(57)【要約】      （修正有）【課題】液晶表示装置において多段階の充電共有により低消費電力化を図る。【解決手段】走査期間における遷移期の一つの段階においては、コモン電極１１２及び画素電極が結合されて給電電圧を受入れるかまたは接地と接続し、かつ別の段階の連続遷移期においては、コモン電極及び画素電極が結合されて給電電圧を受入れるかまたは接地と接続し、それら段階において表示パネルのコモン駆動器及びソース駆動器は何らの電力も消費しない。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
表示素子が構成するアレイを含み、各表示素子の複数の走査期間における輝度は画素電極とコモン電極との間で必要とする電圧差により決定される表示パネルの駆動方法であり、走査期間内の遷移期において、当該コモン電極上の電圧を給電電圧の昇圧により得られる第一または第二電圧等級の一つに調整し、かつ当該画素電極上の電圧を対応する電圧等級に調整して各表示素子が必要とする電圧差を生成する段階と、前記遷移期の複数の段階のうちの一つの段階において当該コモン電極及び当該画素電極が一つに結合されて当該給電電圧を受入れる段階とを備えている表示パネルの駆動方法。
【請求項２】
前記コモン電極及び画素電極は当該遷移期の複数の段階における別の段階において、更に接地に結合される請求項１記載の表示パネルの駆動方法。
【請求項３】
前記第一電圧等級は当該給電電圧に対する下向きの昇圧により得られる給電電圧のマイナス値であり、当該第二電圧等級は当該給電電圧に対する上向きの昇圧により得られる給電電圧の２倍値である請求項１記載の表示パネルの駆動方法。
【請求項４】
前記遷移期の複数の段階には３つの段階が含まれ、その間に当該コモン電極は当該第一電圧等級から第一電圧等級より高い当該第二電圧等級に上方調整され、第一段階において、当該コモン電極は結合されて当該第一電圧等級を受入れ、当該画素電極は結合されて対応する電圧等級を受入れて、各表示素子が必要とする電圧差を生成し、第二段階において、当該コモン電極及び当該画素電極は結合されて当該給電電圧を受入れ、第三段階において、当該コモン電極は結合されて当該第二電圧等級を受入れ、当該画素電極は結合されて対応する電圧等級を受入れて、各表示素子が必要とする電圧差を生成する請求項１記載の表示パネルの駆動方法。
【請求項５】
隣り合う遷移期には３つの段階が含まれ、その間に当該コモン電極は当該第二電圧等級から第二電圧等級より低い当該第一電圧等級に下方調整され、第一段階において、当該コモン電極は結合されて当該第二電圧等級を受入れ、当該画素電極は結合されて対応する電圧等級を受入れて、各表示素子が必要とする電圧差を生成し、第二段階において、当該コモン電極及び画素電極は結合されて当該接地に接続し、第三段階において、当該コモン電極は結合されて当該第一電圧等級を受入れ、当該画素電極は結合されて対応する電圧等級を受入れて、各表示素子が必要とする電圧差を生成する請求項４記載の表示パネルの駆動方法。
【請求項６】
前記コモン電極及び画素電極は当該連続遷移期の別の段階において、更に結合されて当該給電電圧を受入れる請求項１記載の表示パネルの駆動方法。
【請求項７】
前記コモン電極は当該連続遷移期の別の段階において、更に接地に結合され、前記画素電極は当該給電電圧に結合される請求項６記載の表示パネルの駆動方法。
【請求項８】
前記コモン電極は画素電極とコモン電極との間に差異がない場合には更に当該第一電圧等級に結合され、その電圧に差異がないことは対応する漂遊容量を通過する電荷が不変に維持されることによるものである請求項７記載の表示パネルの駆動方法。
【請求項９】
