JP4536353B2 - 表示装置の電荷回収方法、表示装置の電荷再利用回路、表示装置の駆動回路、及び表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、容量性負荷の電圧制御型アクティブマトリックス駆動の表示装置に係り、詳細には、表示装置、表示装置の電荷回収方法、表示装置の電荷再利用回路、及び表示装置の駆動回路に関するものである。

携帯電話等の携帯機器の表示装置として、容量性負荷の電圧制御型アクティブマトリックス駆動の表示装置であるＴＦＴ−ＬＣＤの需要が高まっている。ＴＦＴ−ＬＣＤでは、一般的に液晶の劣化を抑え、また、表示品位を維持するために、１走査期間毎にデータ線である映像信号線に印加する映像信号（映像信号電圧）の、表通電極に印加する共通電極信号（共通電極信号電圧）に対する極性を反転させる交流化駆動が行われている。

また、映像信号の交流化に併せて、共通電極信号の映像信号に対する極性も反転され交流化されている。共通電極信号を交流化することで、映像信号の振幅を抑えることができる。

さらに、共通電極信号の交流化駆動に加えて共通電極信号振幅を調整して、液晶表示の明るさ調整を行う技術もある（例えば、特許文献１参照）。
特開平６−２９５１６４号公報

しかしながら、このような交流化駆動には、多くの電流が消費される。例えば、映像信号と共通電極信号との両方を交流化する構成の場合、正極性と負極性では、最大約８Ｖの電圧差が必要である。ＴＦＴ−ＬＣＤでは、容量性負荷が必要な電圧差を保持するように、駆動回路より映像信号線及び共通電極を介して容量性負荷に対して多くの電荷が、交流化周期毎に供給される。このとき容量性負荷に与えられる電荷は、前回供給された電荷を打ち消しながら、今回与えたい極性の電圧レベルに到達するために必要な電荷である。

その結果、必然的に表示装置及びその駆動回路の消費電力が増加し、消費電力の関係から、ＴＦＴ−ＬＣＤを表示装置として搭載することを見送る機器がある。携帯用機器の表示装置としての需要を延ばすには、消費電力の削減が必須となる。

本発明は、上記課題に鑑み成されたもので、その目的は、ＴＦＴ−ＬＣＤ等の、容量性負荷の電圧制御型アクティブマトリックス駆動の表示装置、及びその駆動回路における消費電力削減を可能にする構成の提案にある。

本発明の表示装置の電荷再利用回路は、上記課題を解決するために、画素を構成する画素容量を複数備えた表示パネルを有し、該画素容量の一方の電極である画素電極には、対応するデータ線よりスイッチング素子を介してデータ信号が印加される一方、他方の電極である共通電極には、複数画素共通の共通電極信号が印加され、かつデータ信号の共通電極信号に対する極性を反転させて駆動する表示装置の電荷再利用回路であって、上記データ線と第１のスイッチ手段を介して接続された電荷回収用配線と、該電荷回収用配線と接続された電荷回収回路とを有し、上記電荷回収回路は、上記電荷回収用配線に第２のスイッチ手段を介して接続された電荷回収用容量を備え、上記第１及び第２のスイッチ手段を制御して、画素電極への充電を完了してから上記データ信号の極性が反転するまでの間、上記データ線と上記電荷回収用容量とを接続させ、上記データ線に蓄えられた電荷を上記電荷回収用容量に移動させることを特徴としている。

本発明の表示装置の電荷再利用回路は、さらに、上記データ信号の極性の反転に併せて共通電極信号のデータ信号に対する極性が反転されると共に、該共通電極信号の反転のタイミングが上記データ信号の反転のタイミングよりも早めに設定されており、上記電荷回収回路は、上記画素電極への充電を完了してから上記データ信号の極性が反転するまでの間で、かつ共通電極信号の反転直後に、上記データ線と上記電荷回収用容量とを接続させることを特徴としている。

本発明の表示装置の電荷再利用回路は、さらに、上記電荷回収用配線が、複数のデータ線に共通に設けられていることを特徴としている。

本発明の表示装置の電荷再利用回路は、さらに、上記電荷回収用配線及び上記電荷回収用容量が、正電荷を回収するための正電荷用と負電荷を回収するための負電荷用とに分けて設けられていることを特徴としている。

本発明の表示装置の電荷再利用回路は、さらに、上記電荷回収用配線が、正電荷用と負電荷用とで共用されており、第３のスイッチ手段の動作にて正電荷用或いは負電荷用の電荷回収用容量と接続されることを特徴としている。

本発明の表示装置の電荷再利用回路は、さらに、上記各スイッチ手段は表示パネルを構成する基板上に形成されており、電荷回収用容量のみが上記基板上に外付けされていることを特徴としている。

本発明の表示装置及びその駆動回路は、上記課題を解決するために、上記した本発明の表示装置の電荷再利用回路を備えていることを特徴としている。

本発明の表示装置の電荷回収方法は、上記課題を解決するために、画素を構成する画素容量の一方の電極であり、データ線よりデータ信号が印加される画素電極と、上記画素容量のもう一方の電極である共通電極信号が印加される共通電極との間で電荷が保持されて表示が行われ、上記データ信号の共通電極信号に対する極性を反転させて駆動する表示装置の電荷回収方法であって、上記画素電極への充電を完了してからデータ信号の極性が反転するまでの間に、上記データ線に蓄えられた電荷を回収することを特徴としている。

本発明の別の表示装置の電荷回収方法は、上記課題を解決するために、画素を構成する画素容量の一方の電極であり、データ線よりデータ信号が印加される画素電極と、上記画素容量のもう一方の電極である共通電極信号が印加される共通電極との間で電荷が保持されて表示が行われ、上記データ信号の共通電極信号に対する極性を反転させると共に、該データ信号の極性の反転に対応して共通電極信号のデータ信号に対する極性も反転させて駆動する表示装置の電荷回収方法であって、上記共通電極信号の反転のタイミングを上記データ信号の反転のタイミングよりも早め、上記画素電極への充電を完了してから上記データ信号の極性が反転するまでの間で、かつ共通電極信号の反転直後に、上記データ線より蓄えられた電荷を回収することを特徴としている。

また、本発明は、以下のように表現することもできる。つまり、本発明の表示装置、その駆動回路は、映像信号線、走査信号線、スイッチング素子（ＴＦＴ等）、画素、共通電極を持ち、共通電極信号を交流化して映像信号線の信号振幅を抑える措置を施した表示装置において、全ての映像信号線との間にスイッチを有する１本の配線を設け、共通電極信号が反転するタイミングにこれらのスイッチを全てＯＮさせると共に、外部に設けた電荷回収用コンデンサをスイッチを介してこの配線に接続することで映像信号線に蓄えられた電荷を映像信号電圧として供給した電圧より高い若しくは低い電圧で外部コンデンサに移動させることを可能とする回路を含むことを特徴としている。

また、上記構成において、外部コンデンサを２個設けると共に、全ての映像信号線との間にスイッチを有する１本の配線と外部コンデンサにはそれぞれ独立で制御可能なスイッチを設けることで、映像信号電圧より高い電圧と映像信号電圧より低い電圧を別々に取り出すことを可能とすることを特徴としている。

さらに、上記構成において、外部コンデンサと全ての映像信号線との間にスイッチを有する１本の配線をつなぐスイッチがパネル内部に存在することを特徴としている。

本発明の表示装置の電荷再利用回路は、以上のように、データ線と第１のスイッチ手段を介して接続された電荷回収用配線と、該電荷回収用配線と接続された電荷回収回路とを有し、電荷回収回路は、電荷回収用配線に第２のスイッチ手段を介して接続された電荷回収用容量を備え、第１及び第２のスイッチ手段を制御して、画素電極への充電を完了してからデータ信号の極性が反転するまでの間、データ線と上記電荷回収用容量とを接続させ、データ線に蓄えられた電荷を上記電荷回収用容量に移動させる構成であるので、取り出した電荷を、他の回路のエネルギーとして用いることで、携帯機器用途の容量性負荷の電圧制御型アクティブマトリックス駆動の表示装置に求められる低消費電力の実現が可能となって、システム全体の低消費電力化に貢献でき、従来は消費電力の関係で使用を見送られてきた機器への搭載も可能となり、大きく需要を伸ばすことができる。

