで基準電圧VMを生成す
る。本実施の形態が従来技術と大きく異なるのは基準電
圧VMを生成するのに能動素子を用いて新たに外部で電
源を生成するのではなく走査線から誘起される波形を安
定化コンデンサ101に蓄積して生成する点にある。Next, a method of generating the reference voltage VM will be described. In FIG. 1, one electrode of the stabilizing capacitor 101 is connected to the VM power supply terminal of the scanning line driving circuit 805,
The other electrode is connected to VSS. In FIG. 1, the other electrode is connected to VSS, but may be connected to VDD or another stable potential. The reference voltage VM is generated only by the stabilizing capacitor 101 connected as described above. This embodiment differs greatly from the prior art in that a reference voltage VM is not generated by using an active element to generate a new external power supply, but a waveform induced from a scanning line is stored in a stabilizing capacitor 101. The point is to generate.
【0034】図3は、走査線L1と信号線S1で構成す
る1画素における回路図であり、図2における非選択期
間(T(L2)〜T(L4))における回路図である。
図3において走査線L1と信号線S1の交点には液晶抵
抗301と液晶容量302がある。走査線L1は非選択
期間であるので走査線駆動回路805はVM電圧電源端
子を走査線L1と接続するので、VM電圧電源端子に接
続する安定化コンデンサ101と走査線L1が接続され
ることになる。信号線駆動回路807は入力される電源
VDDとVSSを交互に選択して図2の波形203を信
号線S1に印加する。FIG. 3 is a circuit diagram of one pixel constituted by the scanning line L1 and the signal line S1, and is a circuit diagram in a non-selection period (T (L2) to T (L4)) in FIG.
In FIG. 3, there are a liquid crystal resistor 301 and a liquid crystal capacitor 302 at the intersection of the scanning line L1 and the signal line S1. Since the scanning line L1 is in the non-selection period, the scanning line driving circuit 805 connects the VM voltage power supply terminal to the scanning line L1, so that the scanning line L1 is connected to the stabilizing capacitor 101 connected to the VM voltage power supply terminal. Become. The signal line driving circuit 807 alternately selects the input power supplies VDD and VSS and applies the waveform 203 of FIG. 2 to the signal line S1.
【0035】図3を用いて安定化コンデンサ101の端
子Aの電圧がどのように変化するかを説明する。図4は
安定化コンデンサ101の端子Aの電圧変化を示すグラ
フで縦軸が電圧V、横軸が時間Tである。波形401は
安定化コンデンサ101の端子Aの電圧波形である。液
晶表示装置への電源投入時に相当するT=0では、安定
化コンデンサ101は電荷が充電されていないので電圧
は0Vである。How the voltage at the terminal A of the stabilizing capacitor 101 changes will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a graph showing a voltage change at the terminal A of the stabilizing capacitor 101, in which the vertical axis represents the voltage V and the horizontal axis represents the time T. A waveform 401 is a voltage waveform at the terminal A of the stabilizing capacitor 101. At T = 0, which is equivalent to turning on the power to the liquid crystal display device, the voltage is 0 V because the stabilizing capacitor 101 is not charged.
【0036】その後に電源が投入されると図2の波形2
03に示したように信号線S1にはVDDとVSSが交
互に印加される。このときには液晶抵抗301と安定化
コンデンサ101で形成する積分回路により、充電が始
まる。このときの時定数τは、液晶抵抗301の抵抗値
をR、安定化コンデンサ101の静電容量をCsとする
と τ=R・Cs (数式5) で表される。通常の液晶では画面サイズによるが抵抗値
Rは数100kΩ〜数MΩであるので安定化コンデンサ
101に1uFを用いれば充電時定数は1秒程度であ
る。図2の波形203に示すように信号線S1にはVD
DとVSSが交流化信号DFでフレーム毎に切り替えら
れるので、先に述べたように液晶表示装置の駆動上、数
フレームの間では信号線S1にVDDが印加されている
期間の総和とVSSが印加されている期間の総和は必ず
等しくなる。また、図2におけるフレーム周期は通常1
4msec以下であり、時定数τに比べて非常に短い周
期であることから、安定化コンデンサ101の端子Aの
電圧VMはVDDとVSSの中間電圧である VM=(VDD−VSS)/2+VSS (数式6) を最終電圧として充電されていく。図4の波形403に
充電の様子を示す。Thereafter, when the power is turned on, the waveform 2 in FIG.