前記遷移期の複数の段階には４つの段階が含まれ、その間に当該コモン電極は当該第一電圧等級から第一電圧等級より高い当該第二電圧等級に上方調整され、第一段階において、当該コモン電極は結合されて当該第一電圧等級を受入れ、当該画素電極は結合されて対応する電圧等級を受入れて、各表示素子が必要とする電圧差を生成し、第二段階において、当該コモン電極及び画素電極は結合されて当該給電電圧を受入れ、第三段階において、当該コモン電極は結合されて当該第二電圧等級を受入れ、当該画素電極は当該給電電圧に結合され、第四段階において、当該コモン電極は当該第二電圧等級に結合され、当該画素電極は結合されて対応する電圧等級を受入れて、各表示素子が必要とする電圧差を生成する請求項１記載の表示パネルの駆動方法。
【請求項１０】
隣り合う遷移期には５つの段階が含まれ、その間に当該コモン電極は当該第二電圧等級から第二電圧等級より低い当該第一電圧等級に下方調整され、第一段階において、当該コモン電極は当該第二電圧等級に結合され、当該画素電極は結合されて対応する電圧等級を受入れて、各表示素子が必要とする電圧差を生成し、第二段階において、当該コモン電極及び画素電極は当該給電電圧に結合され、第三段階において、当該コモン電極は当該接地に結合され、当該画素電極は当該給電電圧に結合され、第四段階においては、対応する漂遊容量を通過する電荷が不変に維持されているため、当該画素電極と当該コモン電極との間には差異がなく、その際、当該コモン電極は当該第一電圧等級に結合され、第五段階において、当該コモン電極は当該第一電圧等級に結合され、当該画素電極は結合されて対応する電圧等級を受入れて、各表示素子が必要とする電圧差を生成する請求項９記載の表示パネルの駆動方法。
【請求項１１】
前記遷移期の複数の段階には３つの段階が含まれ、その間に当該コモン電極は当該第一電圧等級から第一電圧等級より高い当該第二電圧等級に上方調整され、第一段階において、当該コモン電極は結合されて当該第一電圧等級を受入れ、当該画素電極は結合されて対応する電圧等級を受入れて、各表示素子が必要とする電圧差を生成し、第二段階において、当該コモン電極及び当該画素電極は結合されて当該給電電圧を受入れ、第三段階において、当該コモン電極は結合されて当該第二電圧等級を受入れ、当該画素電極は当該給電電圧に結合される請求項１記載の表示パネルの駆動方法。
【請求項１２】
隣り合う遷移期には５つの段階が含まれ、その間に当該コモン電極は当該第二電圧等級から第二電圧等級より低い当該第一電圧等級に下方調整され、第一段階において、当該コモン電極は当該第二電圧等級に結合され、当該画素電極は当該給電電圧に結合され、第二段階において、当該コモン電極及び画素電極は当該給電電圧に結合され、第三段階において、当該コモン電極は当該接地に結合され、当該画素電極は当該給電電圧に結合され、第四段階においては、対応する漂遊容量を通過する電荷が不変に維持されているため、当該画素電極と当該コモン電極との間には差異がなく、その際、当該コモン電極は当該第一電圧等級に結合され、第五段階において、当該コモン電極は当該第一電圧等級に結合され、当該画素電極は結合されて対応する電圧等級を受入れて、各表示素子が必要とする電圧差を生成する請求項１１記載の表示パネルの駆動方法。
【請求項１３】
前記遷移期の複数の段階には４つの段階が含まれ、その間に当該コモン電極は当該第一電圧等級から第一電圧等級より高い当該第二電圧等級に上方調整され、第一段階において、当該コモン電極は結合されて当該第一電圧等級を受入れ、当該画素電極は結合されて対応する電圧等級を受入れて、各表示素子が必要とする電圧差を生成し、第二段階において、当該コモン電極及び画素電極は結合されて当該給電電圧を受入れ、第三段階において、当該コモン電極は結合されて当該第二電圧等級を受入れ、当該画素電極は当該給電電圧に結合され、第四段階において、当該コモン電極は当該第二電圧等級に結合され、当該画素電極は結合されて対応する電圧等級を受入れて、各表示素子が必要とする電圧差を生成する請求項１記載の表示パネルの駆動方法。
【請求項１４】