すなわち、データ線及び共通電極で消費する大部分の電流は、画素容量である容量性負荷を所望の電圧に到達させるために必要な電荷の供給のために生じるものであり、この電荷がエネルギー源となって次の動作が行われているわけではない。したがって、極性反転のタイミングで電荷を外部に移動させても、動作上の支障は生じない。

そこで、上記構成によれば、電荷回収回路が、第１及び第２のスイッチ手段を制御して、画素電極への充電を完了してから上記データ信号の極性が反転するまでの間、上記データ線と上記電荷回収用容量とを接続させ、上記データ線に蓄えられた電荷を上記電荷回収用容量に移動させるようになっている。

したがって、このようにして取り出した電荷を、他の回路のエネルギーとして用いることで、携帯機器用途の容量性負荷の電圧制御型アクティブマトリックス駆動の表示装置に求められる低消費電力の実現が可能となって、システム全体の低消費電力化に貢献でき、従来は消費電力の関係で使用を見送られてきた機器への搭載も可能となり、大きく需要を伸ばすことができる。

また、このようにして、データ線より逆極性の電荷を移動させておくことで、新たなデータ信号の書き込み時に供給すべき電荷量が減って、データ線を駆動する駆動回路のドライブ能力を小さくするができるため、これによっても、システム全体の低消費電力化に貢献できる。また、駆動回路のサイズを小さくすることもできる。

本発明の表示装置の電荷再利用回路は、以上のように、さらに、上記データ信号の極性の反転に併せて共通電極信号のデータ信号に対する極性が反転されると共に、該共通電極信号の反転のタイミングが上記データ信号の反転のタイミングよりも早めに設定されており、上記電荷回収回路は、上記画素電極への充電を完了してから上記データ信号の極性が反転するまでの間で、かつ共通電極信号の反転直後に、上記データ線と上記電荷回収用容量とを接続させるようになっているので、データ線に印加した電圧に対して共通電極信号振幅分だけ高い、若しくは低い電圧を取り出すことが可能となり、より多くの電荷を効率よく回収することが可能となる。

したがって、このようにして取り出した電荷を、他の回路のエネルギーとして用いることで、上記したと同様の効果をより一層、効果的に奏するものとなる。

また、本発明の表示装置の電荷再利用回路は、以上のように、さらに、電荷回収用配線が、複数のデータ線に共通に設けられている構成とすることで、表示パネルの表示部周囲における電荷回収用配線を形成するための面積を小さくできる。

また、本発明の表示装置の電荷再利用回路は、以上のように、さらに、上記電荷回収用配線及び上記電荷回収用容量が、正電荷を回収するための正電荷用と負電荷を回収するための負電荷用とに分けて設けられている構成とすることで、残留電荷によるロスをなくすることができる。

すなわち、電荷回収にあたっては、正電荷の回収と負電荷の回収とが交互に実施されるため、正電荷用と負電荷用とで電荷回収用容量を共用して用いることができる。しかしながら、電荷回収用容量を共用して用いた場合、前動作で回収した逆極性の電荷が若干残っているため、この残留した逆極性の電荷により回収した電荷のロスが生じてしまうが、これにより、このような残留電荷によるロスをなくすることができる。

また、本発明の表示装置の電荷再利用回路は、以上のように、さらに、電荷回収用配線は、高電圧用と低電圧用とで共用しておき、第３のスイッチ手段の動作にて、高電圧用或いは低電圧用の電荷回収用容量に接続する構成とすることで、表示パネルの表示部周囲における電荷回収用配線を形成するための面積を小さく確保しながら、残留電荷によるロスをなくすることができる。

また、本発明の表示装置の電荷再利用回路は、以上のように、さらに、上記各スイッチ手段は表示パネルを構成する基板上に形成されており、電荷回収用容量のみが該基板上に外付けされている構成とすることで、製造工程の簡略化を図ることができる。

すなわち、第１〜第３の各スイッチ手段は、表示パネルを構成する基板上に、画素電極を駆動するスイッチング手段と同様に作り込み、サイズ的に基板上に作り込むことが難しい電荷回収用容量のみを外部素子として該基板に外付けすることで、扱う外部素子の数を極力少なくして、製造工程の簡略化を図ることができる。

但し、パネル内に、電荷回収用容量のような大きな容量を小さな面積で形成することは難しいことであるが、表示パネルを構成する基板上に容量の形成自体は可能であるため、電荷回収容量を含め、電荷再利用回路自体を表示パネルを構成する基板上に形成することも可能である。したがって、今後、容量の小型化が進むにしたがい、電荷再利用回路自体が表示パネル内に作りこまれた狭額縁の表示装置の実現も十分に可能である。

上述したように、上記電荷再利用回路は、画素電極への充電を完了してから上記データ信号の極性が反転するまでの間に、データ線に蓄積された電荷を回収して再利用しようとするもので、より好ましい構成においては、データ線に印加した電圧よりも共通電極信号振幅分だけ高い若しくは低い電圧として取り出して、取り出した電荷を他の回路のエネルギー源として供給することができるものである。しかも、データ線より逆極性の電荷を移動させておくので、新たなデータ信号の書き込み時に必要な電荷量が減り、データ線を駆動する駆動回路のドライブ能力を小さくすることができる。

したがって、本発明の表示装置の電荷再利用回路を備えている本発明の表示装置及びその駆動装置は、低消費電力の実現が可能となり、従来は消費電力の関係で使用を見送られてきた携帯用機器への搭載が可能となり、大きく需要を伸ばすことができる。また、駆動回路のドライブ能力が小さくなることで、サイズも小さくなるため、携帯用機器の表示装置としては、より最適な構成となる。

また、本発明の表示装置の電荷回収方法では、以上のように、データ信号の共通電極信号に対する極性を反転させて駆動する表示装置において、画素電極への充電を完了してからデータ信号の極性が反転するまでの間に、データ線に蓄えられた電荷を回収するようになっているので、このようにして取り出した電荷を、他の回路のエネルギーとして用いることで、携帯機器用途の容量性負荷の電圧制御型アクティブマトリックス駆動の表示装置に求められる低消費電力の実現が可能となって、システム全体の低消費電力化に貢献でき、従来は消費電力の関係で使用を見送られてきた機器への搭載も可能となり、大きく需要を伸ばすことができる。

また、このようにして、データ線より逆極性の電荷を移動させておくことで、新たなデータ信号の書き込み時に供給すべき電荷量が減って、データ線を駆動する駆動回路のドライブ能力を小さくするができるため、これによっても、システム全体の低消費電力化に貢献できる。また、駆動回路のサイズを小さくすることもできる
また、本発明の別の表示装置の電荷回収方法では、以上のように、データ信号の共通電極信号に対する極性を反転させると共に、該データ信号の極性の反転に対応して共通電極信号のデータ信号に対する極性も反転させて駆動する表示装置において、共通電極信号の反転のタイミングを上記データ信号の反転のタイミングよりも早め、上記画素電極への充電を完了してから上記データ信号の極性が反転するまでの間で、かつ共通電極信号の反転直後に、上記データ線より蓄えられた電荷を回収するようになっているので、データ線に印加した電圧に対して共通電極信号振幅分だけ高い、若しくは低い電圧を取り出すことが可能となり、より多くの電荷を効率よく回収することが可能となる。

したがって、このようにして取り出した電荷を、他の回路のエネルギーとして用いることで、上記したと同様の効果をより一層、効果的に奏するものとなる。

〔実施の形態１〕
本発明に係る実施の一形態を、図１〜図３、図６〜図８に基づいて説明すれば以下の通りである。ここでは、容量性負荷の電圧制御型アクティブマトリックス駆動の表示装置としてＴＦＴ−ＬＣＤを例示し、また、映像信号の交流化に併せて、共通電極信号も交流化されている、所謂、対向交流駆動されているＴＦＴ−ＬＣＤを例示する。