As shown in FIG. 03, VDD and VSS are alternately applied to the signal line S1. At this time, charging is started by an integrating circuit formed by the liquid crystal resistor 301 and the stabilizing capacitor 101. The time constant τ at this time is represented by τ = R · Cs (Equation 5), where R is the resistance value of the liquid crystal resistor 301 and Cs is the capacitance of the stabilizing capacitor 101. In a normal liquid crystal, the resistance value R is several 100 kΩ to several MΩ depending on the screen size, so that if 1 μF is used for the stabilizing capacitor 101, the charging time constant is about 1 second. As shown in the waveform 203 of FIG.
Since D and VSS are switched for each frame by the AC conversion signal DF, as described above, during driving of the liquid crystal display device, the sum of the period during which VDD is applied to the signal line S1 and VSS during a few frames are reduced. The sum of the applied periods is always equal. The frame period in FIG.
Since the period is 4 msec or less and the period is much shorter than the time constant τ, the voltage VM at the terminal A of the stabilizing capacitor 101 is an intermediate voltage between VDD and VSS. VM = (VDD−VSS) / 2 + VSS 6) is charged as the final voltage. A waveform 403 in FIG. 4 shows a state of charging.
【0037】さらに、液晶容量301と安定化コンデン
サ101が直列に接続しているために信号線S1の電位
変動分が2つの容量素子で分圧されたΔVの変動分が重
畳される。このときのΔVは、 ΔV=Cs/(C+Cs)×(VDD−VSS) (数式7) となる。この電圧変動分を図4の波形403に重畳した
波形401が実際の安定化コンデンサ101の端子Aの
電圧VMの充電波形そのものである。Further, since the liquid crystal capacitance 301 and the stabilizing capacitor 101 are connected in series, the fluctuation of ΔV obtained by dividing the fluctuation of the potential of the signal line S1 by the two capacitance elements is superimposed. ΔV at this time is as follows: ΔV = Cs / (C + Cs) × (VDD−VSS) (Equation 7). A waveform 401 obtained by superposing this voltage variation on the waveform 403 in FIG. 4 is the actual charging waveform of the voltage VM at the terminal A of the stabilizing capacitor 101.
【0038】図4の波形401をみると安定化コンデン
サ101の端子Aの電圧VMは時定数τを十分すぎれ
ば、数式6と数式7を重畳した電圧波形になる。ここ
で、液晶容量301の静電容量Cに比べて安定化コンデ
ンサ101の静電容量Csを100倍以上に設定すれ
ば、数式7のΔVは1/100以下になり、数式6で表
される電圧VMに比べて非常に小さい変動分になる。つ
まり、数式7の変動分は無視することができ、安定化コ
ンデンサ101の端子Aの電圧VMは数式6で表される
電圧が常に充電されているとみなすことができる。Referring to the waveform 401 of FIG. 4, if the voltage VM at the terminal A of the stabilizing capacitor 101 has a sufficient time constant τ, a voltage waveform is obtained by superimposing Equations 6 and 7. Here, if the capacitance Cs of the stabilizing capacitor 101 is set to be 100 times or more as large as the capacitance C of the liquid crystal capacitance 301, ΔV in Expression 7 becomes 1/100 or less, and is expressed by Expression 6. The variation is very small compared to the voltage VM. That is, the amount of change in Expression 7 can be ignored, and the voltage VM at the terminal A of the stabilizing capacitor 101 can be regarded as always being charged with the voltage represented by Expression 6.
【0039】この数式6の電圧はVDDとVSSの中間
電位であり、まさに所望する基準電圧である。つまり、
安定化コンデンサ101にはつねに基準電圧VMを得る
ことができる。The voltage of the equation (6) is an intermediate potential between VDD and VSS, and is a desired reference voltage. That is,
The reference voltage VM can always be obtained from the stabilizing capacitor 101.
