JP2001281686A - 液晶表示装置、配線構造、電圧供給方法およびコンピュータ - Google Patents

液晶表示装置、配線構造、電圧供給方法およびコンピュータ

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 連鎖的(芋づる式)に接続された個々のLSI
にて、各々のLSIが受ける電圧の差を小さくする。 【解決手段】 基板上に画像表示領域を形成する液晶セ
ルと、この基板上に設けられ、液晶セルに対して電圧を
印加する複数のドライバLSIと、複数のドライバLS
Iの基準電圧発生器(Vref)11〜14に対して電圧を
供給すると共にこの基板上に設けられる配線構造とを備
え、この配線構造は、電圧供給点17から配線抵抗を段
階的に変化させ、往路配線15と復路配線16とによっ
て基準電圧発生器(Vref)11〜14に対して電圧を供
給し、また、この往路配線15とこの復路配線16とは
一筆書き状に結線されて電圧供給点17から電圧を供給
する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、液晶表示装置等に
おける配線構造にかかり、特に、連鎖的(芋づる式)に接
続された複数のLSIに対して平均化された電圧を供給
する構造、装置および方法等に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、画像を表示する液晶パネルに対し
て低コスト化が強く望まれている。この低コスト化を実
現するための手段の1つとして、チップオングラス(C
OG:Chip On Glass)が一般的に知られている。このC
OGは、1つのLCDパネルにて数個から十数個設けら
れている液晶ドライバLSIのチップをガラス基板上に
そのまま実装する技術である。また、ガラス上に配線を
実現するワイヤリングオンアレイ(WOA:Wiring On A
rray)をCOGと組み合わせたCOG&WOA技術が提
案されている。このCOG&WOA技術によれば、例え
ばLSI自身を直接、ガラス基板に貼りつけると共に、
現在、プリント基板上に行っている配線を省略すること
が可能となり、製造にかかるコストを大きく低減するこ
とができ、更に、近年における狭額縁化の要請にも答え
ることができる。
【0003】一方、液晶ドライバLSIの配線をガラス
基板上で実現するための方法としては、いくつかの提案
がなされている。例えば、液晶ドライバLSIの入力信
号を削減し、必要な配線領域を減らすことでガラス基板
の狭い額縁部分に配線を実現するものがある。また、先
に出願人は、液晶ドライバLSIに特化した高速シリア
ルビデオ転送をカスケード接続により実現する技術につ
いて提案している(特願平11−351784)。更に、
γ補正用の基準電圧を液晶ドライバLSI内で生成する
ことで、ガラス基板上に用意しなければならない基準電
圧用の配線数を削減する手法が提案されている。
【0004】このように、WOA技術についての提案も
いくつかなされ、このWOA技術が実用化できれば、液
晶ドライバLSIの配線に使用していた外部のPCBや
FPCが不要となり、前述のごとく大幅なコスト削減が
可能となる。また、機械的な接続も大幅に削減できるこ
とから、歩留まりに関しても良好な結果が期待できる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
液晶パネルでは、一般にガラス基板上の配線は非常に薄
いメタル(2500Å程度)で構成されており、そのシー
ト抵抗が0.16Ω/□程度といった高抵抗配線となって
いる。この高抵抗配線では、複数の液晶ドライバLSI
に対して均一な電圧を供給することができず、配線路に
おける電圧降下によって個々の液晶ドライバLSIが受
ける電圧値に数十〜数百mVの差が生じてしまう。γ補
正用の基準電圧を供給する場合には、この電圧値の差は
液晶ドライバLSI毎の階調の差として現れ、この階調
の差によって出力の均一性が保たれずに、画質が著しく
低下してしまう。そのために、従来の液晶パネルでは、
γ補正用の基準電圧を供給するための配線をガラス基板
上に設けることができず、外部のPCB(Printed Circu
it Board)やFPC(Flexible Printed Circuit)上に十
分に低抵抗である配線を行い、各液晶ドライバLSIに
供給するように構成せざるを得なかった。
【0006】また一方で、ガラス上の配線にて、メタル
配線の厚みを十分に厚くするか、配線幅を十分に大きく
とり、低抵抗にすることで均一な電圧を供給する方法が
考えられる。しかし、厚みを十分に厚くした場合には、
液晶表示パネルの製造時における工程占有時間の増加や
TFTアレイへの歩留まりの悪影響が予想される。ま
た、配線幅を十分に大きくとった場合には、配線領域を
確保するためにTFTアレイの額縁部分を大きくする必
要があり、近年の狭額縁化の要請に大きく反することと
なる。即ち、配線の厚みや材質を変更して低抵抗の配線
を用意することは可能であるものの、これではコスト削
減や狭額縁化が十分に図れず、WOA技術を採用する意
味が無くなる。
【0007】また、γ補正用基準電圧を発生させるため
には、液晶ドライバLSI内に用意したラダー抵抗によ
