JP2001318657A - 平面表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 基準クロック信号に基づいて映像信号の出力
を制御するように構成された平面表示装置において、基
準クロック信号に異常が発生した時に光変調層への直流
印加による特性劣化を防止するとともに、生産性の向上
と低コスト化を達成する。 【解決手段】 基準クロック信号の状態に応じて第１又
は第２の検出信号を出力するクロック検出回路１０８
と、第１の検出信号が出力された時は、ビデオバス配線
に映像信号電位を設定し、また第２の検出信号が出力さ
れた時は、ビデオバス配線にコモン電位を設定するデー
タ線電位制御回路１０９を設け、基準クロック信号に異
常が発生した場合は、第２の検出信号を出力することで
画素電極と対向電極とを同一電位とし、電極間に保持さ
れた液晶層への直流電圧の印加を防止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は平面表示装置に関
するものであり、例えばアクティブマトリクス型の液晶
表示装置等の駆動回路に関する。

【０００２】

【従来の技術】液晶表示装置に代表される平面表示装置
は、軽量、薄型、低消費電力の特性を生かして各種分野
で利用されている。とくに、光変調層として液晶層が用
いられた液晶表示装置は、ＯＡ機器や家電機器などのデ
ィスプレイ装置として幅広く使われている。中でも、各
画素毎にスイッチ素子を設けたアクティブマトリクス型
液晶表示装置は、ＯＡ機器のディスプレイ装置として急
激に普及している。

【０００３】このような液晶表示装置では、液晶層に印
加される全ての映像信号が常に単極性であると、長時間
にわたり液晶層に直流成分が印加されるため、液晶層が
劣化する等の問題が生じる。これを防止するため、液晶
層に印加される電圧の極性をフレーム周期で反転させる
極性反転駆動が行われている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】一般的な液晶表示装置
は、外部から入力される基準クロック信号及び映像信号
に基づいて動作している。この基準クロック信号が何ら
かの理由により停止あるいは誤動作すると、液晶層には
直流成分が長時間にわたり印加されることとなり、液晶
層の劣化を招き、ひいては画像表示に異常をきたすこと
がある。

【０００５】そこで、装置内にクロック検出回路を設
け、基準クロック信号の異常が発生したときには、液晶
層に長時間にわたり直流成分が印加されることを防止す
るようにした技術が提案されている。ところが、Ｄ／Ａ
変換回路内にクロック検出回路を内蔵した場合には、Ｄ
／Ａ変換回路毎にクロック検出回路が必要となるため、
実装される部品点数が増えることになる。また、クロッ
ク検出回路の有無により２種類のＤ／Ａ変換回路ができ
るため、部品の共通化が難しくなる。このように、Ｄ／
Ａ変換回路にクロック検出回路を内蔵した従来技術にお
いては、生産性の向上や低コスト化の達成が困難であっ
た。

【０００６】この発明の目的は、基準クロック信号の停
止時に液晶層への直流印加を防ぐとともに、部品点数の
削減と部品の共通化を可能とする平面表示装置を提供す
ることにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１の発明は、互いに交差する複数のゲート線
及び複数のデータ線の交点近傍にスイッチ素子を介して
接続された画素電極、コモン電位に設定される対向電極
及びこれら電極間に介在された光変調層を含む複数の表
示画素がマトリクス状に配置された表示パネルと、前記
ゲート線にアドレス信号を供給するゲート線駆動回路
と、前記対向電極にコモン電位を供給するコモン回路
と、前記データ線に対しビデオバス配線を通じて映像信
号を供給するデータ線駆動回路と、前記データ線駆動回
路に供給すべき映像信号を外部から供給されたクロック
信号に基づいて出力する駆動制御回路とを備えた平面表
示装置において、前記外部から供給されたクロック信号
の状態に応じて所定の検出信号を出力するクロック検出
部と、前記クロック検出部から出力された所定の検出信
号に基づいて、前記ビデオバス配線をコモン電位と同電
位に設定するデータ線電位制御部とを備えたことを特徴
とする。