図１は、本実施形態のＴＦＴ−ＬＣＤの構成を示す等価回路図である。図において、１はＴＦＴ−ＬＣＤの表示パネル部分の境界線を示すラインである。ＴＦＴ−ＬＣＤの表示パネルとして、ここでは、所定の距離を隔てて平行に対向配置されたマトリックス基板と対向基板との間に液晶が充填された構成の液晶パネルを用いている。

マトリックス基板には、互いに平行な複数の映像信号線（データ線）ＤＬと、映像信号線ＤＬに交差する互いに平行な複数の走査信号線ＧＬとが設けられている。各走査信号線ＧＬには、走査信号線駆動回路２より、各走査信号線ＧＬに応じたタイミングで、走査信号が印加される。また、各映像信号線ＤＬには、映像信号線駆動回路３より、各映像信号線ＤＬに対応する映像信号（データ信号）が印加される。ここで、映像信号線駆動回路３は、ＶＣＣ−ＧＮＤ電圧、若しくはＶＣＣ−ＧＮＤ電圧の間にある電圧で動作しており、映像信号はこの範囲内に収まっている。そして、映像信号の極性、つまりＣＯＭ電極に印加されるＣＯＭ電極信号に対する極性は、１走査期間毎に反転されている。

映像信号線ＤＬと走査信号線ＧＬとが交差する各箇所には、表示の一単位の画素となる液晶容量５の一方の電極となる画素電極（不図示）が形成されている。画素電極への映像信号の書き込みは、画素毎に設けられた画素ＴＦＴ４にて制御される。画素ＴＦＴ４におけるゲート電極は、走査信号線ＧＬに接続されており、画素ＴＦＴ４は、走査信号線ＧＬが選択される（選択パルスが出力され、“Ｈ”レベルとなる）とＯＮ状態となり、そのときに映像信号線ＤＬに印加されている映像信号の電圧を画素電極へと印加する。そして、走査信号線ＧＬが選択されていない（“Ｌ”レベル）期間は、ＯＦＦ状態となり、画素電極の電位を先の書き込みにて印加された映像信号の電位に保持する。

一方、対向基板には、液晶容量５の他方の電極となるＣＯＭ電極が形成されている。ＣＯＭ電極は、全画素共通に設けられており、該ＣＯＭ電極には、上記マトリックス基板の周辺に配設されたコモン端子（不図示）を介して、マトリックス基板側から適切なＣＯＭ信号（共通電極信号）が印加される。そして、本実施の形態のＴＦＴ−ＬＣＤは、対向交流駆動であるので、ＣＯＭ信号の極性、つまり映像信号に対する極性も、映像信号の極性反転に対応して反転されている。

上記液晶容量５には、画素電極の電位とＣＯＭ電極の電位との差（電位差）に相当する電圧が印加されることとなり、液晶容量５に印加される電圧を制御することで、液晶の光透過率を制御して、画像の表示が可能となる。なお、ここまでの構成は、最も基本的なＴＦＴ−ＬＣＤのパネル構成である。

このＴＦＴ−ＬＣＤにおける注目すべき点は、電荷再利用回路７が設けられている点にある。電荷再利用回路７は、マトリックス基板上、つまりパネル内に、全ての映像信号線ＤＬと接続可能に設けられたパネル内共通配線（電荷回収用配線）１０と、該パネル内共通配線１０を介して全映像信号線ＤＬと接続されている、パネル外に設けられた電荷回収回路１１よりなる。なお、電荷再利用回路７は、映像信号線駆動回路３に含める構成とすることもできる。

全映像信号線ＤＬとパネル内共通配線１０との接続は、映像信号線毎に設けられたパネル内スイッチ（第１のスイッチ手段）Ｓにて制御される。これらパネル内スイッチＳは、共通に設けられた制御信号線１２を介して電荷再生回路１１より供給される第１の制御信号にて一斉駆動され、第１の制御信号が“Ｈ”レベルの期間にＯＮし、“Ｌ”レベルの期間にＯＦＦする。

したがって、全ての映像信号線ＤＬは、第１の制御信号が“Ｈ”レベルの期間に電荷回収回路１１と接続され、該制御信号が“Ｌ”レベルの期間に、電荷回収回路１１と非導通となる。第１の制御信号は、詳細には後述するが、ＣＯＭ電極の信号であるＣＯＭ信号の極性が変化するタイミングで、所定の期間Ｘ、“Ｈ”レベルとなる信号である。

図２に、電荷回収回路１１の一構成例を示す。該図に示すように、電荷回収回路１１は、３つのコンデンサＣ１〜Ｃ３、５つのスイッチＳＷ１〜ＳＷ５、スイッチ制御信号作成回路１３から構成されている。

スイッチ制御信号作成回路１３は、スイッチＳＷ２〜ＳＷ５の制御信号を作成するもので、スイッチ制御信号作成回路１３には、上記した第１の制御信号と共に、極性反転信号と、第２の各制御信号とが入力されている。このうち、極性反転信号は、極性を制御するもので、第１及び第２の制御信号は、スイッチＳＷ２〜ＳＷ５の切り換え動作を制御するために用いられる信号である。

また、５つのスイッチＳＷ１〜ＳＷ５は、コンデンサＣ１〜Ｃ３の各電極の接続先を切り換えるものである。そして、コンデンサＣ１〜Ｃ３は、液晶パネル内より電荷を回収するためのものである。

このうち、コンデンサＣ１は、パネル内共通配線１０が接続される入力端側に設けられており、液晶容量５を電圧制御するために供給された電荷を液晶パネル内より取り出すための容量（電荷回収用容量）である。該コンデンサＣ１の一方の電極は、第２のスイッチ手段であるスイッチＳＷ１を介してパネル内共通配線１０と接続される。スイッチＳＷ１は、パネル内スイッチＳと同様、第１の制御信号にて駆動が制御される。また、コンデンサＣ１の他極は、スイッチＳＷ２を介してＶＣＣレベルと接続される共に、スイッチＳＷ３を介してＧＮＤレベルとも接続されている。スイッチＳＷ２・ＳＷ３は、スイッチ制御信号作成回路１３にて作成される制御信号にて相反駆動される。

コンデンサＣ２は、負の電荷を蓄えて安定化させるための負電源電圧安定化容量である。コンデンサＣ２の一方の電極は、スイッチＳＷ４を介してコンデンサＣ１のパネル内共通配線１０側の電極と接続され、他方の電極は、ＧＮＤレベルに接続されている。ここで、スイッチＳＷ４も、スイッチ制御信号作成回路１３にて作成される制御信号にて駆動が制御される。

コンデンサＣ３は、正の電荷を蓄えて安定化させるための正電源電圧安定化容量である。コンデンサＣ３の一方の電極は、スイッチＳＷ５を介してコンデンサＣ１のパネル内共通配線１０側の電極と接続され、他方の電極は、ＧＮＤレベルに接続されている。ここで、スイッチＳＷ５も、スイッチ制御信号作成回路１３にて作成される制御信号にて駆動が制御される。

図３に、このような構成の電荷回収回路１１におけるスイッチＳＷ１〜ＳＷ５の動作タイミングを示す。各スイッチＳＷ１〜ＳＷ５は、各々の制御信号が“Ｈ”レベルの期間ＯＮし、“Ｌ”レベルの期間ＯＦＦする。

スイッチＳＷ１は、上述したように、第１の制御信号にて駆動され、ＣＯＭ信号の極性が反転するタイミングで、所定の期間ＸだけＯＮする。したがって、スイッチＳＷ１のＯＮ周期は、ＣＯＭ信号の周期の半分である。第１の制御信号が“Ｈ”レベルとなる期間Ｘは、パネル容量とコンデンサＣ１をつなぐ配線抵抗とスイッチＳＷ１の抵抗値を考慮し、コンデンサＣ１に十分な電荷移動が行える期間、且つ、次のパネル電圧印加にほとんど影響を与えない期間であり、数μｓ程度に設定される。