り入力された電圧を分圧し、目的の電圧を生成する手法
が一般的に用いられている。この手法の場合、γ補正用
基準電位の配線を低抵抗配線で行えば、実用上、問題の
ない性能を発揮するが、従来の高抵抗であるガラス上の
配線では、その性能を十分に発揮することができなかっ
た。
【0008】本発明は、以上のような技術的課題を解決
するためになされたものであって、その目的とするとこ
ろは、連鎖的(芋づる式)に接続された個々のLSIに
て、各々のLSIが受ける電圧の差を小さくすることに
ある。
【0009】
【課題を解決するための手段】かかる目的のもと、本発
明は、液晶セルが形成される基板と同一基板上に形成さ
れた複数のドライバLSIに対して、同一基板上に形成
された高抵抗率の配線構造を用いて、γ補正用の電圧を
供給する装置等に関する。即ち、本発明の液晶表示装置
は、基板上に画像表示領域を形成する液晶セルと、この
基板上に設けられ、液晶セルに対して電圧を印加する複
数のドライバLSIと、この基板上に設けられ、複数の
ドライバLSIに対して電圧を供給する配線構造とを備
え、この配線構造は、電圧供給点から配線抵抗を段階的
に変化させて複数のドライバLSIに対して電圧を供給
することを特徴としている。また、この配線構造は、往
路配線と復路配線とによって複数のドライバLSIに対
して電圧を供給することを特徴とし、更に、この往路配
線とこの復路配線とは一筆書き状に結線されて複数のド
ライバLSIに対して電圧を供給することを特徴とする
ことができる。尚、本発明をノート型パーソナルコンピ
ュータ等のコンピュータとして把えると、本発明は、ア
プリケーションを実行するホストと、基板上に設けら
れ、このホストからの信号に基づき液晶セルに対して電
圧を印加する複数のドライバLSIとを更に備えてい
る。
【0010】また、上記目的を達成するために、他の観
点から発明を把えると、本発明が適用される液晶表示装
置は、基板上に画像表示領域を形成する液晶セルと、こ
の基板上に設けられ、この液晶セルに対して電圧を印加
する複数のドライバLSIと、この基板上に設けられ、
電圧供給点から供給された電圧を複数のドライバLSI
に対して供給する配線構造とを備え、この配線構造は、
電圧供給点に近いドライバLSIから順にドライバLS
Iを配線して下流側のドライバLSIまで電圧を供給す
る往路配線と、この下流側のドライバLSIから順にド
ライバLSIを配線して電圧供給点に近いドライバLS
Iまで電圧を供給する復路配線とを備えると共に、この
往路配線とこの復路配線との間で電圧降下の傾きを逆向
きとすることを特徴としている。
【0011】ここで、この配線構造は、往路配線では、
電圧供給点に近いドライバLSIに対する配線から下流
側のドライバLSIに対する配線まで配線幅を段階的に
狭くすると共に、復路配線では、下流側のドライバLS
Iに対する配線から電圧供給点に近いドライバLSIに
対する配線まで配線幅を段階的に狭くすることを特徴と
すれば、配線幅によって段階的に配線抵抗を変化させる
ことが可能となり、基板上の簡単な配線構造で、電圧降
下の傾きを制御することができる点で好ましい。また、
この複数のドライバLSIは、配線構造の往路配線およ
び復路配線に対応してそれぞれ接続するための入力用パ
ッドと出力用パッドを備え、この入力用パッドとこの出
力用パッドとは複数のドライバLSI内部の配線で接続
されていることを特徴とすれば、複数のドライバLSI
に対してこの配線構造によってカスケード接続すること
が可能となり、基板上への配線を効率化してWOAを実
現することができる点で優れている。更に、複数のドラ
イバLSIは、この配線構造の往路配線および復路配線
に対してバス接続されることを特徴とすれば、ドライバ
LSI内部のメタル配線を介在させずにγ補正用の電圧
を供給することが可能となる。尚、本発明をコンピュー
タとして把えると、本発明は、アプリケーションを実行
するホストと、基板上に設けられ、このホストからの信
号に基づき液晶セルに対して電圧を印加する複数のドラ
イバLSIとを備えている。
【0012】また、本発明は、所定の間隙を介して配設
された複数のLSIに対して電圧を供給する配線構造で
あって、電圧の供給を受ける電圧供給点と、この電圧供
給点から順にLSIを配線して下流側のLSIまで電圧
を供給すると共に、下流側に行くにしたがって段階的に
配線幅が細くなるように構成された配線部と、を備えた
ことを特徴としている。更に、この配線部は、電圧供給
点から下流側のLSIに向けて設けられる往路配線と、
下流側のLSIから電圧供給点に近いLSIに向けて設
けられる復路配線とを備え、この復路配線は、下流側の
LSIから電圧供給点に近いLSIに向かうに従って段
階的に配線幅を細くして複数のLSIに対して電圧を供
給することを特徴とすることができる。
【0013】一方、本発明は、所定の間隙を介して配設
された複数のLSIに対して電圧を供給する配線構造で
あって、複数のLSIが配設される基板上に配線抵抗が
段階的に変化する往路配線と復路配線とを構成し、この
往路配線および復路配線の両者から複数のLSIに対し
て電圧を供給することを特徴としている。
【0014】ここで、往路配線と復路配線とを切り離
し、往路配線と復路配線とのそれぞれに対して異なった