【0040】次に、電源投入後に十分な時間が経過し、
安定化コンデンサ101に数式6に示す基準電圧VMが
充電されている場合に走査線L1を駆動した場合の充放
電電力について計算する。図3において充電電流310
は信号線駆動回路807がVDDを選択した場合の充電
電流で、充電電流311は信号線駆動回路807がVS
Sを選択した場合の充電電流である。ここで、液晶容量
Cと安定化コンデンサCsとの容量比が十分に大きいこ
とと、安定化コンデンサ101が電圧VMにすでに充電
されていることを考慮すると、信号線駆動回路807が
VDDを選択した場合には充電電流310により、液晶
容量302にはC(VDD−VM)の電荷が充電され
る。続いてVSSを選択した場合には充電電流311を
介して充電した電荷を放電し、同様にC(VM−VS
S)の電荷を充電する。したがって、消費される電力
は、信号線駆動回路807がVDDとVSSを切り替え
る周波数をfとすると、 W=f/2×C((VDD−VM)2+(VM−VSS)2 )(数式8) となる。これは、液晶容量で充放電される電力である
(数式2)と同等になる。つまり、従来の技術のように
無駄な電力Wpが発生しないことになり、電源効率がほ
ぼ100%であることを意味する。また、従来の技術の
ように抵抗素子、差動増幅器などを一切用いていないの
でこれらの損失もないことは明白である。Next, a sufficient time elapses after the power is turned on,
The charge / discharge power when the scanning line L1 is driven when the reference voltage VM shown in Expression 6 is charged in the stabilizing capacitor 101 is calculated. In FIG. 3, the charging current 310
Is the charging current when the signal line driving circuit 807 selects VDD, and the charging current 311 is
This is the charging current when S is selected. Here, considering that the capacitance ratio between the liquid crystal capacitance C and the stabilizing capacitor Cs is sufficiently large and that the stabilizing capacitor 101 is already charged to the voltage VM, the signal line driving circuit 807 selects VDD. In this case, the liquid crystal capacitor 302 is charged with a charge of C (VDD−VM) by the charging current 310. Subsequently, when VSS is selected, the charge charged via the charging current 311 is discharged, and C (VM-VS
The charge of S) is charged. Therefore, assuming that the frequency at which the signal line driver circuit 807 switches between VDD and VSS is f, W = f / 2 × C ((VDD−VM) 2 + (VM−VSS) 2 ) (Equation 8) ). This is equivalent to the power that is charged and discharged by the liquid crystal capacitance (Equation 2). That is, useless power Wp is not generated unlike the related art, which means that the power supply efficiency is almost 100%. Further, since no resistance element, no differential amplifier, etc. are used unlike the prior art, it is clear that there is no loss.
【0041】また、本実施の形態1では安定化コンデン
サ101の容量を液晶容量の100倍に設定している。
数式7によればこの倍率が高いほどVM電源の変動分Δ
Vを小さくできる。このVM電源の変動分ΔVはクロス
トークと呼ばれる画像ノイズとして表示に悪影響を与え
るので、VM電源の変動分ΔVは出来る限り小さく抑え
ることが重要である。一般的には高性能電源回路の部類
に値する±1%以内であれば問題ないとされている。そ
こで、本実施の形態においても1%以内の変動分に抑え
る必要があるが、数式7からΔVを1%の変動分にする
には、安定化コンデンサ101の容量を液晶容量の10
0倍に設定すればよいことが分かる。一般的に液晶パネ
ル全体の液晶容量は0.01u〜0.1u(F)程度で
あるので100倍に設定しても数〜10μ(F)程度の
静電容量で済むので100倍以上に設定するのも比較的
容易である。In the first embodiment, the capacitance of the stabilizing capacitor 101 is set to 100 times the liquid crystal capacitance.
According to Equation 7, the higher the magnification is, the more the variation Δ of the VM power supply is.
V can be reduced. Since the fluctuation ΔV of the VM power supply adversely affects the display as image noise called crosstalk, it is important to keep the fluctuation ΔV of the VM power as small as possible. Generally, it is considered that there is no problem if it is within ± 1% which is equivalent to the class of the high performance power supply circuit. Therefore, in the present embodiment, it is necessary to suppress the variation within 1%. However, in order to make ΔV a variation of 1%, the capacitance of the stabilizing capacitor 101 is set to 10% of the liquid crystal capacitance.
