JP2004117608A - 表示装置用駆動回路及び電圧生成回路並びにそれを用いた表示装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】コモン駆動回路の駆動能力を落とさず、左右対称な額縁や狭額縁化を実現可能な液晶表示装置を提供する。
【解決手段】液晶表示基板１０上にはコモン駆動回路４とともに、液晶表示装置駆動用のデータドライバ回路２とゲートドライバ回路３とが集積され、コモン電圧ＶＣＯＭＨ，ＶＣＯＭＬが外部からパッドを通して印加されている。ゲートドライバ回路３は液晶表示装置の４端の内の１端に隣接するように配置する。コモン駆動回路４はゲートドライバ回路３が配置されている反対側の端に隣接し、できるだけパッド近くに、ゲートドライバ回路３の領域と同じ幅程度になるように配置する。コモン電圧ＶＣＯＭＨ，ＶＣＯＭＬを印加するパッドとしてはコモン駆動回路４が配置された近くのパッドを使用する。
【選択図】 図１
【解決手段】液晶表示基板１０上にはコモン駆動回路４とともに、液晶表示装置駆動用のデータドライバ回路２とゲートドライバ回路３とが集積され、コモン電圧ＶＣＯＭＨ，ＶＣＯＭＬが外部からパッドを通して印加されている。ゲートドライバ回路３は液晶表示装置の４端の内の１端に隣接するように配置する。コモン駆動回路４はゲートドライバ回路３が配置されている反対側の端に隣接し、できるだけパッド近くに、ゲートドライバ回路３の領域と同じ幅程度になるように配置する。コモン電圧ＶＣＯＭＨ，ＶＣＯＭＬを印加するパッドとしてはコモン駆動回路４が配置された近くのパッドを使用する。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は表示装置用駆動回路及び電圧生成回路並びにそれを用いた表示装置に関し、特に表示部と同一基板上に負荷駆動回路と電圧生成回路とを集積する場合の回路及びその配置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
液晶表示装置においては、ＣＲＴ（Ｃａｔｈｏｄｅ Ｒａｙ Ｔｕｂｅ）に比べて、軽量、薄型、低消費電力等の利点を持っているため、各種分野に利用されている。
【０００３】
液晶表示装置の内、アクティブマトリックス型液晶表示装置は、図９に示すように、ガラス基板上にアモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）薄膜トランジスタ（ＴＦＴ：Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）をスイッチング素子として備える画素がマトリックス状に配置される液晶表示部１１を備えている。
【０００４】
この液晶表示装置は外部に、データ線を駆動するデータドライバＩＣ（集積回路）２１−１〜２１−５、各ラインの画素のスイッチングをコントロールするゲートドライバＩＣ３１−１〜３１−８、画素電極と液晶層とを挟んで対向しているコモン電極を駆動するコモン駆動回路ＩＣ４０、ドライバ回路や駆動回路に電圧を供給する電源回路ＩＣ５０を備えている。
【０００５】
液晶表示装置では液晶層に印加される電圧が常時単極性である場合、長時間にわたり液晶層に直流成分が印加されることになるため、液晶の特性が劣化する等の問題が生じる。このため、液晶層に印加される電圧の極性をフレーム毎に反転させるフレーム反転駆動や、ライン毎に反転させるライン反転駆動等が行われている（例えば、特許文献１，２参照）。
【０００６】
近年、ａ−Ｓｉに比べて電流能力の高いポリシリコン（ｐ−Ｓｉ）ＴＦＴ技術の発達によって、画素スイッチング素子のみではなく、様々な回路がガラス基板上に作成できるようになっている（例えば、非特許文献１，２参照）。
【０００７】
例えば、駆動する負荷が数ｐＦ程度となる数インチクラスの携帯電話端末向け液晶表示装置に対しては、図１０に示すように、データドライバ回路２２やゲートドライバ３２−１，３２−２が液晶表示装置内の画素と同一基板１０上に搭載されるようになっている。これによって、液晶表示装置に必要な部品や接続部分を減らすことができるため、コストの削減や高信頼性を図ることができる。