電圧供給点から電圧を供給することを特徴とすれば、オ
フセット電圧を小さくして複数のLSIに対して電圧を
供給することができる点で好ましい。また、この往路配
線と復路配線とは連結されており、同一の電圧供給点か
ら電圧を供給することを特徴とすれば、電圧供給点を例
えば1箇所に統一することが可能となり、配線構造を更
に簡潔化することができる点で優れている。尚、これら
の配線構造は、必ずしも液晶表示装置に用いられる場合
に限らず、複数のLSIが、カスケード状やバス状に、
連鎖的(芋づる式)に接続されるような態様に対して有効
に適用することが可能となる。
【0015】また、上記目的を達成するために、本発明
は、基板上に設けられた複数のLSIに対して電圧を供
給する電圧供給方法であって、この基板上に配線抵抗が
段階的に変化する往路配線と復路配線とを用いて複数の
LSIを配線し、この複数のLSIは、往路配線と復路
配線との両者から電圧を受け取り、この複数のLSI
は、受け取った電圧を時間平均化して基準電圧を生成す
ることを特徴としている。より具体的には、この往路配
線および復路配線に使用される配線抵抗は、各LSIの
間を、ほぼ、1/(N−1)、1/(N−2)、1/(N−
3)、…1/1、(但し、Nは接続されるLSIの数)の比
率となるようにして段階的に変化させることを特徴とす
ることができる。このように構成すれば、電圧降下の傾
きをほぼ線形となるように調整することが可能となり、
往路配線と復路配線とで電圧降下の傾きを逆向きとし
て、各LSIの間で電圧の時間平均をほぼ一定とするこ
とができる。
【0016】一方、本発明は、基板上に設けられた複数
のドライバLSIに対して電圧を供給する電圧供給方法
であって、この基板上に配線幅が段階的に変わる高抵抗
率の配線を施し、この高抵抗率の配線に対して順々に複
数のドライバLSIを接続し、この高抵抗率の配線に対
して電圧を供給し、この高抵抗率の配線を介した結果、
個々のドライバLSIの間で電圧降下が生じた電圧をド
ライバLSIに供給し、供給された電圧に基づいてドラ
イバLSIでγ補正用の基準電圧を生成することを特徴
とすれば、電圧降下を積極的に利用して、ほぼ均一なγ
補正用の値を出力することが可能となる点で優れてい
る。ここで、施される高抵抗率の配線は、この配線に電
圧を供給する電圧供給点側から順にドライバLSIに対
して電圧を供給する往路配線と、電圧供給点側に向けて
順にドライバLSIに対して電圧を供給する復路配線と
を備えると共に、この往路配線とこの復路配線とが結線
されていることを特徴とすることができる。
【0017】
【発明の実施の形態】以下、添付図面に示す実施の形態
に基づいて本発明を詳細に説明する。図1は、本実施の
形態における基本的構成を説明するための図である。こ
こでは、4個の液晶ドライバLSIが連鎖的(芋づる式)
に接続され、その各液晶ドライバLSIに内蔵される基
準電圧発生器(Vref発生器)11〜14が往路配線15
と復路配線16とに接続されている。即ち、各々の基準
電圧発生器11〜14は、電圧入力点を2箇所有し、一
方は往路配線15と接続され、他方は復路配線16と接
続されている。また、図1では、1箇所の電圧供給点1
7から往路配線15および復路配線16に対して電圧を
供給しており、往路配線15と復路配線16とはそのま
ま連結されて、全ての基準電圧発生器11〜14の電圧
入力点を一筆書き状に結線している。
【0018】この基準電圧発生器(Vref発生器)11〜
14が内蔵される液晶ドライバLSIは、実際に画像を
表示する液晶セル(図示せず)の周辺に(例えばX方向、
Y方向に)、所定の間隙を有して並んで配設され、この
液晶セルの各ソース電極や各ゲート電極に対して電圧を
印加するように構成されている。X方向、Y方向に設け
られた複数の液晶ドライバLSIを総称して、各々、ソ
ースドライバ、ゲートドライバと呼ばれ、ビデオインタ
ーフェイスを介して入力されたビデオ信号をLCDコン
トローラ(図示せず)に入力し、このLCDコントローラ
からの出力を受けて液晶セルに対して電圧を供給するよ
うに機能している。
【0019】ここで、図1に示すように、電圧供給点1
7から最初の液晶ドライバLSIまでは、許される最小
の配線抵抗(Rmin)で配線されている。また、往路配線
15では、配線順に各液晶ドライバLSIを1/(N-1)、
1/(N-2)、1/(N-3)、…1/1の比率で抵抗を段階的に
変化させている。但し、Nは往路配線15に接続される
液晶ドライバLSIの数である。図1では、基準抵抗で
あるR0に対して、配線抵抗R0/3、配線抵抗R0/2、
配線抵抗R0が、往路配線15および復路配線16に夫
々かかっていることを示している。これによって、往路
配線15に沿った電圧降下量は一定の傾きを持つことに
なる。また、最後の基準電圧発生器14における往路配
線15の電圧入力点から復路配線16の電圧入力点の間
は、許される最小の配線 抵抗(Rmin)で配線されてい
る。以下、復路配線16も同様に、各液晶ドライバLS
I間を往路配線15と同じ抵抗値を使用して段階的に変
化させている(配線抵抗R0/3、配線抵抗R0/2、配線
抵抗R0)。これによって、復路配線16に沿った電圧降
下量も一定の傾きを持ち、往路配線15と逆向きとな