隣り合う遷移期には４つの段階が含まれ、その間に当該コモン電極は当該第二電圧等級から第二電圧等級より低い当該第一電圧等級に下方調整され、第一段階において、当該コモン電極は当該第二電圧等級に結合され、当該画素電極は結合されて対応する電圧等級を受入れて、各表示素子が必要とする電圧差を生成し、第二段階において、当該コモン電極及び画素電極は当該給電電圧に結合され、第三段階において、当該コモン電極は当該接地に結合され、当該画素電極は当該給電電圧に結合され、第四段階においては、対応する漂遊容量を通過する電荷が不変に維持されているため、当該画素電極と当該コモン電極との間には差異がなく、その際、当該コモン電極は当該第一電圧等級に結合される請求項１３記載の表示パネルの駆動方法。
【請求項１５】
表示素子が構成するアレイを含み、各表示素子の複数の走査期間における輝度は画素電極とコモン電極との間で必要とする電圧差により決定される表示パネルの駆動方法であり、走査期間内の遷移期において、当該コモン電極上の電圧を給電電圧の昇圧により得られる第一または第二電圧等級の一つに調整し、かつ当該画素電極上の電圧を対応する電圧等級に調整して各表示素子が必要とする電圧差を生成する段階と、走査期間内の遷移期において、当該コモン電極及び当該画素電極が結合されて当該給電電圧を受入れるかまたは接地電圧に接続し、かつ走査期間の連続する遷移期において、当該コモン電極及び当該画素電極が更に結合されて当該給電電圧または当該接地電圧のうちの一つを受入れ、その際にコモン駆動器及びソース駆動器は何らの電力も消費しない段階とを備えている表示パネルの駆動方法。
【請求項１６】
前記画素電極とコモン電極との間の電圧は、対応する漂遊容量を通過する電荷が不変に維持されているため差異がなく、その際、コモン電極は当該第一電圧等級に結合されている請求項１５記載の表示パネルの駆動方法。
【請求項１７】
前記第一電圧等級は当該給電電圧に対する下向きの昇圧により得られる給電電圧のマイナス値であり、当該第二電圧等級は当該給電電圧に対する上向きの昇圧により得られる給電電圧の２倍値である請求項１５記載の表示パネルの駆動方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は液晶表示装置（ＬＣＤ）の駆動方法に関するものであり、特に多段階の充電共有により低電力消費を達する液晶表示装置の駆動方法である。
【背景技術】
【０００２】
図１に示されているのは公知のアクティブマトリクス式液晶表示装置である。液晶表示装置１００には表示素子の行列により構成されるマトリクスが含まれている。各表示素子には上部基板１０２上に位置する薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）１０４が含まれている。走査期間内、ＴＦＴ１０４はゲート線１０７の電圧で駆動され、ソース線１０８の電圧は画素電極１０５に結合されているとともに相互に接続しているメモリキャパシタ（図内未表示）を充電する。ＴＦＴ１０４が走査を完了してオフとなった後、メモリキャパシタは画素電極１０５の電圧を維持することが可能である。前記ゲート線１０７及びソース線１０８の電圧はそれぞれゲート駆動器１１０及びソース駆動器１０６により生成される。その他、コモン電極１１２は下部基板１１６上に配置されているとともに上部基板１０２に対向しており、かつコモン電極駆動器１１４によりコモン電圧がコモン電極１１２に供給される。それにより、上部と下部基板の間に密封されている液晶層の分子（図内未表示）が、ソース電極とコモン電極との電圧差により転動し、各表示素子の輝度またはカラーが決定される。
【０００３】
図２に示されているのは図１ＬＣＤ内の表示素子マトリクスの等価回路図である。図１と図２における同一の構成素子は同一のコード番号を使用して表示する。各表示素子において、スイッチ２０８はソース線１０８とキャパシタンス２０２の一端との間に接続しているとともに、ゲート線の電圧信号（図内未表示）により制御される。キャパシタンス２０２の別の一端はコモン電極１１２と結合している。スイッチ２０８は図１のＴＦＴ１０４で構成されており、キャパシタンス２０２はメモリキャパシタと別の１個の画素電極１０５、液晶層及びコモン電極１１２で形成されるキャパシタンスとを相互に並列接続して構成されている。各行の表示素子において、コモン電極１１２とソース線１０８との間には漂遊容量２０４が構成されている。