【０００８】
一方、ライン反転駆動を行うためのコモン駆動回路ＩＣ４０は、コモン電極を１水平期間毎にＨレベル（ＶＣＯＭＨ）とＬレベル（ＶＣＯＭＬ）とに駆動する。この時、液晶表示装置の全画素のコモン電極を同時に駆動するため、コモン駆動回路ＩＣ４０は数ｎＦ以上の大きな負荷を数μｓという高速で駆動する必要がある。
【０００９】
そのため、従来、コモン駆動回路ＩＣ４０の出力段には電流能力の高いバイポーラトランジスタや、ゲート幅が数ｍｍの単結晶Ｓｉ ＭＯＳＦＥＴ（Ｍｅｔａｌ−Ｏｘｉｄｅ−Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ Ｆｉｅｌｄ−Ｅｆｆｅｃｔ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ：金属酸化膜半導体電界効果トランジスタ）が使用されている。
【００１０】
上記のようなコモン駆動回路ＩＣ４０をｐ−Ｓｉ ＴＦＴによって構成し、液晶表示装置内の画素と同一基板１０上に搭載することができれば、データドライバ・ゲートドライバを搭載した場合と同様な利点が得られる。
【００１１】
しかしながら、コモン駆動回路ＩＣ４０を搭載するためには、ｐ−ＳｉＴＦＴの電流能力が結晶Ｓｉ ＭＯＳＦＥＴの１／１０程度であるため、コモン駆動回路ＩＣ４０の出力段にゲート幅が数１０ｍｍ程度のＴＦＴが必要となる。
【００１２】
さらに、駆動スピードへの配線抵抗の影響も考慮しなくてはならない。したがって、液晶表示装置内の画素と同一の基板１０上にコモン駆動回路ＩＣ４０を作成するためには、コモン駆動回路ＩＣ４０を配置するための領域を、非表示領域に大きく取る必要があるため、狭額縁化を行うことが難しい。
【００１３】
また、駆動回路を含んだ液晶表示装置全体のデザインとして、額縁を左右対称にすることが求められるが、コモン駆動回路ＩＣ４０を配置する場合には額縁を左右対称にすることが簡単ではない。
【００１４】
【特許文献１】
特開平１１−１９４３２０号公報（第３−５頁、図１）
【特許文献２】
特開平１１−１９４３１６号公報（第３−７頁、図１）
【非特許文献１】
“Ｌｏｗ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ Ｐｏｌｙ−Ｓｉ ＴＦＴ−ＬＣＤ ｗｉｔｈ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ａｎａｌｏｇ Ｃｉｒｃｕｉｔ”（Ｔ．Ｎａｋａｍｕｒａ，ｅｔ ａｌ．，Ａｓｉａ Ｄｉｓｐｌａｙ／ＩＤＷ’０１ Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ，Ｏｃｔ．１６，２００１，ｐｐ．１６０３−１６０６，Ｆｉｇｕｒｅ １）
【非特許文献２】
“Ａ ５−ｉｎ，ＳＶＧＡ ＴＦＴ−ＬＣＤ ｗｉｔｈ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ ＤＡＣ Ｕｓｉｎｇ Ｌｏｗ−Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｐｏｌｙ−Ｓｉ ＴＦＴｓ”（Ｙ．Ｍｉｋａｍｉ，ｅｔ ａｌ．，Ａｓｉａ Ｄｉｓｐｌａｙ／ＩＤＷ’０１ Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ，Ｏｃｔ．１６，２００１，ｐｐ．１６０７−１６１０，Ｆｉｇｕｒｅ １）
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来の液晶表示装置では、ＴＦＴがバイポーラトランジスタや単結晶Ｓｉ ＭＯＳＦＥＴに比べ、電流能力が低いため、ＴＦＴを使用したコモン駆動回路の回路面積が大きくなるという問題がある。
【００１６】