る。これらの電圧の時間平均を各々の基準電圧発生器1
1〜14で行うことにより、個々の液晶ドライバLSI
では、ほぼ同じ電圧を生成することができる。但し、個
々の液晶ドライバLSIは、同時に同じ側の配線から電
圧を受けるように制御されている。
【0020】図2は、図1に示した電圧供給を1箇所で
行った場合の動作概念を説明するための図である。図2
において、従来通りの一定幅の配線で電圧を供給した場
合を破線(Normal)で示しており、この場合は、電流の集
中する電圧供給点17側の電圧降下が大きくなる。図1
に示す本実施の形態を適用した場合を実線(R-trip)で
示しており、この場合は、電圧降下量が、各液晶ドライ
バLSIで一定となる。ここで、Vin_goは往路配線1
5上の電圧を示し、Vin_rtnは復路配線16上の電圧を
示している。基準電圧発生器11〜14でVin_goとVi
n_rtnの時間平均をとったものが、二点鎖線(Average)で
ある。ここで、得られる電圧には、オフセット電圧(V
0−Average)が発生しており、電圧供給点17に与える
電圧よりも低い値を示すが、これは、電圧供給点17に
与える電圧を予めオフセット電圧分、高めに設定するこ
とで対応できる。
【0021】このように、本実施の形態では、基板上に
配線抵抗が段階的に変化する往路配線15および復路配
線16を構成し、個々の液晶ドライバLSIでは、この
往路配線15と復路配線16から交互に電圧を受け、液
晶ドライバLSI内部で時間平均化して電圧を生成する
ことにより、個々の液晶ドライバLSIで使用する電圧
の差を小さくすることができる。即ち、抵抗値が段階的
に変化する配線によって、個々の液晶ドライバLSIで
発生する電圧降下量が一定となり、電圧降下の傾きを往
路配線15と復路配線16とで逆向きとすることによ
り、各液晶ドライバLSI内部で時間平均化された電圧
をほぼ同値とすることが可能となる。
【0022】図3は、電圧供給点を復路配線にも設けた
場合の基本構成を説明するための図である。即ち、図3
では、図1と同様に、4個の液晶ドライバLSIが連鎖
的(芋づる式)に接続され、その各液晶ドライバLSIに
内蔵される基準電圧発生器(Vref発生器)21〜24が
往路配線25と復路配線26とに接続されている。ま
た、各々の基準電圧発生器21〜24は、電圧入力点を
2箇所有し、一方は往路配線25と接続され、他方は復
路配線26と接続され、往路配線25側に電圧供給点2
7を設けていることも同様である。但し、図3では、往
路配線25と復路配線26とを切り離し、復路配線26
側にも電圧供給点28を設けている点が図1と異なる。
即ち、復路配線26にも電圧供給を同様に行うことで、
オフセット電圧を小さくしている。
【0023】図4は、図3に示した電圧供給を復路配線
26にも行った場合の動作概念を説明するための図であ
る。図示する実線(R-trip)、破線(Normal)、二点鎖線
(Average)の意味は、図2と同様である。往路配線25
および復路配線26に、共に供給電圧V0が与えられ、
各液晶ドライバLSIで電圧降下量を一定とした相反す
る電圧(Vin_goとVin_rtn)が各々の液晶ドライバLS
Iに供給される。これらの電圧の時間平均を各々の基準
電圧発生器21〜24で行うことにより、個々の液晶ド
ライバLSIでは、同じ電圧を生成することが可能とな
る。
【0024】図5は、基準電圧発生器(11〜14、2
1〜24)の構成を示している。本実施の形態では、液
晶表示装置としての適用を前提とし極性が正負に反転す
るが、図5では正極性の電圧を平均化する回路である。
制御端子Aおよび制御端子Bは、デュディ50%で交互
に制御される。図に示すN-ch、P-chは、CMOSのF
ET(Field Effect Transistor)で、Pチャネル、Nチ
ャネルを示している。交互に入力される電圧は、平滑化
回路31を通過することによって平滑化される。液晶ド
ライバLSIの内部では、平均化された電圧をバッファ
(buffer)32を通して使用している。
【0025】図6は、図5に示した基準電圧発生器(1
1〜14、21〜24)の制御波形を示した図である。
前述したように、制御端子Aおよび制御端子Bは、デュ
ディ50%で交互に制御される。図で示すTgは往路配
線15,25に接続する期間を表わし、Trは復路配線1
6,26に接続する期間を表わしている。尚、負極性に
ついては図示しないが、負極性では、図5に示すPチャ
ネルのFETおよびNチャネルのFETをそれぞれ入れ
換えることで構成できる。図5に示す正極性および図示
しない負極性の基準電圧発生器(11〜14、21〜2
4)における制御は、往路配線15,25、復路配線1
6,26に接続される全ての液晶ドライバLSIで同期
して、同じ側の配線から電圧を受けるように構成されて
いる。
【0026】図7は、両極性の基準電圧発生器(11〜
14、21〜24)の構成を示す図であり、液晶ドライ
バ用に両極性の基準電圧を発生できる回路を示してい
る。この図7は、図5に示す正極性および前述の負極性
の回路(図示せず)を合成し、中心電圧をVcomとしてい
る。また、図7では、2個のトランジスタ(Tr.1、T
r.2)が追加されている。Tr.1をオンにする期間を調