【０００４】
図３に示されているのは公知のライン変換駆動方法により、３つの連続する走査期間において、図２の表示素子のコモン電圧及びソース電圧がそれぞれコモン電極１１２及びソース線１０８上で示す波形である。各走査期間の遷移時、コモン電圧ＶＣＯＭは交替で高い電圧等級ＶＣＯＭＨ及び低い電圧等級ＶＣＯＭＬに向けて上向き調整または下向き調整し、遷移段階Ｄ１は第一回走査期間の中点で開始し、第二回走査期間の中点で停止し、遷移段階Ｄ２は第二回走査期間の中点で開始し、第三回走査期間の中点で停止する。電圧ＶＣＯＭＨ及びＶＣＯＭＬは給電電圧Ｖｃ１によりＤＣ／ＤＣ昇圧回路を介して直接２Ｖｃ１または−Ｖｃ１に昇圧して得られ、給電電圧はソース駆動器からのものである。ソース電圧Ｖｓは３回連続の走査期間においてソース線１０８上の（データ）信号に基づき対応する等級に調整され、それぞれ表示素子のソース電極とコモン電極との間に必要とする電圧差＋Ｖｂ、−Ｖａ及び＋Ｖｃを生成する。
【０００５】
単一表示素子が各走査期間の遷移期に生成するコモン電圧及びソース電圧駆動器の電力消費Ｐは、ＶＤＤＸＩであり、ＶＤＤはコモン電圧及びソース電圧駆動器の供給電圧であり、ＩＡＶＧはコモン電圧及びソース電圧駆動器が遷移段階Ｄ１またはＤ２（走査期間と同一長さ）で導出する平均電流量である。各表示素子の等価負荷は漂遊容量Ｃｌｏａｄにより制御されるため、平均電流量ＩＡＶＧは漂遊容量Ｃｌｏａｄを流れる電流量に近似的に等しくなり、併せて下記式が導出される。
ＩＡＶＧ＝ＣｌｏａｄＸＶＷＸＦ                                                （１）
【０００６】
上記式のＶＷは遷移期の前と後に漂遊容量Ｃｌｏａｄを通過する電圧差であり、Ｆは走査周波数（走査期間の逆数に相当する）である。更に、電圧差ＶＷは下記式の通り表示することができる。
ＶＷ＝ＶＰＯＳ＋｜ＶＮＥＧ｜                                                  （２）
【０００７】
上記式のＶＰＯＳ遷移期の前と後に漂遊容量Ｃｌｏａｄを通過する正電圧であり、ＶＮＥＧは負電圧である。そのため、電力消費Ｐは下記式により表示することができる。
Ｐ＝ＶＤＤＸＣｌｏａｄＸ（ＶＰＯＳ＋｜ＶＮＥＧ｜）ＸＦ                            （３）
【０００８】
上記式によれば、遷移段階Ｄ１における電力消費は２ＶｃｌＸＣｌｏａｄＸ（Ｖａ＋Ｖｂ）ＸＦであり、遷移段階Ｄ２における電力消費は３ＶｃｌＸＣｌｏａｄＸ（Ｖａ＋Ｖｃ）ＸＦである。そのため、遷移段階Ｄ１の中点で開始し、遷移段階Ｄ２の中点で終了する走査期間について見ると、平均での電力消費Ｐｔｏｔａｌは下記式により導出することができる。
Ｐｔｏｔａｌ＝１／２Ｘ２ＶＣｌＸＣｌｏａｄＸ（Ｖａ＋Ｖｂ）ＸＦ＋
１／２Ｘ３ＶＣｌＸＣｌｏａｄＸ（Ｖａ＋Ｖｃ）ＸＦ                      （４）
【０００９】
このように電力消費が非常に多いため、表示装置の改良には低電力の駆動方法が必要とされているのである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上記従来技術に鑑み、本発明の目的は、多段階の充電共有により、より多くの電力消費の節減を図る液晶表示装置の改良されたライン変換駆動方法を提供することにある。
【００１１】
本発明の別の目的は、走査期間に、コモン電圧及びソース電圧駆動器の電力を消費しない表示パネルの駆動方法を提供することにある。
【００１２】