一方、スイッチＳＷ２は、ＣＯＭ信号が“Ｌ”レベルから“Ｈ”レベルに変化するタイミングより所定の期間Ｙを経過するとＯＮし、ＣＯＭ信号が“Ｈ”レベルから“Ｌ”レベルに変化するタイミングより同じ期間Ｙを経過するとＯＦＦする。つまり、スイッチＳＷ２のＯＮ周期は、ＣＯＭ信号の周期と同じであり、位相が期間Ｙだけずれている。スイッチＳＷ３の場合は、スイッチＳＷ２の駆動の全く逆となる。ここで、期間Ｙは、スイッチＳＷ１用の制御信号が立ち下がったタイミングより規定することが望ましく、信号遅延等でスイッチＳＷ１とスイッチＳＷ４・ＳＷ５が同時ＯＮしないように持たせる時間差である。

スイッチＳＷ５は、スイッチＳＷ２がＯＮする（スイッチＳＷ３がＯＦＦする）と同時に、所定の期間ＺだけＯＮし、一方、スイッチＳＷ４は、スイッチＳＷ２がＯＦＦする(スイッチＳＷ３がＯＮする)と同時に、同じく期間ＺだけＯＮする。したがって、スイッチＳＷ５及びスイッチＳＷ４のＯＮ周期は、スイッチＳＷ２、スイッチＳＷ３のＯＮ周期と同じであり、互いには、ＣＯＭ信号の周期の半分、位相がずれている。ここで、期間Ｚは、期間Ｘと同様にコンデンサＣ１からコンデンサＣ２・Ｃ３に対して十分な電荷移動が行える期間であり、次のスイッチＳＷ１をＯＮさせる時に同時ＯＮとならないように考慮された期間である。

このようにスイッチＳＷ１〜ＳＷ５が駆動されることで、本実施形態のＴＦＴ−ＬＣＤは、以下のように動作する。

ＣＯＭ信号が、“Ｌ”レベルから“Ｈ”レベルに変化すると、このタイミングで、スイッチＳＷ１が期間Ｘの間ＯＮする。スイッチＳＷ１がＯＮする期間、パネル内スイッチＳも一斉にＯＮされ、全映像信号線ＤＬがパネル内共通配線１０を介してコンデンサＣ１と接続される。

ＣＯＭ信号が“Ｌ”レベルから“Ｈ”レベルに変化する直前の水平期間では、各映像信号線ＤＬには、ＣＯＭ電極に対して正電圧が印加されている。したがって、ＣＯＭ電極の極性反転によって、各映像信号線ＤＬは、ＣＯＭ信号の“Ｈ”レベル電圧＋αの電圧となって、コンデンサＣ１とつながる。

また、ＣＯＭ信号が“Ｌ”レベルから“Ｈ”レベルに変化する該タイミングでは、スイッチＳＷ２はＯＦＦし、スイッチＳＷ３がＯＮしている状態にあるので、コンデンサＣ１の対極はＧＮＤレベルである。したがって、この段階でパネル内の各映像信号線ＤＬにある正の電荷はコンデンサＣ１に移動し、全映像信号線ＤＬの容量とコンデンサＣ１の容量との比で正の電荷が分配される。

コンデンサＣ１に移動した正の電荷は、スイッチＳＷ５がＯＮになるタイミングで、コンデンサＣ３につながると同時に、スイッチＳＷ３がＯＦＦしてスイッチＳＷ２がＯＮし、コンデンサＣ１の対極電圧がＧＮＤレベルからＶＣＣレベルに切り換わるので、電圧が上昇した状態で正電源電圧安定化容量であるコンデンサＣ３にて保持される。コンデンサＣ３に保持された正の電荷は、正電圧電源として利用される。

次に、ＳＷ１がＯＮになるタイミングはＣＯＭ信号が“Ｈ”レベルから“Ｌ”レベルに変化するタイミングである。ＣＯＭ信号が“Ｈ”レベルから“Ｌ”レベルに変化する直前の水平期間では、各映像信号線ＤＬには、ＣＯＭ電極に対して負電圧が印加されているので、ＣＯＭ電極の極性反転によって、各映像信号線ＤＬは、ＣＯＭ信号の“Ｌ”レベル電圧−αの電圧となって、コンデンサＣ１とつながる。

また、ＣＯＭ信号が“Ｈ”レベルから“Ｌ”レベルに変化する該タイミングでは、先の動作でコンデンサＣ１の対極はＶＣＣレベルであるので、この段階で液晶パネル内の各映像信号線ＤＬにある負の電荷はコンデンサＣ１に移動し、全映像信号線ＤＬの容量とコンデンサＣ１の容量との比で電荷が分配される。なお、コンデンサＣ１には、先ほどの動作で正の電荷が若干残っているが、この動作でＶＣＣに対して負の電荷が蓄えられる。

コンデンサＣ１に移動した電荷は、スイッチＳＷ４がＯＮになるタイミングで、コンデンサＣ２につながると同時に、スイッチＳＷ３がＯＮしてスイッチＳＷ２がＯＦＦし、コンデンサＣ１の対極電圧がＶＣＣレベルからＧＮＤレベルに切り換わるので、負電源電圧安定化容量であるコンデンサＣ２は、ＧＮＤレベルより低い電圧が保持される。コンデンサＣ２に保持された負の電荷は、負電圧電源として利用される。

ここでさらに、図６を用いて、電荷回収回路１１におけるスイッチＳＷ１〜ＳＷ５の動作タイミングを、映像信号線ＤＬに与えられる映像信号（ＤＬ）、及び走査信号線ＧＬに与えられる走査信号にも対応付けて、より詳細に説明する。

スイッチＳＷ１は、上述したように、第１の制御信号にて駆動され、ＣＯＭ信号の極性が反転するタイミングで、反転直後の所定の期間ＸだけＯＮする。そして、図６に示すように、ＣＯＭ信号の反転タイミングは、映像信号線ＤＬに与えられる映像信号（ＤＬ）の反転タイミングよりも早められており、スイッチＳＷ１は、画素電極への充電を完了してから映像信号の極性が反転するまでの間にＯＮする。画素電極への充電は、走査信号線ＧＬが選択されているＯＮレベルの期間に行われるので、画素電極への充電完了とはつまり、走査信号線ＧＬがＯＮレベルからＯＦＦレベルとなるタイミングである。

走査信号線ＧＬｎ−１に選択パルスが出ている（走査信号がＯＮレベル）期間、走査信号線ＧＬｎ−１につながる画素ＴＦＴ４を介して、対応する画素電極には、ＣＯＭ信号（ＣＯＭ電圧）を基準に正極性の映像信号（ＤＬ）が与えられ、映像信号の電圧が書き込まれる。

そして、走査信号線ＧＬｎ−１が非選択（走査信号がＯＦＦレベル）になった時点で、画素電極への電圧書き込みが終了し、ＣＯＭ信号は、“Ｌ”レベルから“Ｈ”レベルに変化する。このタイミングで、スイッチＳＷ１が期間Ｘの間ＯＮして、パネル内スイッチＳが一斉にＯＮされ、全映像信号線ＤＬがパネル内共通配線１０を介してコンデンサＣ１と接続される。

そして、スイッチＳＷ１がＯＮするタイミングでは、スイッチＳＷ２はＯＦＦし、スイッチＳＷ３がＯＮしている状態にあるので、コンデンサＣ１の対極はＧＮＤレベルであり、コンデンサＣ１のスイッチＳＷ１側が正、スイッチＳＷ３側が負の電圧になる。

したがって、この段階でパネル内の各映像信号線ＤＬにある、ＧＮＤレベルを基準として正の電荷がコンデンサＣ１に移動し、全映像信号線ＤＬの容量とコンデンサＣ１の容量との比で電荷が分配される。

しかも、ＣＯＭ信号が“Ｌ”レベルから“Ｈ”レベルに変化する直前の水平期間では、各映像信号線ＤＬには、ＣＯＭ電極に対して正電圧が印加されているので、ＣＯＭ電極の極性反転によって、各映像信号線ＤＬは、ＣＯＭ信号の“Ｈ”レベル電圧＋αの電圧となってコンデンサＣ１とつながる。

続いて、スイッチＳＷ３をＯＦＦし、スイッチＳＷ２をＯＮ、スイッチＳＷ５をＯＮにすることで、コンデンサＣ１の対極電圧がＧＮＤレベルからＶＣＣレベルに切り換わるので、コンデンサＣ１に蓄えられた電荷がコンデンサＣ３に移動し、コンデンサＣ３には、ＧＮＤレベルを基準として正の電荷が貯まり、コンデンサＣ３は正電圧電源となる。