整することにより、発生電圧+Vrefの値をVcomから+
Vin_ave(+Vin_highと+Vin_lowを図5、図6のよう
に使用して発生できる電圧)の範囲で設定可能となり、
中間調用の基準電圧の発生が可能となる。また、Tr.2
をオンにする期間を調整することにより、発生電圧−V
refの値をVcomから−Vin_ave(−Vin_highと−Vin_l
owから発生できる電圧)の範囲で設定可能となり、中間
調用の基準電圧を発生させることが可能となる。また、
Vcomは往復配線とはなっていないが、これは、正極性
回路側から流れ込む電流と、負極性回路側から流れ出す
電流とでバランスをとることで、この配線に関しては電
圧降下が発生しないためである。尚、入力される電圧
は、平滑化回路33,34を通過することによって平滑
化され、また、液晶ドライバLSIの内部では、平均化
された電圧をバッファ(buffer)35,36を介して使用
している。
【0027】図8は、図7に示した基準電圧発生器(1
1〜14、21〜24)の制御波形を示した図である。
図8において、Tgは往路配線15,25に接続する期間
を表わし、Trは復路配線16,26に接続する期間を表
わしている。このTgとTrとは、同じ時間長になるよう
に制御されている。また、Tcは、中間電圧Vcomに接続
する期間長を表わし、TgとTcとの比率n(TrとTcと
の比率)を制御することで、中間調用の基準電圧を調整
することが可能である。
【0028】図9は、本実施の形態における配線レイア
ウト例を示す図である。ここでは、ガラス基板51上
に、実際に画像を表示する液晶セルであるTFT部52
が設けられ、更に、8つの液晶ドライバLSI53もガ
ラス基板51上に配置されている。この8つの液晶ドラ
イバLSI53を連鎖状(芋づる式)に連結するガラス上
配線55がガラス基板51上に設けられている。このガ
ラス上配線55は、前述までに説明した往路および復路
の構成を備えており、電圧供給点54から電圧が入力さ
れて、8つの液晶ドライバLSI53に対して平均化可
能な電圧を供給している。この各液晶ドライバLSI5
3の長さは、約15mm〜17mm程度であり、その液
晶ドライバLSI53を結ぶガラス上配線55は、その
液晶ドライバLSI53間で約6mm〜25mm程度と
なっている。
【0029】図10は、図9に示す配線レイアウト例に
て、8つの液晶ドライバLSI53をカスケード接続し
た場合の基準電圧用配線のレイアウト例を示している。
個々の液晶ドライバLSI53は、電圧供給点54から
正極性回路側61で往路配線と復路配線からなる配線6
3が設けられ、負極性回路側62にも往路配線と復路配
線からなる配線64が設けられている。この配線63,
64は、往路配線と復路配線が折り返し点57で連結さ
れている。個々の液晶ドライバLSI53は、正極性回
路側61および負極性回路側62のそれぞれの往路配線
側と復路配線側に2つの配線接続用パッド56を備えて
おり、正極性回路側61および負極性回路側62の往路
配線と復路配線にそれぞれ接続できるように構成されて
いる。また、これらの配線接続用パッド56は、各液晶
ドライバLSI53内部のメタル配線で接続されてお
り、結果として各液晶ドライバLSI53は配線63,
64によってカスケード接続されていることになる。
【0030】この図10に示す配線レイアウト例では、
各配線63,64の幅が、段階的に細くなるように構成
されている。往路配線側では、電圧供給点54から第1
の液晶ドライバLSI(LSI1)53に入力する部分の
配線幅が最も広く、折り返し点57に近い第8の液晶ド
ライバLSI(LSI8)53に入力する部分で配線幅が
最も狭くなっている。また、復路配線側では、折り返し
点57から第8の液晶ドライバLSI(LSI8)53に
入力する部分で配線幅が最も広く、各液晶ドライバLS
I53に入力する前に段階的に細くなり、第1の液晶ド
ライバLSI(LSI1)53に入力する部分の配線幅が
最も狭くなるように構成されている。この結果、各配線
63,64の段階的に変わる配線幅によって配線抵抗が
段階的に変化し、図1に示した基本構成図のような配線
構造を得ることができる。言い換えれば、図1に示した
配線抵抗となるように、図10に示した配線63の幅が
決定され、段階的に配線幅が変化している。このように
配線幅を変化させることで、図2の実線(R-trip)で示
した電圧降下特性が各液晶ドライバLSI53で得ら
れ、時間平均化された電圧を同値とすることが可能とな
る。尚、液晶ドライバLSI53内部の配線抵抗が十分
に小さくできない場合は、この配線抵抗を考慮してガラ
ス基板51上の配線幅を算出することで対応することが
可能である。
【0031】図11は、液晶ドライバLSI53を、ガ
ラス基板51上でバス接続する場合の配線レイアウト例
を示した図である。ここでは、図10と異なり、液晶ド
ライバLSI53内部のメタル配線を用いずに、各液晶
ドライバLSI53に芋づる式に電圧を供給している。
各液晶ドライバLSI53には、正極性回路側65の配
線67における往路配線と復路配線に対してそれぞれ配
線接続用パッド58を設け、また、負極性回路側66の
配線68における往路配線と復路配線に対してそれぞれ