【０００８】請求項２の発明は、請求項１において、前
記クロック検出部は、クロック信号の状態に応じて第１
又は第２の検出信号を出力し、前記データ線電位制御部
は、第１の検出信号が出力されている間は前記ビデオバ
ス配線を映像信号電位に設定し、第２の検出信号が出力
されている間は前記ビデオバス配線をコモン電位と同電
位に設定することを特徴とする。

【０００９】請求項３の発明は、請求項１又は２におい
て、前記データ線電位制御部は、第１又は第２の検出信
号に基づいて、前記駆動制御回路から出力される映像信
号電位と前記コモン回路から供給されるコモン電位の一
方を選択して前記ビデオバス配線に供給するスイッチ回
路からなることを特徴とする。

【００１０】請求項４の発明は、請求項１、２又は３に
おいて、前記クロック検出部は、前記駆動制御回路と同
一基板上に一体的に形成されていることを特徴とする。

【００１１】請求項５の発明は、請求項１、２、３又は
４において、前記データ線電位制御部は、前記ゲート線
駆動回路及びデータ線駆動回路と同一基板上に一体的に
形成されていることを特徴とする。

【００１２】上記平面表示装置によれば、基準クロック
が何らかの理由により停止あるいは誤動作した場合に
は、ビデオバス配線がコモン電位と同電位となるように
したので、画素電極と対向電極の双方が同一電位とな
り、電極間に保持された光変調層に不所望な直流電圧が
長時間にわたり印加されることがなくなる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、この発明に係わる平面表示
装置をパーソナルコンピュータ（ＰＣ）の液晶表示装置
に適用した場合の実施形態について説明する。この実施
形態では、ｐ−Ｓｉ形ＴＦＴを用いることにより駆動回
路が内蔵されたアクティブマトリクス型の液晶パネルを
備えた液晶表示装置について説明する。

【００１４】図２は、この実施形態に係わる液晶表示装
置の全体の構成を示すブロック図である。この液晶表示
装置１００は、駆動回路が内蔵された液晶パネル１０１
と、この液晶パネル１０１にアナログの映像信号を供給
する駆動回路基板１０２と、これらを電気的に接続する
フレキシブル配線基板（ＦＰＣ）１０６とから構成され
ている。

【００１５】次に、液晶パネル１０１と駆動回路基板１
０２の構成についてそれぞれ説明する。

【００１６】図３は、液晶パネル１０１の回路構成図で
ある。液晶パネル１０１は、アクティブマトリクス部１
と、このアクティブマトリクス部１を駆動するゲート線
駆動回路２及びデータ線駆動回路３とを備えている。コ
モン回路（対向電極駆動回路）４は、図２に示すように
駆動回路基板１０２側に配置される回路であるが、説明
を容易にするために図３に示している。

【００１７】アクティブマトリクス部１は、複数の液晶
画素５がマトリクス状に配置されて構成される。それぞ
れの液晶画素５は、画素電極８、対向電極７、及びこれ
ら電極間に保持される光変調層としての液晶層９から構
成されている。各画素電極８への映像信号の供給はスイ
ッチ素子としてのＴＦＴ６により制御されている。各Ｔ
ＦＴ６のゲートは、行毎に共通にゲート線Ｇ１、Ｇ２・
・・Ｇｎに接続され、ドレインは列毎にデータ線Ｄ１、
Ｄ２・・・Ｄｍに接続されている。ソースは画素電極８
に接続されている。また、すべての液晶画素５に対応す
る対向電極７は共通にコモン回路４に接続されている。

【００１８】ゲート線駆動回路２は、図示しないシフト
レジスタ及びバッファを含む回路で構成されている。こ
のゲート線駆動回路２は、垂直同期信号ＳＴＶ及び垂直
クロック信号ＣＫＶに基づいて各ゲート線Ｇ１、Ｇ２・
・・Ｇｎにアドレス信号を供給する。