本発明では表示パネルの低電力多段階駆動方法が公開されており、一つの実施例においては、給電電圧を昇圧することにより第一電圧等級及び第二電圧等級を取得し、コモン電極がその中の一つの等級に調整され、画素電極が対応する電圧等級に調整されることにより、表示パネルの各表示素子が必要とする電圧差が生成される。走査期間内の遷移期は複数の段階に区分され、コモン電極及び画素電極は結合されてその中の一つの段階で給電電圧を受入れ、別の段階においてコモン電極及び画素電極は接地に結合される。別の実施例においては、対応する漂遊容量を通過する電荷が不変に維持されるため、画素電極とコモン電極との間の電圧には差異がなく、その際、コモン電極は第一電圧等級に結合される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
次に、本発明について実施例及び関連図面に基づき詳細に説明する。下記図面は簡略化された見取図であり、その内容・比率は実際の状況を代表しているわけではない。
【００１４】
図４に示されているのは本発明の実施例における表示装置であり、図２と図４内における同一のエレメントは同一のコード番号を使用して表示する。信号ＳＣ１、ＳＣ２、ＳＣ３及びＳＣ４により制御されるスイッチはそれぞれコモン電極１１２とＶＣＯＭＨ、ＶＣＯＭＬ、Ｖｃｌ及び接地電圧ＧＮＤを受入れるノード点との間に接続されている。信号ＳＳ１により制御される各スイッチはソース線１０８と電圧（データ信号）ＤＡ_１、ＤＡ_２、…及びＤＡ_ｎを受入れるその中の一つのノード点との間に接続されており、信号ＳＳ２により制御される各スイッチはソース線１０８と電圧Ｖｃｌのノード点との間に接続されており、信号ＳＳ３により制御される各スイッチはソース線１０８と設置ＧＮＤとの間に接続されている。
【００１５】
図５に示されているのは本発明の実施例におけるライン変換駆動方法により、３つの連続する走査期間において、図４の表示素子のコモン電圧及びソース電圧がそれぞれコモン電極１１２及びソース線１０８上で示す波形である。コモン電圧ＶＣＯＭの波形は図３に類似しており、２個の連続した遷移段階Ｄ１及びＤ２においてそれぞれＶＣＯＭＨ及びＶＣＯＭＬに向けて上方調整または下方調整される。ソース電極Ｖｓは３回の連続する走査期間においてソース線１０８上の信号ＤＡ_１、ＤＡ_２、…及びＤＡ_ｎに基づき対応する等級に調整され、それぞれ表示素子のソース電極とコモン電極との間に必要する電圧差＋Ｖｂ、−Ｖａ及び＋Ｖｃを生成する。注意すべき点は、遷移段階Ｄ１は３つの段階Ｄ１１、Ｄ１２及びＤ１３で構成されており、遷移段階Ｄ２は３つの段階Ｄ２１、Ｄ２２及びＤ２３で構成されている点である。
【００１６】
先ず、段階Ｄ１１においては、信号ＳＣ２及びＳＳ１の制御を受けるスイッチだけが閉じられるため、電圧ＶＣＯＭ及びＶｓはそれぞれＶＣＯＭＬ及びＶＣＯＭＬ＋Ｖｂとなる。段階Ｄ１２においては、信号ＳＣ２及びＳＳ１により制御されるスイッチは開かれ、信号ＳＣ３及びＳＳ２により制御されるスイッチは閉じられるため、ソース線１０８及びコモン電極１１２は結合されて電圧Ｖｃｌを受入れ、電圧ＶＣＯＭ及びＶｓはＶｃｌに調整される。段階Ｄ１３においては、信号ＳＣ３及びＳＳ２により制御されるスイッチは開かれ、信号ＳＣ１及びＳＳ１により制御されるスイッチは閉じられるため、ソース線１０８及びコモン電極１１２はそれぞれ結合されて電圧ＶＣＯＭＨ及び対応する信号ＤＡ_１、ＤＡ_２、…及びＤＡ_ｎを受入れ、電圧ＶＣＯＭ及びＶｓはＶＣＯＭＨ及びＶＣＯＭＨ−Ｖａに調整される。
【００１７】
段階Ｄ２１においては、信号ＳＣ１及びＳＳ１の制御を受けるスイッチは閉じ合わせを維持するため、電圧ＶＣＯＭ及びＶｓもＶＣＯＭＨ及びＶＣＯＭＨ−Ｖａを維持する。段階Ｄ２２においては、信号ＳＣ１及びＳＳ１により制御されるスイッチは開かれ、信号ＳＣ４及びＳＳ３により制御されるスイッチは閉じられるため、ソース線１０８及びコモン電極１１２は接地に結合され、電圧ＶＣＯＭ及びＶｓはＧＮＤに調整される。段階Ｄ２３においては、信号ＳＣ４及びＳＳ３により制御されるスイッチは開かれ、信号ＳＣ２及びＳＳ１により制御されるスイッチは閉じられるため、コモン電極１１２及びソース線１０８はそれぞれ結合されて電圧ＶＣＯＭＬ及び対応する信号ＤＡ_１、ＤＡ_２、…及びＤＡ_ｎを受入れ、電圧ＶＣＯＭ及びＶｓはＶＣＯＭＬ及びＶＣＯＭＬ＋Ｖｃに調整される。