配線接続用パッド58が設けられている。また、各配線
67,68は、折り返し点59によって往路配線と復路
配線が接続されている。更に、図10の配線63,64
と同様に、配線67,68は、各液晶ドライバLSI5
3に入力する前に、段階的に幅が狭くなるように構成さ
れている。この配線幅の計算方法は、前述の図10と同
様である。この図11のレイアウト構造においても、配
線幅を段階的に変化させ、また、往路配線と復路配線を
接続させて、その両者から液晶ドライバLSI53に電
圧を供給することで、図10と同様に、図1に示した基
本構成図のような配線構造が得られる。その結果、図2
に示した電圧降下特性を得ることが可能である。
【0032】図12(a)、(b)は、本実施の形態におけ
る効果を示すための図であり、図12(a)は従来方式に
よって基準電圧を生成した場合を示しており、液晶ドラ
イバLSI53をカスケード接続し、液晶ドライバLS
I53間の配線は一定幅としている。一方、図12(b)
は図10に示すように配線幅を段階的に変化させ、液晶
ドライバLSI53をカスケード接続させたときの基準
電圧の生成状態を示している。図12(a)、(b)共に、
配線のシート抵抗は0.16Ω/□、チップ長を17m
m、チップ間距離を16mm、接続チップ数を7個とし
た。また、基準電圧発生回路は、図12(a)では図7に
示した往路配線15,25と復路配線16,26をショー
トした回路を使用し、図12(b)では、図7の回路をそ
のまま用いた。但し、それぞれの場合で、1つの液晶ド
ライバLSI53は、γ特性近似のために5個の基準電
圧発生器を持つと仮定している。この図12(a)、(b)
ともに、横軸は時間、縦軸は電圧を示しており、700
μs(0.7ms)程度で安定するとしている。また、グ
ラフの出力で上からLSI1(チップ1)、LSI2、…
LSI7を示している。図12(a)と図12(b)を比較
して明らかなように、安定した0.7msで、チップ間
のばらつきが大きくなっているのが理解できる。
【0033】図13(a)、(b)は、図12(a)、(b)の
シミュレーションで使用した値を示している。図13
(a)はこのシミュレーションで使用した配線幅と配線抵
抗値を示しており、本方式では、LSI(液晶ドライバ
LSI)の間で抵抗値が変化している。図13(b)は各
方式におけるチップ間の電圧差(mV)として、回路動作
開始後700μS時の電圧値を示している。この図13
(b)では、配線プロセスが、配線厚みで±10%、配線
幅で±1μmふらついた場合の最悪値も示している。
【0034】図12(a)、(b)、図13(a)、(b)から
理解できるように、本実施の形態の配線形態を使用する
ことにより、各液晶ドライバLSI53内で発生させた
電圧値のチップ間ばらつきを、9〜10分の1程度にま
で減らすことができる。また、配線プロセスが上述した
範囲でふらついた場合でも、7〜8分の1程度まで電圧
のばらつきを小さくすることができる。以上の場合、正
負出力用の往復配線幅は、187μmであり、Vcom用
の配線幅は107μmである。配線間の間隔を20μm
とすると、合計で561μmの幅となる。この幅を使用
して、従来のラダー抵抗方式を実現した場合に発生する
電圧の差を図13(b)に併せて示している。このラダー
抵抗方式と本実施の形態の方式とを比較すると、中間電
圧あたりで3分の2程度に電圧差が小さくなっているの
が理解できる。また、高電圧あたりでは9分の1程度ま
で電圧差が小さくなっており、ラダー抵抗方式に比べて
も本方式が優れていることが理解できる。即ち、デュー
ティ50%として、往路配線と復路配線とを交互に使用
した場合、従来方式では100mVもの電圧差が生じる
が、本方式によれば、10mV程度の電圧差で抑えるこ
とが可能となる。例えば、全体を64階調として考える
と、1階調が20mVであり、従来方式の100mVの
ずれは5階調にも達する。この64階調中の5階調は、
人間の目にも差が認識できるものであり、本実施の形態
における方式の採用によって、画質を大きく向上できる
ことが理解できる。
【0035】尚、本実施の形態では、液晶表示装置のド
ライバに適用される配線構造について説明したが、本発
明は、この実施の形態に限定されず、他の装置による配
線構造にも適用できることは言うまでもない。特に、複
数のLSIが連鎖的(芋づる式)に連結され、それらに対
してほぼ均等な電圧を供給する場合等に、広く適用する
ことが可能である。
【0036】
【発明の効果】以上、説明したように、本発明によれ
ば、結果として個々のLSI内部で受ける電圧をほぼ同
値とすることが可能となり、例えば、画質の著しい低下
等を緩和することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本実施の形態における基本的構成を説明する
ための図である。
【図2】 図1に示した電圧供給を1箇所で行った場合
の動作概念を説明するための図である。
【図3】 電圧供給点を復路配線26にも設けた場合の
基本構成を説明するための図である。
【図4】 図3に示した電圧供給を復路配線26にも行
った場合の動作概念を説明するための図である。
【図5】 基準電圧発生器(11〜14、21〜24)の