次に、負電源電圧安定化容量であるコンデンサＣ２に、ＧＮＤレベルを基準にして負の電荷を貯める動作が、次の走査信号線ＧＬｎに選択パルスが出るタイミング以降で、同様にして行われる。

走査信号線ＧＬｎに選択パルスが出ている（走査信号がＯＮレベル）期間、走査信号線ＧＬｎにつながる画素ＴＦＴ４を介して、対応する画素電極には、ＣＯＭ信号（ＣＯＭ電圧）を基準に負極性の映像信号（ＤＬ）が与えられ、映像信号の電圧が書き込まれる。

そして、走査信号線ＧＬｎが非選択（走査信号がＯＦＦレベル）になった時点で、画素電極への電圧書き込みが終了し、また、ＣＯＭ信号が、“Ｈ”レベルから“Ｌ”レベルに変化する。このタイミングで、スイッチＳＷ１が期間Ｘの間ＯＮして、パネル内スイッチＳが一斉にＯＮされ、全映像信号線ＤＬがパネル内共通配線１０を介してコンデンサＣ１と接続される。

また、スイッチＳＷ１がＯＮするタイミングでは、スイッチＳＷ３はＯＦＦし、スイッチＳＷ２がＯＮしている状態にあるので、コンデンサＣ１の対極はＶＣＣレベルであり、コンデンサＣ１のスイッチＳＷ１側が負、スイッチＳＷ２側が正の電圧になる。

したがって、この段階でパネル内の各映像信号線ＤＬにある、ＶＣＣレベルを基準として負の電荷がコンデンサＣ１に移動し、全映像信号線ＤＬの容量とコンデンサＣ１の容量との比で電荷が分配される。

しかも、ＣＯＭ信号が“Ｈ”レベルから“Ｌ”レベルに変化する直前の水平期間では、各映像信号線ＤＬには、ＣＯＭ電極に対して負電圧が印加されている。したがって、ＣＯＭ電極の極性反転によって、各映像信号線ＤＬは、ＣＯＭ信号の“Ｌ”レベル電圧−αの電圧となって、コンデンサＣ１とつながる。なお、先ほどの動作で、コンデンサＣ１には、ＧＮＤレベルを基準に正の電荷が若干残っているが、この動作でＶＣＣを基準に負の電荷が蓄えられる。

続いて、スイッチＳＷ２をＯＦＦし、スイッチＳＷ３をＯＮ、スイッチＳＷ４をＯＮにすることで、コンデンサＣ１の対極電圧がＶＣＣレベルからＧＮＤレベルに切り換わるので、コンデンサＣ１に蓄えられた電荷が負電源電圧安定化容量であるコンデンサＣ２に移動し、コンデンサＣ２には、ＧＮＤレベルを基準として負の電荷が貯まり、コンデンサＣ２は負電圧電源となる。

このような動作を繰り返すことで、映像信号を交流化することで映像信号線駆動回路３から供給され、容量性負荷である液晶容量５を電圧制御するために供給された電荷を外部に取り出し、正電圧電源、負電圧電源として、他の回路のエネルギー源として再利用することができ、システムの消費電力を削減することができる。

特に回収した正電荷、負電荷をエネルギー源とした正電圧電源、負電圧電源の利用先として、走査信号線駆動回路２やＣＯＭ信号のＤＣバイアス供給回路、ＣＯＭ信号作成回路等に利用することで、ＴＦＴ−ＬＣＤ表示システム内で有効活用できる。

例えば、コンデンサＣ２・Ｃ３の、電圧、電荷量が十分であれば、図７に示すように、ツェナーダイオードを用いた簡単な回路構成で、走査信号線駆動回路２に駆動電圧を供給する電源回路を構成することができる。ここでは、コンデンサＣ２のＧＮＤレベルに接続されている側と異なる方の電極が、抵抗Ｒ１とツェナーダイオードＺＤ１を介してＧＮＤに接続されている。コンデンサＣ２に溜まった負電荷は、抵抗Ｒ１を通って、ツェナーダイオードＺＤ１にて設定される走査信号のＯＦＦ電圧にて出力される。また、コンデンサＣ３のＧＮＤレベルに接続されている側と異なる方の電極が、抵抗Ｒ２とツェナーダイオードＺＤ２を介してＧＮＤに接続されている。コンデンサＣ３に溜まった正電荷は、抵抗Ｒ２を通って、ツェナーダイオードＺＤ２にて設定される走査信号のＯＮ電圧にて出力される。なお、なお、コンデンサＣ１０・Ｃ１１は、電圧安定化のための容量である。走査信号線ＧＬの駆動電力は、データ線ＤＬの駆動電力と比較して十分小さいので、このような回路で作成可能な場合が多い。

なお、コンデンサＣ２・Ｃ３の、電圧、電荷量が不足するのであれば、コンデンサＣ２・Ｃ３に蓄積された電荷を、チャージポンプ回路の電荷供給源として必要な電源の補助とすればよい。

また、図８のような回路構成とすることで、ＤＣバイアス供給回路となり得る。ここでは、正電荷蓄積用のコンデンサＣ３のＧＮＤレベルに接続されている側と異なる方の電極が、ＮＰＮトランジスタＴ１のエミッタ端子と接続されている。このＮＰＮトランジスタＴ１のエミッタ端子には、他端がＧＮＤに接続された抵抗Ｒ３が接続されると共に、これらの接続点がＤＣバイアス供給回路の出力端子となっている。ＮＰＮトランジスタＴ１のベース端子は、ＧＮＤレベルとＶＣＣレベルとの間に直接に配された分圧抵抗Ｒ４・Ｒ５の接続点が接続されている。このような回路では、ＮＰＮトランジスタＴ１がＯＮしている間、コンデンサＣ３に溜まった正電荷が、抵抗Ｒ３にて設定される所定のバイアス電圧にて出力されることとなる。

しかも、上述のように、映像信号を交流化することで映像信号線駆動回路３から供給され、容量性負荷である液晶容量５を電圧制御するために供給された電荷を外部に取り出す構成は、回収電荷の再利用効果とは別に、データ線より逆極性の電荷を移動させておくことで、新たなデータ信号の書き込み時に供給すべき電荷量を減らすことができるので、映像信号線駆動回路３のドライブ能力を小さくすることができる。したがって、これによってもシステムの低消費電力化に貢献することができ、また、映像信号線駆動回路３のサイズも小さくできる。

〔実施の形態２〕
本発明に係る実施の一形態を、図４、図５、及び図９に基づいて説明すれば以下の通りである。なお、説明の便宜上、実施の形態１で用いたものと同じ機能を有する部材には同じ符号を付して説明を省略し、違う点のみを説明する。

本実施形態のＴＦＴ−ＬＣＤは、液晶パネル自体は、図１に示した実施の形態１と同様の構成を有しており、本実施形態のＴＦＴ−ＬＣＤと実施の形態１のＴＦＴ−ＬＣＤとは、電荷回収回路の構成にのみ違いがある。

図４に、本実施形態のＴＦＴ−ＬＣＤに備えられた電荷回収回路１５の構成例を示す。該電荷回収回路１５では、電荷回収回路１１でコンデンサＣ１のみであったパネル内から電荷を取り出すコンデンサを、正電荷用のコンデンサＣ１（＋）と、負電荷用のコンデンサＣ１（−）の２個設けられている。

電荷回収回路１１では、正電荷も負電荷も同じコンデンサＣ１にて取り出すようになっていたので、正電荷再利用と負電荷再利用の切り換わりに、コンデンサＣ１に残った逆極性の電荷によるロスが生じていたが、このような回路構成とすることで、該ロスを削減することができる。

コンデンサＣ１が、正電荷用のコンデンサＣ１（＋）と負電荷用のコンデンサＣ１（−）の２個設けられたことに対応して、パネル内共通配線１０とこれらコンデンサＣ１（＋）・Ｃ１（−）とを接続するためのスイッチＳＷ１も、正電荷用のコンデンサＣ１（＋）とパネル内共通配線１０とを接続するためのスイッチＳＷ１（＋）と、負電荷用のコンデンサＣ１（−）とパネル内共通配線１０とを接続するためのスイッチＳＷ１（−）との２個設けられている。これらスイッチＳＷ１（＋）・ＳＷ１（−）が、第３のスイッチ手段としての機能を有する。