【００１８】
注意すべき点は、段階Ｄ１２及びＤ２２において、コモン電圧またはソース電圧駆動器は電力を消費せず、たとえ電圧ＶＣＯＭ及びＶｓが変動した場合にもそうである点である。それは段階Ｄ１２及びＤ２２においては、ソース電極及びコモン電極は結合されて、両者間の電圧差が０となるからである。そのため、遷移段階Ｄ１の中点で開始し、遷移段階Ｄ２の中点で終了する走査期間において、平均での電力消費Ｐｔｏｔａｌは下記式により導出することが可能となる。
Ｐｔｏｔａｌ＝１／２ＸＰＤ１３＋１／２ＸＰＤ２３                                （５）
【００１９】
上記式内のＰＤ１３及びＰＤ２３はそれぞれ段階Ｄ１３及びＤ２３における電力消費であり、第（３）式に基づき下記式を得ることが可能となる。
Ｐｔｏｔａｌ＝１／２Ｘ２ＶＣｌＸＣｌｏａｄＸＶａＸＦ＋
１／２Ｘ３ＶＣｌＸＣｌｏａｄＸＶｃＸＦ                              （６）
【００２０】
第（４）式と第（６）式とを比較した場合、上記実施例で記述されている平均での電力消費は従来技術より少ないことが示されている。例を挙げると、ＶＣＯＭＨ＝４．５Ｖ、ＶＣＯＭＬ＝１Ｖ、Ｖｃｌ＝２．８Ｖ、Ｖａ＝２．３Ｖ、Ｖｂ＝３．２Ｖ及びＶｃ＝２．３Ｖとした場合、従来のライン変換駆動方法で発生する平均での電力消費は１３．７５ＣｌｏａｄＸＦであるが、上記のライン変換駆動方式で発生するのは７．１ＣｌｏａｄＸＦである。
【００２１】
図６に示されているのは別の実施例におけるライン変換駆動方法により、３つの連続する走査期間において、図４の表示素子のコモン電圧及びソース電圧がそれぞれコモン電極１１２及びソース線１０８上で示す波形である。コモン電圧ＶＣＯＭの波形は図５に類似しており、２個の連続した遷移段階Ｄ１及びＤ２においてそれぞれＶＣＯＭＨ及びＶＣＯＭＬに向けて上方調整または下方調整される。ソース電極Ｖｓは３回の連続する走査期間においてソース線１０８上の信号ＤＡ_１、ＤＡ_２、…及びＤＡ_ｎに基づき対応する等級に調整され、それぞれ表示素子のソース電極とコモン電極との間に必要する電圧差＋Ｖｂ、−Ｖａ及び＋Ｖｃを生成する。注意すべき点は、遷移段階Ｄ１は４つの段階Ｄ１１、Ｄ１２、Ｄ１３及びＤ１４で構成されており、遷移段階Ｄ２は５つの段階Ｄ２１、Ｄ２２、Ｄ２３、Ｄ２４及びＤ２５で構成されている点である。
【００２２】
先ず、段階Ｄ１１においては、信号ＳＣ２及びＳＳ１の制御を受けるスイッチだけが閉じられるため、電圧ＶＣＯＭ及びＶｓはそれぞれＶＣＯＭＬ及びＶＣＯＭＬ＋Ｖｂとなる。段階Ｄ１２においては、信号ＳＣ２及びＳＳ１により制御されるスイッチは開かれ、信号ＳＣ３及びＳＳ２により制御されるスイッチは閉じられるため、ソース線１０８及びコモン電極１１２は結合されて電圧Ｖｃｌを受入れ、電圧ＶＣＯＭ及びＶｓはＶｃｌに調整される。段階Ｄ１３においては、信号ＳＣ３により制御されるスイッチは開かれ、信号ＳＳ２により制御されるスイッチは引き続き閉じられているとともに、信号ＳＣ１により制御されるスイッチは閉じられるため、ＶＣＯＭはＶＣＯＭＨに調整され、ＶｓはＶｃｌを維持する。段階Ｄ１４においては、信号ＳＳ２により制御されるスイッチは開かれ、信号ＳＣ１により制御されるスイッチは引き続き閉じられているとともに、信号ＳＳ１により制御されるスイッチは閉じられるため、ソース線１０８は結合されて対応する信号ＤＡ_１、ＤＡ_２、…及びＤＡ_ｎを受入れ、電圧ＶＣＯＭはＶＣＯＭＨを維持し、ＶｓはＶＣＯＭＨ−Ｖａに調整される。
【００２３】