構成を示した図である。
【図6】 図5に示した基準電圧発生器(11〜14、
21〜24)の制御波形を示した図である。
【図7】 両極性の基準電圧発生器(11〜14、21
〜24)の構成を示す図である。
【図8】 図7に示した基準電圧発生器(11〜14、
21〜24)の制御波形を示した図である。
【図9】 本実施の形態における配線レイアウト例を示
す図である。
【図10】 図9に示す配線レイアウト例にて、8つの
液晶ドライバLSI53をカスケード接続した場合の基
準電圧用配線のレイアウト例を示した図である。
【図11】 液晶ドライバLSI53を、ガラス基板5
1上でバス接続する場合の配線レイアウト例を示した図
である。
【図12】 (a)、(b)は、本実施の形態における効果
を示すための図である。
【図13】 (a)、(b)は、図12(a)、(b)のシミュ
レーションで使用した値を示した図である。
【符号の説明】
11〜14…基準電圧発生器(Vref発生器)、15…往
路配線、16…復路配線、17…電圧供給点、21〜2
4…基準電圧発生器(Vref発生器)、25…往路配線、
26…復路配線、27…電圧供給点、28…電圧供給
点、31…平滑化回路、32…バッファ(buffer)、3
3,34…平滑化回路、35,36…バッファ(buffer)、
51…ガラス基板、52…TFT部、53…液晶ドライ
バLSI、54…電圧供給点、55…ガラス上配線、5
6…配線接続用パッド、57…折り返し点、58…配線
接続用パッド、59…折り返し点、61…正極性回路
側、62…負極性回路側、63,64…配線、65…正
極性回路側、66…負極性回路側、67,68…配線
フロントページの続き (72)発明者 坂口 佳民 神奈川県大和市下鶴間1623番地14 日本ア イ・ビー・エム株式会社 東京基礎研究所 内 Fターム(参考) 2H092 GA32 GA41 GA50 GA60 NA01 5C006 AA16 AF46 AF50 BB16 BC03 BC12 BC24 FA22 FA26 FA37 FA41 FA51 5C080 AA10 BB05 DD05 DD22 DD27 EE29 FF11 JJ02 JJ03 JJ05 JJ06

Claims (18)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 基板上に画像表示領域を形成する液晶セ
    ルと、 前記基板上に設けられ、前記液晶セルに対して電圧を印
    加する複数のドライバLSIと、 前記基板上に設けられ、前記複数のドライバLSIに対
    して電圧を供給する配線構造とを備え、 前記配線構造は、電圧供給点から配線抵抗を段階的に変
    化させて前記複数のドライバLSIに対して電圧を供給
    することを特徴とする液晶表示装置。
  2. 【請求項2】 前記配線構造は、往路配線と復路配線と
    によって前記複数のドライバLSIに対して電圧を供給
    することを特徴とする請求項1記載の液晶表示装置。
  3. 【請求項3】 前記往路配線と前記復路配線とは一筆書
    き状に結線されて前記複数のドライバLSIに対して電
    圧を供給することを特徴とする請求項2記載の液晶表示
    装置。
  4. 【請求項4】 基板上に画像表示領域を形成する液晶セ
    ルと、 前記基板上に設けられ、前記液晶セルに対して電圧を印
    加する複数のドライバLSIと、 前記基板上に設けられ、電圧供給点から供給された電圧
    を前記複数のドライバLSIに対して供給する配線構造
    とを備え、 前記配線構造は、前記電圧供給点に近いドライバLSI
    から順にドライバLSIを配線して下流側のドライバL
    SIまで電圧を供給する往路配線と、当該下流側のドラ
    イバLSIから順にドライバLSIを配線して当該電圧
    供給点に近いドライバLSIまで電圧を供給する復路配
    線とを備えると共に、当該往路配線と当該復路配線との
    間で電圧降下の傾きを逆向きとすることを特徴とする液
    晶表示装置。
  5. 【請求項5】 前記配線構造は、前記往路配線では、前
    記電圧供給点に近いドライバLSIに対する配線から前
    記下流側のドライバLSIに対する配線まで配線幅を段
    階的に狭くすると共に、前記復路配線では、前記下流側
    のドライバLSIに対する配線から前記電圧供給点に近
    いドライバLSIに対する配線まで配線幅を段階的に狭
    くすることを特徴とする請求項4記載の液晶表示装置。
  6. 【請求項6】 前記複数のドライバLSIは、前記配線
    構造の前記往路配線および前記復路配線に対応してそれ
    ぞれ接続するための入力用パッドと出力用パッドを備
    え、当該入力用パッドと当該出力用パッドとは当該複数
    のドライバLSI内部の配線で接続されていることを特
    徴とする請求項4記載の液晶表示装置。
  7. 【請求項7】 前記複数のドライバLSIは、前記配線
    構造の前記往路配線および前記復路配線に対してバス接
    続されることを特徴とする請求項4記載の液晶表示装
    置。
  8. 【請求項8】 所定の間隙を介して配設された複数のL