同様に、正電荷用のコンデンサＣ１（＋）及び負電荷用のコンデンサＣ１（−）の各対極を、ＶＣＣレベルとＧＮＤレベルとの間で切り換えるためのスイッチＳＷ２・ＳＷ３もそれぞれ、スイッチＳＷ２（＋）・ＳＷ２（−）、スイッチＳＷ３（＋）・ＳＷ３（−）というように、２系統設けられている。

図５に、このような構成の電荷回収回路１５におけるスイッチＳＷ１（＋）〜スイッチＳＷ５の動作タイミングを示す。各スイッチＳＷ１（＋）〜ＳＷ５は、各々の制御信号が“Ｈ”レベルの期間ＯＮし、“Ｌ”レベルの期間ＯＦＦする。

スイッチＳＷ１が、スイッチＳＷ１（＋）とスイッチＳＷ（−）との２系統設けられたことで、スイッチＳＷ１（＋）とスイッチＳＷ（−）の各ＯＮ期間は期間Ｘで同じであるが、ＯＮ周期は、ＣＯＭ信号の周期と同周期となり、位相は１/２周期ずれたものとなる。このような制御信号は、スイッチ制御信号作成回路１６にて作成される。

一方、スイッチＳＷ２（＋）・ＳＷ２（−）のＯＮ周期は、スイッチＳＷ２のＯＮ周期と同じであり、スイッチＳＷ３（＋）・ＳＷ３（−）のＯＮ周期も、スイッチＳＷ２（＋）・ＳＷ２（−）のＯＮ周期とは逆相の、スイッチＳＷ３のＯＮ周期と同じである。

このようにスイッチＳＷ１（＋）〜ＳＷ５が駆動されることで、本実施形態のＴＦＴ−ＬＣＤは、以下のように動作する。

ＣＯＭ信号が、“Ｌ”レベルから“Ｈ”レベルに変化すると、このタイミングで、スイッチＳＷ１（＋）が期間Ｘの間ＯＮする。スイッチＳＷ１（＋）がＯＮする期間、パネル内スイッチＳも一斉にＯＮされており、全映像信号線ＤＬがパネル内共通配線１０を介してコンデンサＣ１（＋）と接続される。

ＣＯＭ信号が“Ｌ”レベルから“Ｈ”レベルに変化する直前の水平期間では、各映像信号線ＤＬには、ＣＯＭ電極に対して正電圧が印加されている。したがって、ＣＯＭ電極の極性反転によって、各映像信号線ＤＬは、ＣＯＭ信号の“Ｈ”レベル電圧＋αの電圧となって、コンデンサＣ１（＋）とつながる。

また、ＣＯＭ信号が“Ｌ”レベルから“Ｈ”レベルに変化する該タイミングでは、スイッチＳＷ２（＋）はＯＦＦし、スイッチＳＷ３（＋）がＯＮしている状態にあるので、コンデンサＣ１（＋）の対極はＧＮＤレベルである。したがって、この段階でパネル内の各映像信号線ＤＬにある正の電荷はコンデンサＣ１（＋）に移動し、全映像信号線ＤＬの容量とコンデンサＣ１（＋）の容量との比で正の電荷が分配される。

コンデンサＣ１（＋）に移動した正の電荷は、スイッチＳＷ５がＯＮになるタイミングで、コンデンサＣ３につながると同時に、スイッチＳＷ３（＋）がＯＦＦしてスイッチＳＷ２（＋）がＯＮし、コンデンサＣ１（＋）の対極電圧がＧＮＤレベルからＶＣＣレベルに切り換わるので、電圧が上昇した状態で正電源電圧安定化容量であるコンデンサＣ３にて保持される。コンデンサＣ３に保持された正の電荷は、正電圧電源として利用される。

次に、ＣＯＭ信号が“Ｈ”レベルから“Ｌ”レベルに変化するタイミングでＳＷ１（−）がＯＮになる。ＣＯＭ信号が“Ｈ”レベルから“Ｌ”レベルに変化する直前の水平期間では、各映像信号線ＤＬには、ＣＯＭ電極に対して負電圧が印加されているので、ＣＯＭ電極の極性反転によって、各映像信号線ＤＬは、ＣＯＭ信号の“Ｌ”レベル電圧−αの電圧となって、コンデンサＣ１（−）とつながる。

また、ＣＯＭ信号が“Ｈ”レベルから“Ｌ”レベルに変化する該タイミングでは、先の動作でコンデンサＣ１（−）の対極はＶＣＣレベルであるので、この段階で液晶パネル内の各映像信号線ＤＬにある負の電荷はコンデンサＣ１（−）に移動し、全映像信号線ＤＬの容量とコンデンサＣ１（−）の容量との比で電荷が分配される。

コンデンサＣ１（−）に移動した電荷は、スイッチＳＷ４がＯＮになるタイミングで、コンデンサＣ２につながると同時に、スイッチＳＷ３がＯＮしてスイッチＳＷ２がＯＦＦし、コンデンサＣ１（−）の対極電圧がＶＣＣレベルからＧＮＤレベルに切り換わるので、負電源電圧安定化容量であるコンデンサＣ２は、ＧＮＤレベルより低い電圧が保持される。コンデンサＣ２に保持された負の電荷は、負電圧電源として利用される。

ここでさらに、図９を用いて、電荷回収回路１５におけるスイッチＳＷ１〜ＳＷ５の動作タイミングを、映像信号線ＤＬに与えられる映像信号（ＤＬ）、及び走査信号線ＧＬに与えられる走査信号にも対応付けて、より詳細に説明する。

走査信号線ＧＬｎ−１に選択パルスが出ている（走査信号がＯＮレベル）期間、走査信号線ＧＬｎ−１につながる画素ＴＦＴ４を介して、対応する画素電極には、ＣＯＭ信号（ＣＯＭ電圧）を基準に正極性の映像信号（ＤＬ）が与えられ、映像信号の電圧が書き込まれる。

そして、走査信号線ＧＬｎ−１が非選択（走査信号がＯＦＦレベル）になった時点で、画素電極への電圧書き込みが終了し、ＣＯＭ信号は、“Ｌ”レベルから“Ｈ”レベルに変化する。このタイミングで、スイッチＳＷ１（＋）が期間Ｘの間ＯＮして、パネル内スイッチＳが一斉にＯＮされ、全映像信号線ＤＬがパネル内共通配線１０を介してコンデンサＣ１（＋）と接続される。

そして、スイッチＳＷ１（＋）がＯＮするタイミングでは、スイッチＳＷ２（＋）はＯＦＦし、スイッチＳＷ３（＋）がＯＮしている状態にあるので、コンデンサＣ１の対極はＧＮＤレベルであり、コンデンサＣ１のスイッチＳＷ１（＋）側が正、スイッチＳＷ３（＋）側が負の電圧になる。

したがって、この段階でパネル内の各映像信号線ＤＬにある、ＧＮＤレベルを基準として正の電荷がコンデンサＣ１（＋）に移動し、全映像信号線ＤＬの容量とコンデンサＣ１の容量との比で電荷が分配される。

しかも、ＣＯＭ信号が“Ｌ”レベルから“Ｈ”レベルに変化する直前の水平期間では、各映像信号線ＤＬには、ＣＯＭ電極に対して正電圧が印加されているので、ＣＯＭ電極の極性反転によって、各映像信号線ＤＬは、ＣＯＭ信号の“Ｈ”レベル電圧＋αの電圧となってコンデンサＣ１（＋）とつながる。

続いて、スイッチＳＷ３（＋）をＯＦＦし、スイッチＳＷ２（＋）をＯＮ、スイッチＳＷ５をＯＮにすることで、コンデンサＣ１（＋）の対極電圧がＧＮＤレベルからＶＣＣレベルに切り換わるので、コンデンサＣ１（＋）に蓄えられた電荷がコンデンサＣ３に移動し、コンデンサＣ３には、ＧＮＤレベルを基準として正の電荷が貯まり、コンデンサＣ３は正電圧電源となる。