また、従来の液晶表示装置では、コモン駆動回路の回路面積が大きく、配線抵抗の影響を受け易いため、ＴＦＴを使用したコモン駆動回路を液晶表示装置内の画素と同一基板上に配置するためには額縁が広くなり、左右対称とならないという問題がある。
【００１７】
そこで、本発明の目的は上記の問題点を解消し、コモン駆動回路の駆動能力を落とさず、左右対称な額縁や狭額縁化を実現することができる表示装置用駆動回路及び電圧生成回路並びにそれを用いた表示装置を提供することにある。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
本発明による表示装置用駆動回路は、表示部が搭載された基板と同一基板上に前記表示部の各ラインの画素のスイッチングをコントロールするゲートドライバ回路が少なくとも集積された表示装置内の容量負荷を同時に駆動する表示装置用駆動回路であって、
前記表示部をはさんで前記ゲートドライバ回路に対向する位置に配置している。
【００１９】
本発明による電圧生成回路は、表示部が搭載された基板と同一基板上に前記表示部の各ラインの画素のスイッチングをコントロールするゲートドライバ回路が少なくとも集積された表示装置内の容量負荷を同時に駆動する表示装置用駆動回路への供給電圧を生成する電圧生成回路であって、
前記表示部をはさんで前記ゲートドライバ回路に対向する位置に前記表示装置用駆動回路とともに配置している。
【００２０】
本発明による表示装置は、表示部が搭載された基板と同一基板上に前記表示部の各ラインの画素のスイッチングをコントロールするゲートドライバ回路が少なくとも集積された表示装置であって、
前記表示部内の容量負荷を同時に駆動する表示装置用駆動回路を前記表示部をはさんで前記ゲートドライバ回路に対向する位置に配置している。
【００２１】
本発明による他の表示装置は、表示部が搭載された基板と同一基板上に前記表示部の各ラインの画素のスイッチングをコントロールするゲートドライバ回路が少なくとも集積された表示装置であって、
前記表示部内の容量負荷を同時に駆動する表示装置用駆動回路と、前記表示装置用駆動回路への供給電圧を生成する電圧生成回路とを前記表示部をはさんで前記ゲートドライバ回路に対向する位置に配置している。
【００２２】
すなわち、本発明の表示装置用駆動回路は、２つのコモンレベル電源線（ＶＣＯＭＨ，ＶＣＯＭＬ）からスイッチＴＦＴにてコモン電極に電圧を供給する構成のコモン駆動回路を、マトリックス状に配置される表示部が搭載された基板と同一基板に集積している。
【００２３】
また、本発明の表示装置用駆動回路では、スイッチＴＦＴのゲートに入力するコモン反転タイミング信号のＨレベルをコモン電圧ＶＣＯＭＨよりも高く、Ｌレベルをコモン電圧ＶＣＯＭＬよりも低くし、ＴＦＴのゲート長を２つのコモンレベル電源振幅に合わせ設定している。
【００２４】
コモン駆動回路は液晶表示装置内の画素と同一基板上にゲートドライバが存在する場合、ゲートドライバが配置された端と反対側の端でかつできるだけパッドの近くに配置している。また、コモン駆動回路が近くに配置されるパッドを２つのコモンレベル用パッドとして使用している。但し、電源回路（コモン電圧生成回路）が同一基板上に配置されている場合には、コモン電圧生成回路の近くに配置する。
【００２５】
コモン駆動回路に適し、コモン電圧レベルの調整が容易なコモン電圧（ＶＣＯＭＨ，ＶＣＯＭＬ）生成回路は、コモン電圧ＶＣＯＭＨとコモン電圧ＶＣＯＭＬとの電圧差を調整する可変抵抗（ＶＲ１）と、コモン電圧ＶＣＯＭＬのレベルを調整する可変抵抗（ＶＲ２）と、４つの抵抗（Ｒ１１，Ｒ１２，Ｒ２１，Ｒ２２）と、２つの演算増幅器（Ａ１，Ａ２）と、２つの容量（Ｃ１，Ｃ２）とからなり、適当な一定電圧（Ｖｒｅｆ）を入力とする。但し、可変抵抗ＶＲ１の全抵抗値は抵抗Ｒ１１に比べて１／３以下とする。ここで、２つの容量Ｃ１，Ｃ２の容量値は液晶表示装置のコモン電極容量の総和よりも十分大きく（１００倍以上）する。
【００２６】