    SIに対して電圧を供給する配線構造であって、 電圧の供給を受ける電圧供給点と、 前記電圧供給点から順にLSIを配線して下流側のLS
    Iまで電圧を供給すると共に、下流側に行くにしたがっ
    て段階的に配線幅が細くなるように構成された配線部
    と、を備えたことを特徴とする配線構造。
  9. 【請求項9】 前記配線部は、前記電圧供給点から下流
    側のLSIに向けて設けられる往路配線と、当該下流側
    のLSIから当該電圧供給点に近いLSIに向けて設け
    られる復路配線とを備え、 前記復路配線は、前記下流側のLSIから前記電圧供給
    点に近いLSIに向かうに従って段階的に配線幅を細く
    して前記複数のLSIに対して電圧を供給することを特
    徴とする請求項8記載の配線構造。
  10. 【請求項10】 所定の間隙を介して配設された複数の
    LSIに対して電圧を供給する配線構造であって、 前記複数のLSIが配設される基板上に配線抵抗が段階
    的に変化する往路配線と復路配線とを構成し、 前記往路配線および前記復路配線の両者から前記複数の
    LSIに対して電圧を供給することを特徴とする配線構
    造。
  11. 【請求項11】 前記往路配線と前記復路配線とを切り
    離し、当該往路配線と当該復路配線とのそれぞれに対し
    て異なった電圧供給点から電圧を供給することを特徴と
    する請求項10記載の配線構造。
  12. 【請求項12】 前記往路配線と前記復路配線とは連結
    されており、同一の電圧供給点から電圧を供給すること
    を特徴とする請求項10記載の配線構造。
  13. 【請求項13】 基板上に設けられた複数のLSIに対
    して電圧を供給する電圧供給方法であって、 前記基板上に配線抵抗が段階的に変化する往路配線と復
    路配線とを用いて前記複数のLSIを配線し、 前記複数のLSIは、前記往路配線と前記復路配線との
    両者から電圧を受け取り、 前記複数のLSIは、受け取った前記電圧を時間平均化
    して基準電圧を生成することを特徴とする電圧供給方
    法。
  14. 【請求項14】 前記往路配線および前記復路配線に使
    用される前記配線抵抗は、各LSIの間を、ほぼ、1/
    (N−1)、1/(N−2)、1/(N−3)、…1/1、(但
    し、Nは接続されるLSIの数)の比率となるようにし
    て段階的に変化させることを特徴とする請求項13記載
    の電圧供給方法。
  15. 【請求項15】 基板上に設けられた複数のドライバL
    SIに対して電圧を供給する電圧供給方法であって、 前記基板上に配線幅が段階的に変わる高抵抗率の配線を
    施し、 前記高抵抗率の配線に対して順々に前記複数のドライバ
    LSIを接続し、 前記高抵抗率の配線に対して電圧を供給し、 前記高抵抗率の配線を介した結果、個々のドライバLS
    Iの間で電圧降下が生じた電圧を当該ドライバLSIに
    供給し、 供給された前記電圧に基づいて前記ドライバLSIでγ
    補正用の基準電圧を生成することを特徴とする電圧供給
    方法。
  16. 【請求項16】 施される前記高抵抗率の配線は、当該
    配線に電圧を供給する電圧供給点側から順に前記ドライ
    バLSIに対して電圧を供給する往路配線と、当該電圧
    供給点側に向けて順に当該ドライバLSIに対して電圧
    を供給する復路配線とを備えると共に、当該往路配線と
    当該復路配線とが結線されていることを特徴とする請求
    項15記載の電圧供給方法。
  17. 【請求項17】 アプリケーションを実行するホスト
    と、 基板上に画像表示領域を形成する液晶セルと、 前記基板上に設けられ、前記ホストからの信号に基づき
    前記液晶セルに対して電圧を印加する複数のドライバL
    SIと、 前記基板上に設けられ、前記複数のドライバLSIに対
    して電圧を供給する配線構造とを備え、 前記配線構造は、電圧供給点から配線抵抗を段階的に変
    化させて前記複数のドライバLSIに対して電圧を供給
    することを特徴とするコンピュータ。
  18. 【請求項18】 アプリケーションを実行するホスト
    と、 基板上に画像表示領域を形成する液晶セルと、 前記基板上に設けられ、前記ホストからの信号に基づき
    前記液晶セルに対して電圧を印加する複数のドライバL
    SIと、 前記基板上に設けられ、電圧供給点から供給された電圧
    を前記複数のドライバLSIに対して供給する配線構造
    とを備え、 前記配線構造は、前記電圧供給点に近いドライバLSI
    から順にドライバLSIを配線して下流側のドライバL
    SIまで電圧を供給する往路配線と、当該下流側のドラ
    イバLSIから順にドライバLSIを配線して当該電圧
    供給点に近いドライバLSIまで電圧を供給する復路配
    線とを備えると共に、当該往路配線と当該復路配線との
    間で電圧降下の傾きを逆向きとすることを特徴とするコ
    ンピュータ。
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