【００１９】データ線駆動回路３は、駆動回路基板１０
２から入力されたアナログの映像信号をデータ線Ｄ１、
Ｄ２・・・Ｄｍに供給するサンプルホールド回路（図示
せず）と、このサンプルホールド回路の動作タイミング
を制御するシフトレジスタ（図示せず）などで構成され
ている。このデータ線駆動回路３には、水平スタート信
号ＳＴＨ、水平クロック信号ＣＫＨ及びアナログの映像
信号が供給される。

【００２０】上記ＴＦＴ６、画素電極８、ゲート線駆動
回路２及びデータ線駆動回路３は、絶縁性基板１４上に
一体的に形成されている。また、ゲート線駆動回路２及
びデータ線駆動回路３はｐ−Ｓｉ形ＴＦＴで構成されて
いる。

【００２１】図２に示す駆動回路基板１０２は、駆動制
御回路としてのコントロールＩＣ１０３、正極性Ｄ／Ａ
コンバータ１１、負極性Ｄ／Ａコンバータ１２、コモン
回路４、クロック検出部としてのクロック検出回路１０
８及び図示しない電源回路を備えている。

【００２２】コントロールＩＣ１０３には、図示しない
ＰＣのプロセッサからデジタルの映像信号と基準クロッ
ク信号が入力される。コントロールＩＣ１０３は、プロ
セッサから供給される映像信号を極性反転駆動のために
並べ替えるとともに、正極性又は負極性Ｄ／Ａコンバー
タへ振り分け出力する。また、同じくプロセッサから取
り込んだ基準クロック信号に基づいて、極性反転信号を
始めとする各種のクロック信号を生成して出力する。

【００２３】正極性Ｄ／Ａコンバータ１１及び負極性Ｄ
／Ａコンバータ１２は、コントロールＩＣ１０３から供
給されたデジタルの映像信号をアナログの映像信号に変
換して液晶パネル１０１へ供給する。この実施形態の液
晶パネル１０１では、後述するように表示画面がデータ
線に沿って４つのエリアに分割されており、各エリア毎
に２４本の映像信号が供給される。正極性Ｄ／Ａコンバ
ータ１１からは、４つのエリアへそれぞれ正極性の映像
信号が１２本、合計で４８本出力され、負極性Ｄ／Ａコ
ンバータ１２からは、４つのエリアへそれぞれ負極性の
映像信号が１２本、合計で４８本出力される。

【００２４】コモン回路４は、コントロールＩＣ１０３
から供給される極性反転信号に基づいて、正又は負極性
のコモン電圧を対向電極７に供給する。

【００２５】クロック検出回路１０８は、図示しないＰ
Ｃから入力される基準クロック信号が正常に入力してい
るかどうかを監視しており、基準クロック信号の状態に
応じて第１又は第２の検出信号を出力する。すなわち、
基準クロック信号が正常に入力している間は第１の検出
信号を、また基準クロック信号が何らかの理由により停
止あるいは誤動作した場合は第２の検出信号をそれぞれ
出力する。これらの検出信号は、後述するデータ線電位
制御回路に供給される。

【００２６】上述したような駆動回路基板１０２と図示
しないＰＣのプロセッサとの間はＦＰＣ１０７により接
続されている。

【００２７】図４は、この実施形態に係わる液晶パネル
１０１の概略配線図であり、とくにデータ線とこれに接
続する内部配線（ビデオバス配線）の関係を示してい
る。

【００２８】この実施形態に係わる液晶パネル１０１で
は、アクティブマトリクス部１により構成される表示画
面をデータ線に沿って４分割している。図４のＬ１、Ｌ
２、Ｒ１、Ｒ２は、分割されたそれぞれの表示領域（エ
リア）を示している。各エリアに供給される映像信号
は、画面を４分割する３つのラインのうち、左右の２ラ
イン（ラインＬ、ラインＲ）を中心として、その分割の
境界での不連続性を解消すべく、それぞれ矢印方向に向
かって一斉に走査される。このような走査を行うため、
データ線駆動回路３（図３）は内部的に４分割されてい
る。すなわち、データ線駆動回路３を構成するシフトレ
ジスタ、サンプルホールド回路などの回路群は、それぞ
れのエリアごとに設けられている。