It can be seen that it is sufficient to set it to 0 times. In general, the liquid crystal capacity of the entire liquid crystal panel is about 0.01 u to 0.1 u (F), so that even if it is set to 100 times, the capacitance of several to 10 μ (F) is enough, so it is set to 100 times or more. It is relatively easy to do.
【0042】また、上記の説明では信号線S1と走査線
L1の部分を切り出して説明したが、実際には走査線L
2からL4も走査線駆動回路804のVM電源端子と非
選択期間に接続されるので、各走査線からも信号線S1
からS4の印加波形が誘起される。この場合でも、液晶
の交流化駆動の原理から数フレームでみればVDDとV
SSの選択期間は必ず等しくなり、安定化コンデンサ1
01には数式6の電圧VMを得ることができる。In the above description, the signal line S1 and the scanning line L1 are cut out.
2 to L4 are also connected to the VM power supply terminal of the scanning line driving circuit 804 during the non-selection period.
, An application waveform of S4 is induced. In this case as well, from the viewpoint of the principle of liquid crystal AC drive, VDD and V
The selection period of SS always becomes equal, and the stabilizing capacitor 1
In 01, the voltage VM of Expression 6 can be obtained.
【0043】〔第2の実施形態:図5〕次に第2の実施
形態について説明する。第2の実施形態における構成図
を図5に示す。図5において第1の実施形態とことなる
構成は、第1の安定化コンデンサ101と電源電圧VD
Dの間に第2の安定化コンデンサ501を付加した点で
ある。第1の実施形態における充電波形の様子を示す図
4を再び参照すると、時定数τが1秒程度となってい
る。本液晶表示装置を用いる機器によっては電源投入後
に急速に表示を行う必要性も考えられる。第2の実施形
態はこの電源投入後の立ち上がりを改善することを目的
としている。[Second Embodiment: FIG. 5] Next, a second embodiment will be described. FIG. 5 shows a configuration diagram in the second embodiment. In FIG. 5, a configuration different from that of the first embodiment is the first stabilizing capacitor 101 and the power supply voltage VD.
The point is that the second stabilizing capacitor 501 is added between D. Referring again to FIG. 4 showing the state of the charging waveform in the first embodiment, the time constant τ is about 1 second. Depending on the device using the present liquid crystal display device, it may be necessary to rapidly display after turning on the power. The second embodiment aims to improve the rise after the power is turned on.
【0044】図5において電源投入直後は、第2の安定
化コンデンサ501と第1の安定化コンデンサ101に
は電荷が充電されていない。このあと電源が投入され、
第2の安定化コンデンサ501にVDDの電圧が印加さ
れると、第2の安定化コンデンサ501の静電容量をC
cとすると、端子Aの電圧VMは、 VM=(VDD−VSS)×Cs/(Cc+Cs)+VSS (数式9) となる。いま、第2の安定化コンデンサ501の静電容
量Ccを第1の安定化コンデンサ101の静電容量Cs
に等しくすれば、 VM=(VDD−VSS)/2+VSS (数式10) となり、数式6の電圧に等しくなる。この電圧になるま
での時定数τは、電源VDDの内部抵抗が非常に低いの
で数usec程度になる。このときの充電電流波形を図
6に示す。図6において波形601は図5の端子Aの電
圧VMの電源波形である。図6に示すように時定数τで
急速に数式10の電圧まで上昇し、その後は第1の実施
形態と同様に信号線の電圧変化が誘起され数式10の電
圧を中心に、第1の安定化コンデンサ101にはΔVの
電圧変動が重畳されている。In FIG. 5, immediately after the power is turned on, the second stabilizing capacitor 501 and the first stabilizing capacitor 101 are not charged. After this, the power is turned on,
When a voltage of VDD is applied to the second stabilizing capacitor 501, the capacitance of the second stabilizing capacitor 501 becomes C
Assuming that c, the voltage VM at the terminal A is as follows: VM = (VDD−VSS) × Cs / (Cc + Cs) + VSS (Equation 9) Now, the capacitance Cc of the second stabilizing capacitor 501 is changed to the capacitance Cs of the first stabilizing capacitor 101.