段階Ｄ２１においては、信号ＳＣ１及びＳＳ１の制御を受けるスイッチは閉じ合わせを維持するため、電圧ＶＣＯＭ及びＶｓもＶＣＯＭＨ及びＶＣＯＭＨ−Ｖａを維持する。段階Ｄ２２においては、信号ＳＣ１及びＳＳ１により制御されるスイッチは開かれ、信号ＳＣ３及びＳＳ２により制御されるスイッチは閉じられるため、ソース線１０８及びコモン電極１１２は一つに結合されてＶｃｌを受入れ、電圧ＶＣＯＭ及びＶｓはＶｃｌに調整される。段階Ｄ２３においては、信号ＳＳ２により制御されるスイッチは引き続き閉じられ、信号ＳＣ３により制御されるスイッチは開かれるとともに、信号ＳＣ４により制御されるスイッチは閉じられるため、コモン電極１１２は接地に結合されて電圧ＶＣＯＭはＧＮＤに調整され、電圧ＶｓはＶｃｌを維持する。段階Ｄ２４においては、信号ＳＣ４及びＳＳ２により制御されるスイッチは開かれ、信号ＳＣ２により制御されるスイッチは閉じられるため、コモン電極１１２は結合されて電圧ＶＣＯＭＬを受入れ、電圧ＶＣＯＭはＶＣＯＭＬに調整され、電圧ＶｓはＶＣＯＭＬ＋  Ｖｃｌに調整される。漂遊容量を通過する電圧がＶｃｌに維持されているからである。段階Ｄ２５においては、信号ＳＣ２により制御されるスイッチは引き続き閉じられ、かつ信号ＳＳ１により制御されるスイッチが閉じられるため、電圧ＶＣＯＭはＶＣＯＭＬを維持し、及びソース線１０８は結合されて対応する信号ＤＡ_１、ＤＡ_２、…及びＤＡ_ｎを受入れ、電圧ＶｓはＶＣＯＭＬ＋Ｖｃに調整される。図６に示されている通り、ここにおけるＶｃ１とＶｃ２の合計はＶｃに等しくなっている。
【００２４】
注意すべき点は、段階Ｄ１２、Ｄ２２及びＤ２４において、コモン電圧またはソース電圧駆動器は電力を消費せず、たとえ電圧ＶＣＯＭ及びＶｓが変動した場合にもそうである点である。それは段階Ｄ１２及びＤ２２においては、ソース電極及びコモン電極は結合されて、両者間の電圧差が０となるからである。段階Ｄ２４において、コモン電圧ＶＣＯＭは、ソース線がいずれの充電作業とも分離されているためＶＣＯＭＬに調整され、ソース電圧Ｖｓはコモン電圧ＶＣＯＭがＧＮＤからＶＣＯＭＬに改変されることに基づきＶｃｌからＶＣＯＭＬ＋  Ｖｃｌに調整され、所定外の何らの電力も消費しない。そのため、遷移段階Ｄ１の中点で開始し、遷移段階Ｄ２の中点で終了する走査期間において、平均での電力消費Ｐｔｏｔａｌは下記式により導出することが可能となる。
Ｐｔｏｔａｌ＝１／２Ｘ（ＰＤ１３＋ＰＤ１４）＋１／２Ｘ（ＰＤ２３＋ＰＤ２５）        （７）
【００２５】
上記式内のＰＤ１３、ＰＤ１４、ＰＤ２３及びＰＤ２５はそれぞれ段階Ｄ１３、Ｄ１４、Ｄ２３及びＤ２５における電力消費であり、注意すべき点は、段階Ｄ１３において、ソース電圧ＶｓはＶｃｌであり、コモン電圧ＶＣＯＭは２Ｖｃｌ（つまりＶＣＯＭＨ）に調整されるため、Ｃｌｏａｄ内の充電電流はコモン電極から画素電極に流れる点であり、言い換えると、つまり電力ＰＲＥ＝｛１／２Ｘ（２Ｖｃｌ−Ｖｃｌ）ＸＣｌｏａｄＸＶａ１ＸＦ｝が画素電極と結合している給電器に向けて再充電する点である。従って、全体の考察後、段階Ｄ１３における総電力消費はＰＤ１３−ＰＲＥ＝１／２ＸＶｃｌＸＣｌｏａｄＸＶａ１ＸＦとなり、その際、Ｖａ１はＶｃｌと等しい。その他注意すべき点は、段階Ｄ２３においては、コモン電圧ＶＣＯＭはＧＮＤであり、ソース電圧ＶｓはＶｃｌで給電電圧と等しいため、キャパシタンスＣｌｏａｄを通過する電圧を０から＋  Ｖｃｌに調整する充電作業は主にソース電圧（Ｖｃｌ）により駆動され、充電器が直接ソース電極を介してキャパシタＣｌｏａｄに対して充電するかのようであり、何らの昇圧作業も必要とはしない点である。そのため、段階Ｄ２３において、消費電力はＰＤ２３＝１／２ＸＶｃｌＸＣｌｏａｄＸＶｃ１ＸＦとなり、その際、Ｖｃ１はＶｃｌと等しい。更に第（６）式に基づくと、当該実施例における平均での電力消費Ｐｔｏｔａｌは下記の通りとなる。
Ｐｔｏｔａｌ＝１／２Ｘ２ＶＣｌＸＣｌｏａｄＸＶａＸＦ＋１／２ＸＶＣｌＸＣｌｏａｄＸＶａ１ＸＦ
＋１／２ＸＶＣｌＸＣｌｏａｄＸＶｃ1ＸＦ＋１／２Ｘ３ＶＣｌＸＣｌｏａｄＸＶＣＸＦ
（８）
【００２６】