【００２９】この例のように、４つのエリアで同時にサ
ンプリングして出力するように構成した場合は、一画面
を１つのシフトレジスタで順次サンプリングして出力す
る場合に比べて、シフトレジスタでのサンプリング時間
を４倍長くすることが可能となり、良好な表示画像が実
現できる。

【００３０】ＣＮ−Ｌ、ＣＮ−Ｒには、駆動回路基板１
０２（図２）からアナログの映像信号が供給される。こ
のＣＮ−Ｌ、ＣＮ−Ｒには、各エリアに供給される２４
本分の映像信号が入力される。すなわち、ＣＮ−Ｌには
エリアＬ１、Ｌ２にそれぞれ供給される４８本（２４本
×２）の映像信号が入力され、ＣＮ−ＲにはエリアＲ
１、Ｒ２にそれぞれ供給される４８本（２４本×２）の
映像信号が入力される。

【００３１】液晶パネル１０１に入力された映像信号
は、各エリアごとに配線された２４本のビデオバス配線
（例えば、Ｌ１Ｐ１、Ｌ１Ｎ１・・・Ｌ１Ｎ１２）を通
じて画素電極へ出力される。ビデオバス配線は、正極性
の映像信号として出力されたデータが供給されるライン
と、負極性の映像信号として出力されたデータが供給さ
れるラインが交互に配列されている。図４に示すビデオ
バス配線では、正極性のラインには“Ｐ”を、負極性の
ラインには“Ｎ”をそれぞれ付している。例えば、ビデ
オバス配線Ｌ１Ｐ１は正極性のライン、Ｌ１Ｎ１は負極
性のラインを示している。

【００３２】図１は、図４に示すエリアＬ１の部分拡大
図である。他のエリアも同一構成なので、ここではエリ
アＬ１を代表して説明する。最初に、ビデオバス配線の
構成について簡単に説明する。

【００３３】エリアＬ１は、内部的に３２個のブロック
に分けられている。そして、１つのブロックではＲ、
Ｇ、Ｂの各色がそれぞれ８個づつ振り分けられている。
例えば、ブロック１にはＲ１・・・Ｒ８、Ｇ１・・・Ｇ
８、Ｂ１・・・Ｂ８が、ブロック２にはＲ９・・・Ｒ１
６、Ｇ９・・・Ｇ１６、Ｂ９・・・Ｂ１６が、それぞれ
振り分けられている。またブロック３２にはＲ２４９・
・・Ｒ２５６、Ｇ２４９・・・Ｇ２５６、Ｂ２４９・・
・Ｂ２５６が振り分けられている。このように、各ブロ
ックではＲ、Ｇ、Ｂの各色ごとにそれぞれ８個の振り分
けがあり、１ブロックでは合計で２４本分の映像信号が
同時にサンプリングされる。さらに、図１に示すよう
に、一つのブロックを一単位として３２ブロックを順番
にサンプリングすることにより、各エリアでの映像信号
がサンプリングされて出力される。

【００３４】例えば、図１のブロック３２からブロック
１の順にサンプリングが行われることにより、図４のエ
リアＬ１ではＢ２５６からＲ１へ向かって映像信号が順
次サンプリングされて出力される。他のエリアでも同様
のサンプリングが行われる。このように、一つのエリア
では２４×３２で７６８画素のサンプリングが行われる
ことになるため、４つのエリアの合計では走査線１ライ
ン分で３０７２個の画素に対応するサンプリングが達成
される。このようなサンプリング出力を走査線の数だけ
繰り返すことにより、１フレーム分の映像信号が各画素
に順次書込まれる。