If it is equal to, VM = (VDD−VSS) / 2 + VSS (Equation 10), which is equal to the voltage of Equation 6. The time constant τ until this voltage becomes about several seconds because the internal resistance of the power supply VDD is very low. FIG. 6 shows the charging current waveform at this time. 6, a waveform 601 is a power supply waveform of the voltage VM at the terminal A in FIG. As shown in FIG. 6, the voltage rapidly rises to the voltage of Expression 10 with the time constant τ, and thereafter, the voltage change of the signal line is induced as in the first embodiment, and the first stable voltage around the voltage of Expression 10 is obtained. A voltage fluctuation of ΔV is superimposed on the multiplexing capacitor 101.
【0045】第2の実施形態では第2の安定化コンデン
サ501を付加したことで電源の投入直後に急速に端子
Aが数式10の電圧に充電されるが、それ以降は第1の
実施形態と全く同様の動作をするので、電源効率もほぼ
100%であり、従来技術のように抵抗素子、差動増幅
器などを一切用いていないのでこれらの損失もないのは
同様である。In the second embodiment, the terminal A is rapidly charged to the voltage of Expression 10 immediately after the power is turned on by adding the second stabilizing capacitor 501. Since the operation is completely the same, the power supply efficiency is also almost 100%. Since no resistance element, no differential amplifier and the like are used as in the prior art, there is no loss.
【0046】また、第2の実施形態では第2の安定化コ
ンデンサ501の端子をVDDに接続したが、数式9に
よれば、VDD以外の電源に接続しても、第2の安定化
コンデンサ501の静電容量Ccを調整すれば、数式6
で示される所望の基準電圧VMに等しくすることができ
るのは明白である。また、数式6の電圧と等しくする必
要はなく、大まか近い電圧になるように設定するだけで
電源投入時の立ち上がりをかなり改善することができ
る。この場合には第2の安定化コンデンサ501の容量
Ccを小さくすることができ、回路の小型化に有利であ
る。In the second embodiment, the terminal of the second stabilizing capacitor 501 is connected to VDD. However, according to Equation 9, even if the terminal of the second stabilizing capacitor 501 is connected to a power source other than VDD, the second stabilizing capacitor 501 is connected. By adjusting the capacitance Cc of
Obviously, it can be equal to the desired reference voltage VM indicated by. Further, it is not necessary to make the voltage equal to the voltage of Expression 6, and the rise at the time of turning on the power can be considerably improved only by setting the voltage roughly. In this case, the capacitance Cc of the second stabilizing capacitor 501 can be reduced, which is advantageous for downsizing the circuit.
【0047】[0047]
【発明の効果】以上のように、本実施の形態によれば、
VM電圧電源端子に接続した安定化コンデンサには信号
線に印加するVDDとVSSの中間電位の直流電圧を得
ることができ、従来の技術のように新たにVM電源を生
成する必要がないので小型化が可能である。さらに、本
実施の形態では電源効率がほぼ100%であり、従来技
術に比べて2倍以上の低消費電力化が可能であり、従来
技術のVM生成回路の抵抗素子と差動増幅器で消費する
無駄な電力もないのでさらなる低消費電力化が可能とな
る。As described above, according to the present embodiment,
The stabilizing capacitor connected to the VM voltage power supply terminal can obtain a DC voltage of an intermediate potential between VDD and VSS applied to the signal line, and it is not necessary to newly generate a VM power unlike the conventional technology, so that the size is small. Is possible. Furthermore, in the present embodiment, the power supply efficiency is almost 100%, and the power consumption can be reduced by a factor of two or more as compared with the conventional technology. Since there is no wasted power, it is possible to further reduce power consumption.
【図1】本発明の第1の実施形態における液晶表示装置
の構成を示す構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram illustrating a configuration of a liquid crystal display device according to a first embodiment of the present invention.
【図2】本発明の第1の実施形態における各印加波形を
示すタイミング図である。FIG. 2 is a timing chart showing applied waveforms according to the first embodiment of the present invention.
【図3】本発明の第1の実施形態における回路図であ
る。FIG. 3 is a circuit diagram according to the first embodiment of the present invention.