第（４）式、第（６）式と第（８）式を比較した場合、上記第二実施例で記述されている平均での電力消費は従来技術及び第一実施例より少ないことが示されている。例を挙げると、ＶＣＯＭＨ＝４．５Ｖ、ＶＣＯＭＬ＝１Ｖ、Ｖｃｌ＝２．８Ｖ、Ｖａ＝２．３Ｖ、Ｖｂ＝３．２Ｖ及びＶｃ＝２．３Ｖとした場合、上記第二実施例に基づくライン変換駆動方法での電力消費は３．８５ＣｌｏａｄＸＦであるが、第一実施例に基づくライン変換駆動方法で発生する電力消費は７．１ＣｌｏａｄＸＦであり、従来のライン変換駆動方法で発生する平均での電力消費は１３．７５ＣｌｏａｄＸＦである。
【００２７】
図７に示されているのは第二実施例（図６）の第一種特殊例である。第一種特殊例は必要とする電圧差−Ｖａが、コモン電圧ＶＣＯＮＨと給電電圧Ｖｃｌとの間の差異にちょうど等しい場合に適用される。図７に示されている第一種特殊例のライン変換駆動方法は図６と相似であるが、段階Ｄ１４は存在していない。段階Ｄ１４が必要ではないため、平均での電力消費は更に節減される。
【００２８】
図８に示されているのは第二実施例（図６）の第二種特殊例である。第二種特殊例は必要とする電圧差Ｖｃ１が、給電電圧Ｖｃｌと接地電圧ＧＮＤとの間の差異にちょうど等しい場合に適用される。図８に示されている第二種特殊例のライン変換駆動方法は図６と相似であるが、段階Ｄ２５は存在していない。段階Ｄ２５が必要ではないため、平均での電力消費は更に節減される。特に、図８の段階Ｄ２４において、ソース電圧ＶｓがＶＣＯＭＬ＋  Ｖｃｌに自然に調整され、かつ給電電圧ＶＣＯＭがＶＣＯＭＬに調整された後、ソース電圧ＶｓはＶＣＯＭＬ＋  Ｖｃｌ（図内の破線表示）に維持され、かつその際にキャパシタンスを通過する電圧は依然としてＶｃ１（またはＶｃｌ）に維持されるため、何らの充電作業も必要とはしない。従って第二実施例の第二種特殊例においては段階Ｄ２５で発生する平均での電力消費が節減されるのである。
【００２９】
上記の通り、本発明が提供するＬＣＤの低電力多段階駆動方法においては、走査期間内の遷移期は複数の段階に区分され、暫定的に画素電極とコモン電極とを一つに結合して給電電圧を受入れるかまたは接地に接続し、それによりソース電圧及びコモン電圧を異なる電圧等級に調整する。そのため、本発明は公知の方法と比較して大量の電力が節減されるのである。
【００３０】
上記実施例は、現有技術を習得した技術者に本発明の内容を理解させるためだけのものであり、それは本発明の特許出願範囲を制限するものではない。その他本発明が公開する精神を離れることなく行なわれた等価な改変または修飾は、すべて本発明の特許出願範囲に含まれるべきであることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】公知のアクティブマトリクス式ＬＣＤの見取図である。
【図２】図１ＬＣＤの表示素子マトリクスの等価回路図である。
【図３】図２の表示素子内におけるそれぞれコモン電極及びソース線上のコモン電圧及びソース電圧の波形図である。
【図４】本発明における実施例の表示装置の見取図である。
【図５】本発明の一つの実施例に基づく、図４の表示素子内におけるそれぞれコモン電極及びソース線上のコモン電圧及びソース電圧の波形図である。
【図６】本発明の別の実施例に基づく、図４の表示素子内におけるそれぞれコモン電極及びソース線上のコモン電圧及びソース電圧の波形図である。
【図７】図６の本発明第二実施例における第一種特殊例の波形図である。
【図８】図６の本発明第二実施例における第二種特殊例の波形図である。
【符号の説明】
【００３２】
１００  液晶表示装置
１０２  上部基板
１０４  薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）
１０５  画素電極
１０６  ソース駆動器
１０７  ゲート線
１０８  ソース線
１１０  ソース駆動器
１１２  コモン電極
１１４  コモン電極駆動器
１１６  下部基板
２０２  キャパシタンス
２０４  漂遊容量
２０８  スイッチ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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