【００３５】次に、ビデオバス配線に接続されたデータ
線電位制御回路１０９の構成について説明する。

【００３６】データ線電位制御回路１０９は、ビデオバ
ス配線への入力側に配置されたスイッチ回路であり、一
対のＰｃｈトランジスタ及びＮｃｈトランジスタを複数
組み合わせた回路として構成されている。Ｐｃｈトラン
ジスタのソース側は正又は負極性Ｄ／Ａコンバータ（１
１、１２）と接続され、正又は負極性の映像信号が供給
される。またＮｃｈトランジスタのソース側はコモン回
路４と接続され、コモン電位が供給される。一方、各ト
ランジスタのゲートには、クロック検出回路１０８（図
２）から第１又は第２の検出信号と、図示しないインバ
ータ回路を経由した第１又は第２の検出信号の反転信号
が入力される。これにより、２つのトランジスタは、一
方が導通状態のときには他方が非導通状態となるように
制御される。

【００３７】ここで、第１の検出信号をＨｉｇｈレベ
ル、第２の検出信号をＬｏｗレベルとすると、クロック
検出回路１０８から第１の検出信号が出力されると、Ｐ
ｃｈトランジスタのゲートは導通状態となるが、Ｎｃｈ
トランジスタには出力が反転して伝えられ、Ｎｃｈトラ
ンジスタは非導通状態となる。また、クロック検出回路
１０８から第２の検出信号が出力されると、Ｎｃｈトラ
ンジスタのゲートは導通状態となるが、Ｐｃｈトランジ
スタには出力が反転して伝えられ、Ｐｃｈトランジスタ
は非導通状態となる。このようにして、第１又は第２の
検出信号により、ビデオバス配線には、映像信号電位と
コモン電位のどちらか一方が供給されることになる。

【００３８】続いて、上記データ線電位制御回路１０９
の動作について説明する。

【００３９】クロックが正常に入力されている間、クロ
ック検出回路１０８からは第１の検出信号が出力され
る。この第１の検出信号が出力されると、Ｐｃｈトラン
ジスタのゲートは導通状態となり、Ｎｃｈトランジスタ
は非導通状態となるため、ビデオバス配線には映像信号
電位が供給される。一方、基準クロック信号が何らかの
理由により停止あるいは誤動作すると、クロック検出回
路１０８からは第２の検出信号が出力される。この第２
の検出信号が出力されると、Ｎｃｈトランジスタのゲー
トは導通状態となり、Ｐｃｈトランジスタは非導通状態
となるため、ビデオバス配線にはコモン電位が供給され
る。

【００４０】このように、基準クロック信号が何らかの
理由により停止あるいは誤動作した場合には、クロック
検出回路１０８から出力された第２の検出信号により、
データ線電位制御回路１０９で入力が切り換えられ、ビ
デオバス配線にはコモン電位が供給される。これによ
り、画素電極と対向電極の双方が同一電位となるため、
電極間に保持された液晶層に長時間に渡って直流電圧が
印加されることが防止される。

【００４１】この実施形態では、コモン回路４からデー
タ線電位制御回路１０９にコモン電位を供給するように
しているが、データ線電位制御回路１０９でのコモン電
位は他の独立した回路から供給するようにしてもよい。
また、基準クロック信号が停止あるいは誤動作した場合
に設定する電位は、必ずしもコモン電極と同電位でなく
ともよい。例えば、コモン電位が＋５Ｖのときに、デー
タ線電位制御回路１０９には＋４．５Ｖをコモン電位と
して供給するようにしてもよい。この場合、液晶層には
若干の直流成分が印加されるが、データ線電位制御回路
１０９におけるコモン電位の設定に幅をもたせることが
できるので、回路構成の簡略化も可能となる。

【００４２】上記実施形態では、液晶表示装置を例にと
り説明したが、他の平面表示装置にも適用可能である。
また、液晶表示装置としては、アレイ基板（絶縁性基
板）上に画素電極及び対向電極が形成されるＩＰＳ（イ
ン・プレイン・スイッチング）モード等であってもよ
い。