【図4】本発明の第1の実施形態における端子Aの電圧
VMの電圧対時間特性である。FIG. 4 is a voltage-time characteristic of a voltage VM at a terminal A according to the first embodiment of the present invention.
【図5】本発明の第2の実施形態における液晶表示装置
の構成を示す構成図である。FIG. 5 is a configuration diagram illustrating a configuration of a liquid crystal display device according to a second embodiment of the present invention.
【図6】本発明の第2の実施形態における端子Aの電圧
VMの電圧対時間特性である。FIG. 6 is a voltage-time characteristic of a voltage VM at a terminal A according to the second embodiment of the present invention.
【図7】従来の技術における液晶表示装置の構成を示す
構成図である。FIG. 7 is a configuration diagram illustrating a configuration of a liquid crystal display device according to a conventional technique.
【図8】従来の技術におけるVM生成回路の回路図であ
る。FIG. 8 is a circuit diagram of a VM generation circuit according to a conventional technique.
【図9】従来の技術における動作を説明するための回路
図である。FIG. 9 is a circuit diagram for explaining an operation in a conventional technique.
101 安定化コンデンサ 201 走査線L1の印加波形 203 信号線S1の印加波形 301 液晶抵抗 302 液晶容量 310 図1における信号線S1にVDDを印加したと
きの充電電流 311 図1における新語線S1にVSSを印加したと
きの充電電流 401 図1における端子Aの電圧VMの電圧波形 501 第2の安定化コンデンサ 601 図5における端子Aの電圧VMの電圧波形 803 従来の技術における電圧VMの生成回路 901 差動増幅器 903 抵抗素子 1002 従来の技術における充電電流 1003 従来の技術における充電電流101 Stabilizing capacitor 201 Applied waveform of scanning line L1 203 Applied waveform of signal line S1 301 Liquid crystal resistor 302 Liquid crystal capacitance 310 Charging current when VDD is applied to signal line S1 in FIG. 1 311 Apply VSS to new word line S1 in FIG. Charge current when applied 401 Voltage waveform of voltage VM at terminal A in FIG. 1 501 Second stabilizing capacitor 601 Voltage waveform of voltage VM at terminal A in FIG. 5 803 Generating circuit of voltage VM in prior art 901 Differential Amplifier 903 Resistance element 1002 Conventional charging current 1003 Conventional charging current
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 2H093 NA31 NC01 ND39 ND42 ND54 5C006 AC02 AC27 AF69 BB11 BC16 BF37 BF42 FA41 FA47 FA51 5C080 AA10 BB05 DD22 DD26 DD27 FF03 FF09 JJ02 JJ03 JJ04 JJ05 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on front page F term (reference) 2H093 NA31 NC01 ND39 ND42 ND54 5C006 AC02 AC27 AF69 BB11 BC16 BF37 BF42 FA41 FA47 FA51 5C080 AA10 BB05 DD22 DD26 DD27 FF03 FF09 JJ02 JJ03 JJ04 JJ05
Claims (4)
前記複数の信号線と交差する複数の走査線を有する第2
の電極基板の間に液晶を挟持してなる液晶パネルと、前
記複数の信号線を駆動する信号線駆動回路と、前記複数
の走査線を駆動する走査線駆動回路と、前記走査線駆動
回路に複数の駆動電圧を供給する電源回路とを備え、前
記走査線駆動回路が、正負の選択電圧の供給を受けるた
めの選択電圧電源端子と、選択電圧の中間電圧である基
準電圧の供給を受けるための基準電圧電源端子と、それ
ぞれの電源端子から一つを選択して前記走査線に接続す
る出力回路を有する液晶表示装置において、コンデンサ
ーを設け、前記コンデンサーの一方の端子をいずれかの
電源線に接続するとともに他方の端子を前記基準電圧電
源端子に接続し、外部から電圧を供給することなく、前
記コンデンサーに生じる電圧によって前記基準電圧を生
成することを特徴とする液晶表示装置。A first electrode substrate having a plurality of signal lines; and a second electrode having a plurality of scanning lines intersecting the plurality of signal lines.