次に、負電源電圧安定化容量であるコンデンサＣ２に、ＧＮＤレベルを基準にして負の電荷を貯める動作が、次の走査信号線ＧＬｎに選択パルスが出るタイミング以降で、同様にして行われる。

走査信号線ＧＬｎに選択パルスが出ている（走査信号がＯＮレベル）期間、走査信号線ＧＬｎにつながる画素ＴＦＴ４を介して、対応する画素電極には、ＣＯＭ信号（ＣＯＭ電圧）を基準に負極性の映像信号（ＤＬ）が与えられ、映像信号の電圧が書き込まれる。

そして、走査信号線ＧＬｎが非選択（走査信号がＯＦＦレベル）になった時点で、画素電極への電圧書き込みが終了し、また、ＣＯＭ信号が、“Ｈ”レベルから“Ｌ”レベルに変化する。このタイミングで、スイッチＳＷ１（−）が期間Ｘの間ＯＮして、パネル内スイッチＳが一斉にＯＮされ、全映像信号線ＤＬがパネル内共通配線１０を介してコンデンサＣ１（−）と接続される。

また、スイッチＳＷ１（−）がＯＮするタイミングでは、スイッチＳＷ３（−）はＯＦＦし、スイッチＳＷ２（−）がＯＮしている状態にあるので、コンデンサＣ１（−）の対極はＶＣＣレベルであり、コンデンサＣ１（−）のスイッチＳＷ１（−）側が負、スイッチＳＷ２（−）側が正の電圧になる。

したがって、この段階でパネル内の各映像信号線ＤＬにある、ＶＣＣレベルを基準として負の電荷がコンデンサＣ１（−）に移動し、全映像信号線ＤＬの容量とコンデンサＣ１（−）の容量との比で電荷が分配される。

しかも、ＣＯＭ信号が“Ｈ”レベルから“Ｌ”レベルに変化する直前の水平期間では、各映像信号線ＤＬには、ＣＯＭ電極に対して負電圧が印加されている。したがって、ＣＯＭ電極の極性反転によって、各映像信号線ＤＬは、ＣＯＭ信号の“Ｌ”レベル電圧−αの電圧となって、コンデンサＣ１（−）とつながる。

続いて、スイッチＳＷ２（−）をＯＦＦし、スイッチＳＷ３（−）をＯＮ、スイッチＳＷ４をＯＮにすることで、コンデンサＣ１（−）の対極電圧がＶＣＣレベルからＧＮＤレベルに切り換わるので、コンデンサＣ１（−）に蓄えられた電荷が負電源電圧安定化容量であるコンデンサＣ２に移動し、コンデンサＣ２には、ＧＮＤレベルを基準として負の電荷が貯まり、コンデンサＣ２は負電圧電源となる。

このように、パネル内から電荷を取り出すコンデンサを、正電荷用のコンデンサＣ１（＋）と負電荷用のコンデンサＣ１（−）との２個設けることで、正電荷再利用と負電荷再利用の切り換わりに、コンデンサに残った逆極性の電荷によってロスが生じるようなことがなく、より一層、電の再利用を効率良く実施することが可能となる。

なお、パネル内共通配線１０も別々に設けてもよいが、パネル内共通配線１０はこのように共用することで、表示部外周における該配線が占める面積を少なくできる。

また、前記した実施の形態１，２では、全映像信号線ＤＬが同極性で駆動される構成を前提としているので、全映像信号線ＤＬ共通に１本の配線を設けて、表示部外周の領域の有効利用を図っているが、たとえば、隣接する信号線同士で極性が異なる場合は、同極性同士のものを共通の配線で結んで電荷回収回路１１と接続し、電荷回収回路１１も２個設ければよい。

また、映像信号線毎に、電荷回収回路と接続するための配線を設けることももちろん可能であるが、表示部外周に該配線が占める面積のことを鑑みれば、共通化を図れるものは、共通配線とすることが望ましい。

また、電荷回収回路１１・１５においては、全てのスイッチＳＷ１〜ＳＷ５、或いはスイッチＳＷ１（＋）〜ＳＷ５を、液晶パネル内、つまり、マトリックス基板に画素ＴＦＴ４等と同様に作りこみ、コンデンサＣ１〜Ｃ３、或いはコンデンサＣ１（＋）〜Ｃ３のみを、外部素子として該基板外付けする構成とすることが好ましい。これにより、外付け素子を大幅に削減することができ、製造が容易となる。

なお、上記した実施の形態１，２では、電荷再利用回路７における電荷回収回路１１・１５を、表示パネル部外に設けた構成とした。これは、表示パネル内に、上記したコンデンサＣ１〜Ｃ３等の大きな容量を表示部周囲の小さな面積で形成することが難しく、コンデンサＣ１〜Ｃ３等を外付けするほうが、実現しやすいためである。しかしながら、表示パネル内、つまり、表示パネルを構成する基板上に、容量（コンデンサ）の形成自体は可能であるので、今後、容量の小型化が進むにしたがい、電荷回収回路１１・１５を含む電荷再利用回路７自体を表示パネル内に作り込んでなる狭額縁の表示装置の実現も十分に可能である。

〔実施の形態３〕
本発明に係る実施の一形態を、図１０に基づいて説明すれば以下の通りである。なお、説明の便宜上、実施の形態１、２で用いたものと同じ機能を有する部材には同じ符号を付して説明を省略し、違う点のみを説明する。

本実施の形態のＴＦＴ−ＬＣＤと、実施の形態１、２のＴＦＴ−ＬＣＤとの違いは、対向交流であるか否かの違いのみである。つまり、実施の形態１、２のＴＦＴ−ＬＣＤは、映像信号の極性反転に併せてＣＯＭ信号の極性も反転させる、所謂、対向交流型であったが、本実施の形態のＴＦＴ−ＬＣＤは、ＣＯＭ信号の極性を反転させないものである。したがって、スイッチＳＷ１（ＳＷ１（＋）・ＳＷ（−））がＯＮする期間に、ＣＯＭ信号の極性反転直後といった条件が加わらないだけで、基本的には同じである。

以下、実施の形態１で説明した、図２の電荷回収回路１１を備えた電荷再利用回路７の構成で、対向交流型でない場合の電荷回収について説明する。図１０に、電荷回収回路１１におけるスイッチＳＷ１〜ＳＷ５の動作タイミングを示す。

走査信号線ＧＬｎ−１に選択パルスが出ている（走査信号がＯＮレベル）期間、走査信号線ＧＬｎ−１につながる画素ＴＦＴ４を介して、対応する画素電極には、ＣＯＭ信号（ＣＯＭ電圧）を基準に負極性の映像信号（ＤＬ）が与えられ、映像信号の電圧が書き込まれる。

そして、走査信号線ＧＬｎ−１が非選択（走査信号がＯＦＦレベル）になった時点で、画素電極への電圧書き込みが終了し、書き込み終了時点から映像信号が“Ｌ”レベルから“Ｈ”レベルに変化するまでの間に、スイッチＳＷ１が期間Ｘの間ＯＮして、パネル内スイッチＳが一斉にＯＮされ、全映像信号線ＤＬがパネル内共通配線１０を介してコンデンサＣ１と接続される。

そして、スイッチＳＷ１がＯＮするタイミングでは、スイッチＳＷ２はＯＮし、スイッチＳＷ３がＯＦＦしている状態にあるので、コンデンサＣ１の対極はＶＣＣレベルであり、コンデンサＣ１のスイッチＳＷ１側が負、スイッチＳＷ２側が正の電圧になる。

したがって、この段階でパネル内の各映像信号線ＤＬにある、ＧＮＤレベルを基準として負の電荷がコンデンサＣ１に移動し、全映像信号線ＤＬの容量とコンデンサＣ１の容量との比で電荷が分配される。