【００４３】

【発明の効果】以上説明したように、この発明に係わる
平面表示装置においては、基準クロック信号が何らかの
理由により停止あるいは誤動作した場合には、ビデオバ
ス配線をコモン電位と同電位に設定するようにしたの
で、電極間に不所望な直流電圧が長時間にわたり印加さ
れることがなくなり、直流電圧の印加による液晶などの
光変調層の特性劣化を防止することができる。

【００４４】また、クロック検出回路をＤ／Ａ変換回路
毎に内蔵する必要がないため、実装される部品点数を少
なくすることができるうえ、Ｄ／Ａ変換回路を共通化す
ることができるので、生産性の向上や低コスト化を達成
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図４に示すエリアＬ１の部分拡大図。

【図２】実施形態に係わる液晶表示装置の全体構成を示
すブロック図。

【図３】液晶パネルの回路構成図。

【図４】液晶パネルの概略配線図。

【符号の説明】

１ アクティブマトリクス部 ２ 走査線駆動回路 ３ 信号線駆動回路 ４ コモン回路 １０１ 液晶パネル １０２ 駆動回路基板 １０３ コントロールＩＣ １０８ クロック検出回路 １０９ データ線電位制御回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H092 GA50 GA59 JA24 JB22 JB31 KA04 KA05 NA29 PA06 2H093 NA31 NC02 NC09 NC11 NC12 NC13 NC16 NC18 NC22 NC23 NC24 NC27 NC34 ND53 ND54 NE03 NE07 5C006 AF65 BB16 BC11 BC20 BF26 FA33 FA38 FA43 FA51 5C080 AA10 BB05 DD18 FF11 JJ02 JJ06

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 互いに交差する複数のゲート線及び複数
   のデータ線の交点近傍にスイッチ素子を介して接続され
   た画素電極、コモン電位に設定される対向電極及びこれ
   ら電極間に介在された光変調層を含む複数の表示画素が
   マトリクス状に配置された表示パネルと、前記ゲート線
   にアドレス信号を供給するゲート線駆動回路と、前記対
   向電極にコモン電位を供給するコモン回路と、前記デー
   タ線に対しビデオバス配線を通じて映像信号を供給する
   データ線駆動回路と、前記データ線駆動回路に供給すべ
   き映像信号を外部から供給されたクロック信号に基づい
   て出力する駆動制御回路とを備えた平面表示装置におい
   て、 前記外部から供給されたクロック信号の状態に応じて所
   定の検出信号を出力するクロック検出部と、 前記クロック検出部から出力された所定の検出信号に基
   づいて、前記ビデオバス配線をコモン電位と同電位に設
   定するデータ線電位制御部とを備えたことを特徴とする
   平面表示装置。
2. 【請求項２】 前記クロック検出部は、クロック信号の
   状態に応じて第１又は第２の検出信号を出力し、 前記データ線電位制御部は、第１の検出信号が出力され
   ている間は前記ビデオバス配線を映像信号電位に設定
   し、第２の検出信号が出力されている間は前記ビデオバ
   ス配線をコモン電位と同電位に設定することを特徴とす
   る請求項１記載の平面表示装置。
3. 【請求項３】 前記データ線電位制御部は、第１又は第
   ２の検出信号に基づいて、前記駆動制御回路から出力さ
   れる映像信号電位と前記コモン回路から供給されるコモ
   ン電位の一方を選択して前記ビデオバス配線に供給する
   スイッチ回路からなることを特徴とする請求項１又は２
   記載の平面表示装置。
4. 【請求項４】 前記クロック検出部は、前記駆動制御回
   路と同一基板上に一体的に形成されていることを特徴と
   する請求項１、２又は３記載の平面表示装置。
5. 【請求項５】 前記データ線電位制御部は、前記ゲート
   線駆動回路及びデータ線駆動回路と同一基板上に一体的
   に形成されていることを特徴とする請求項１、２、３又
   は４記載の平面表示装置。