A liquid crystal panel having liquid crystal sandwiched between the electrode substrates, a signal line driving circuit for driving the plurality of signal lines, a scanning line driving circuit for driving the plurality of scanning lines, and the scanning line driving circuit. A power supply circuit for supplying a plurality of drive voltages, wherein the scanning line drive circuit receives a selection voltage power supply terminal for receiving supply of positive and negative selection voltages, and a supply of a reference voltage which is an intermediate voltage of the selection voltages. In a liquid crystal display device having a reference voltage power supply terminal and an output circuit for selecting one of the respective power supply terminals and connecting to the scanning line, a capacitor is provided, and one terminal of the capacitor is connected to one of the power supply lines. Connecting the other terminal to the reference voltage power supply terminal, and generating the reference voltage by a voltage generated in the capacitor without supplying a voltage from outside. A liquid crystal display device.
晶パネルの静電容量の100倍以上の値であることを特
徴とする請求項1に記載の液晶表示装置。2. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the capacitance of the capacitor is at least 100 times the capacitance of the liquid crystal panel.
前記複数の信号線と交差する複数の走査線を有する第2
の電極基板の間に液晶を挟持してなる液晶パネルと、前
記複数の信号線を駆動する信号線駆動回路と、前記複数
の走査線を駆動する走査線駆動回路と、前記走査線駆動
回路に複数の駆動電圧を供給する電源回路とを備え、前
記走査線駆動回路が、正負の選択電圧の供給を受けるた
めの選択電圧電源端子と、選択電圧の中間電圧である基
準電圧の供給を受けるための基準電圧電源端子と、それ
ぞれの電源端子から一つを選択して前記走査線に接続す
る出力回路を有する液晶表示装置において、第1のコン
デンサと第2のコンデンサを設け、前記第1のコンデン
サの一方の端子をいずれかの電源線に接続するとともに
他方の端子を前記第2のコンデンサの一方の端子に接続
し、前記第2のコンデンサーの他方の端子を他のいずれ
かの電源線に接続し、外部から電圧を供給することな
く、前記第1のコンデンサーに生じる電圧によって前記
基準電圧を生成することを特徴とする液晶表示装置。3. A first electrode substrate having a plurality of signal lines and a second electrode having a plurality of scanning lines intersecting the plurality of signal lines.
A liquid crystal panel having liquid crystal sandwiched between the electrode substrates, a signal line driving circuit for driving the plurality of signal lines, a scanning line driving circuit for driving the plurality of scanning lines, and the scanning line driving circuit. A power supply circuit for supplying a plurality of drive voltages, wherein the scanning line drive circuit receives a selection voltage power supply terminal for receiving supply of positive and negative selection voltages, and a supply of a reference voltage which is an intermediate voltage of the selection voltages. A first capacitor and a second capacitor, wherein the first capacitor and the second capacitor are provided, wherein the first capacitor and the second capacitor are provided. Is connected to one of the power supply lines, the other terminal is connected to one terminal of the second capacitor, and the other terminal of the second capacitor is connected to any other power supply line. , Without supplying an external voltage, the liquid crystal display device and generates the reference voltage by a voltage generated in the first capacitor.
記第2のコンデンサーの静電容量の和は、前記液晶パネ
ルの静電容量の100倍以上の値であることを特徴とす
る請求項3に記載の液晶表示装置。4. The capacitance of the first capacitor and the capacitance of the second capacitor are 100 times or more the capacitance of the liquid crystal panel. 4. The liquid crystal display device according to 3.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001089104A JP2002287706A (en) | 2001-03-27 | 2001-03-27 | Liquid crystal display device |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007532376A (en) * | 2004-04-07 | 2007-11-15 | ベール フランス ルファッシェ エス・アー・エス | Controller for electrical auxiliary heaters in automotive air conditioning equipment |
JP2023089940A (en) * | 2021-12-16 | 2023-06-28 | エルジー ディスプレイ カンパニー リミテッド | Gate driver and display device including the same |
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2001
- 2001-03-27 JP JP2001089104A patent/JP2002287706A/en active Pending
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US12014671B2 (en) | 2021-12-16 | 2024-06-18 | Lg Display Co., Ltd. | Gate driver, display device including the same and method for operating a gate driver |
JP7523509B2 (en) | 2021-12-16 | 2024-07-26 | エルジー ディスプレイ カンパニー リミテッド | Gate driver and display device including same |
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