続いて、スイッチＳＷ２をＯＦＦし、スイッチＳＷ３をＯＮ、スイッチＳＷ４をＯＮにすることで、コンデンサＣ１の対極電圧がＶＣＣレベルからＧＮＤレベルに切り換わるので、コンデンサＣ１に蓄えられた電荷がコンデンサＣ２に移動し、コンデンサＣ２には、ＧＮＤレベルを基準として負の電荷が貯まり、コンデンサＣ２は正電圧電源となる。

次に、負電源電圧安定化容量であるコンデンサＣ３に、ＧＮＤレベルを基準にして正の電荷を貯める動作が、次の走査信号線ＧＬｎに選択パルスが出るタイミング以降で、同様にして行われる。

走査信号線ＧＬｎに選択パルスが出ている（走査信号がＯＮレベル）期間、走査信号線ＧＬｎにつながる画素ＴＦＴ４を介して、対応する画素電極には、ＣＯＭ信号（ＣＯＭ電圧）を基準に正極性の映像信号（ＤＬ）が与えられ、映像信号の電圧が書き込まれる。

そして、走査信号線ＧＬｎが非選択（走査信号がＯＦＦレベル）になった時点で、画素電極への電圧書き込みが終了し、書き込み終了時点から映像信号が“Ｈ”レベルから“Ｌ”レベルに変化するまでの間に、スイッチＳＷ１が期間Ｘの間ＯＮして、パネル内スイッチＳが一斉にＯＮされ、全映像信号線ＤＬがパネル内共通配線１０を介してコンデンサＣ１と接続される。

また、スイッチＳＷ１がＯＮするタイミングでは、スイッチＳＷ２はＯＦＦし、スイッチＳＷ３がＯＮしている状態にあるので、コンデンサＣ１の対極はＧＮＤレベルであり、コンデンサＣ１のスイッチＳＷ１側が正、スイッチＳＷ３側が負の電圧になる。

したがって、この段階でパネル内の各映像信号線ＤＬにある、ＧＮＤレベルを基準として正の電荷がコンデンサＣ１に移動し、全映像信号線ＤＬの容量とコンデンサＣ１の容量との比で電荷が分配される。なお、この場合も、先ほどの動作で、コンデンサＣ１には、ＶＣＣレベルを基準に負の電荷が若干残っているが、この動作でＧＮＤレベルを基準に正の電荷が蓄えられる。

続いて、スイッチＳＷ３をＯＦＦし、スイッチＳＷ２をＯＮ、スイッチＳＷ５をＯＮにすることで、コンデンサＣ１の対極電圧がＧＮＤレベルからＶＣＣレベルに切り換わるので、コンデンサＣ１に蓄えられた電荷が正電源電圧安定化容量であるコンデンサＣ３に移動し、コンデンサＣ３には、ＧＮＤレベルを基準として正の電荷が貯まり、コンデンサＣ３は正電圧電源となる。

本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。

容量性負荷の電圧制御型アクティブマトリックス駆動の表示装置等に利用でき、携帯機器の表示装置に好適である。

本発明の実施の一形態を示すもので、電荷再利用回路を備えたＴＦＴ−ＬＣＤの等価回路図である。 上記電荷再利用回路における電荷回収回路の構成を示す回路図である。 図２の電荷回収回路の動作タイミングを示すタイミングチャートである。 本発明の実施の他の形態を示すもので、電荷再利用回路の電荷回収回路の構成を示す回路図である。 図４の電荷回収回路の動作タイミングを示すタイミングチャートである。 図２の電荷回収回路の動作タイミングを示すタイミングチャートであり、図３のタイミングチャートを更に詳細に示したものである。 回収した正電荷、負電荷をエネルギー源として走査信号線駆動回路２へ電荷供給する電荷供給回路の一構成例を示す回路図である。 回収した正電荷をエネルギー原としたＤＣバイアス供給回路の一構成例を示す回路図である。 図４の電荷回収回路の動作タイミングを示すタイミングチャートであり、図５のタイミングチャートを更に詳細に示したものである。 本発明の実施の他の形態を示すもので、図２の電荷回収回路の動作タイミングを示すタイミングチャートである。

符号の説明

２ 走査信号線駆動回路
３ 映像信号線駆動回路（駆動回路）
４ 画素ＴＦＴ（スイッチング素子）
５ 画素容量
７ 電荷再利用回路
１０ パネル内共通配線（電荷回収用配線）
１１ 電荷回収回路
１５ 電荷回収回路
Ｓ パネル内スイッチ（第１のスイッチ手段）
ＳＷ１ スイッチ（第２のスイッチ手段）
ＳＷ１（＋） スイッチ（第２のスイッチ手段、第３のスイッチ手段）
ＳＷ１（−） スイッチ（第２のスイッチ手段、第３のスイッチ手段）

Claims (9)

1. 画素を構成する画素容量を複数備えた表示パネルを有し、該画素容量の一方の電極である画素電極には、対応するデータ線よりスイッチング素子を介してデータ信号が印加される一方、他方の電極である共通電極には、複数画素共通の共通電極信号が印加され、かつ、データ信号の共通電極信号に対する極性を反転させると共に、該データ信号の極性の反転に併せて共通電極信号のデータ信号に対する極性も反転させて駆動する表示装置の電荷再利用回路であって、
   上記共通電極信号の反転のタイミングが上記データ信号の反転のタイミングよりも早めに設定される一方、
   上記データ線と第１のスイッチ手段を介して接続された電荷回収用配線と、
   該電荷回収用配線と接続された電荷回収回路とを有し、
   上記電荷回収回路は、上記電荷回収用配線に接続された電荷回収用容量を備え、上記第１のスイッチ手段を制御して、画素電極への充電を完了してから上記データ信号の極性が反転するまでの間で、かつ共通電極信号の反転直後に、上記データ線と上記電荷回収用容量とを接続させ、上記データ線に蓄えられた電荷を上記電荷回収用容量に移動させることを特徴とする表示装置の電荷再利用回路。
2. 上記電荷回収用配線が、複数のデータ線に共通に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の表示装置の電荷再利用回路。
3. 上記電荷回収用配線及び上記電荷回収用容量が、正電荷を回収するための正電荷用と負電荷を回収するための負電荷用とに分けて設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の表示装置の電荷再利用回路。
4. 上記電荷回収用配線が、正電荷用と負電荷用とで共用される一方、
   上記電荷回収用容量は、正電荷を回収するための正電荷用と負電荷を回収するための負電荷用とに分けて設けられ、
   正電荷用と負電荷用とで共用される上記電荷回収用配線と、上記正電荷用の電荷回収容量及び負電荷用の電荷回収用容量とはそれぞれ第３のスイッチ手段を介して接続されており、
   該第３のスイッチ手段の動作にて、上記電荷回収用配線は、正電荷用或いは負電荷用の電荷回収用容量と接続されることを特徴とする請求項１又は２に記載の表示装置の電荷再利用回路。
5. 上記第１のスイッチ手段は表示パネルを構成する基板上に形成されており、上記電荷回収用容量は、上記基板上に外付けされていることを特徴とする請求項１〜３のいずれ１項に記載の表示装置の電荷再利用回路。
6. 上記第１のスイッチ手段及び第３のスイッチ手段は、表示パネルを構成する基板上に形成されており、上記電荷回収用容量は、上記基板上に外付けされていることを特徴とする請求項４に記載の表示装置の電荷再利用回路。
7. 請求項１〜６の何れか１項に記載の表示装置の電荷再利用回路を備えた表示装置の駆動装置。
8. 請求項１〜６の何れか１項に記載の表示装置の電荷再利用回路を備えた表示装置。
9. 画素を構成する画素容量の一方の電極であり、データ線よりデータ信号が印加される画素電極と、上記画素容量のもう一方の電極である共通電極信号が印加される共通電極との間で電荷が保持されて表示が行われ、上記データ信号の共通電極信号に対する極性を反転させると共に、該データ信号の極性の反転に対応して共通電極信号のデータ信号に対する極性も反転させて駆動する表示装置の電荷回収方法であって、
   上記共通電極信号の反転のタイミングを上記データ信号の反転のタイミングよりも早め、上記画素電極への充電を完了してから上記データ信号の極性が反転するまでの間で、かつ共通電極信号の反転直後に、上記データ線より蓄えられた電荷を回収することを特徴とする表示装置の電荷回収方法。

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