演算増幅器Ａ１の反転入力端子には抵抗Ｒ１１と抵抗Ｒ１２とが並列に接続され、抵抗Ｒ１１の他の一端は可変抵抗ＶＲ１の可変部に、抵抗Ｒ１２の他の一端は演算増幅器Ａ１の出力にそれぞれ接続している。演算増幅器Ａ１の非反転入力端子は可変抵抗ＶＲ２の可変部に接続される。さらに、演算増幅器Ａ１の出力には容量Ｃ１が接続される。本出力はＨレベルのコモン電圧ＶＣＯＭＨを出力する。
【００２７】
演算増幅器Ａ２の反転入力端子には抵抗Ｒ２１と抵抗Ｒ２２とが並列に接続され、抵抗Ｒ２１の他の一端は一定電圧Ｖｒｅｆに、抵抗Ｒ２２の他の一端は演算増幅器Ａ２の出力にそれぞれ接続している。演算増幅器Ａ２の非反転入力端子は可変抵抗ＶＲ２の可変部に接続される。さらに、演算増幅器Ａ２の出力には容量Ｃ２が接続される。本出力は、Ｌレベルのコモン電圧ＶＣＯＭＬを出力する。可変抵抗ＶＲ１，ＶＲ２の両端は一定電圧ＶｒｅｆとＧＮＤとに接続されている。
【００２８】
本発明のコモン駆動回路は簡単なスイッチのみの構成を持つため、回路面積を小さくすることが可能となる。また、本発明のコモン駆動回路はスイッチＴＦＴのゲートに、Ｈレベルがコモン電圧ＶＣＯＭＨよりも高く、Ｌレベルがコモン電圧ＶＣＯＭＬよりも低い電圧を印加するため、コモン電圧ＶＣＯＭＨ，ＶＣＯＭＬをゲートに印加した場合よりも、スイッチＴＦＴのＯＮ抵抗を低くすることが可能であり、ゲート幅を小さくすることが可能となる。
【００２９】
さらに、スイッチＴＦＴのゲートに高い電圧が印加されても、ドレイン−ソース間の電圧差はコモン電圧ＶＣＯＭＨとコモン電圧ＶＣＯＭＬとの電圧差であるため、ＴＦＴのゲート長はコモン電圧ＶＣＯＭＨとコモン電圧ＶＣＯＭＬとの電圧差に合わせることが可能となる。よって、本発明のコモン駆動回路はスイッチＴＦＴのゲート幅を短くすることが可能となるため、回路面積を小さくすることが可能となる。
【００３０】
液晶表示装置と同一基板上にゲートドライバが配置されている場合、本発明のコモン駆動回路はゲートドライバが配置されている端と反対の端に配置することで、ゲートドライバと同程度の幅で液晶表示パネルの額縁を左右対称にすることが可能となる。さらに、コモン電圧ＶＣＯＭＨ，ＶＣＯＭＬが液晶表示装置の入力パッドから供給される場合にはコモン駆動回路をパッド近くに配置し、同一基板上にコモン電圧生成回路が配置されている場合にはコモン駆動回路をコモン電圧生成回路の近くに配置することで、配線負荷を抑えることが可能となり、コモン駆動回路によるコモン電極の駆動時間を短くすることが可能となる。
【００３１】
本発明のコモン電圧生成回路において、可変抵抗の可変部から一定電圧Ｖｒｅｆまでの抵抗をＲＡ１、可変部からＧＮＤまでの抵抗をＲＢ１とし、可変抵抗ＶＲ２の電圧をＶ２とすると、可変抵抗ＶＲ１の可変部の電圧Ｖ１は可変抵抗ＶＲ１の全抵抗値（ＲＡ１＋ＲＢ１）が抵抗Ｒ１１の１／３以下であれば、ほとんど抵抗Ｒ１１，Ｒ１２に依存せず、抵抗ＲＡ１，ＲＢ１の値によって決めることが可能となる。
【００３２】
一方、電圧Ｖ２は可変抵抗ＶＲ２について、可変部から一定電圧Ｖｒｅｆまでの抵抗をＲＡ２、可変部からＧＮＤまでの抵抗をＲＢ２とすると、抵抗Ｒ２１，Ｒ２２に依存せず、抵抗ＲＡ２，ＲＢ２の値によって決めることが可能となる。ここで、コモン電圧ＶＣＯＭＨは電圧Ｖ１と電圧Ｖ２とに依存し、コモン電圧ＶＣＯＭＬは電圧Ｖ２のみに依存するため、本発明のコモン電圧生成回路では、コモン電圧差Ｖｓｗ（＝ＶＣＯＭＨ−ＶＣＯＭＬ）が電圧Ｖ１、つまり可変抵抗ＶＲ１のみによって調整することが可能となり、コモン電圧ＶＣＯＭＬが可変抵抗ＶＲ２のみによって調整することが可能となる。
【００３３】
一般に、動作時間や消費電力等を考慮すると、抵抗Ｒ１１，Ｒ１２，Ｒ２１，Ｒ２２が数ＭΩ程度であるのに対し、抵抗（ＲＡ２＋ＲＢ２）は数ＭΩ〜数１０ＭΩと、同じ値か大きく設計する。したがって、抵抗（ＲＡ１＋ＲＢ１）はその他の抵抗［抵抗（ＲＡ２＋ＲＢ２）や抵抗Ｒ１１，Ｒ１２，Ｒ２１，Ｒ２２］のうち、少なくとも１つの１／３以下であり、多くの場合にはその他の抵抗全てに対して１／３以下となる。
【００３４】
さらに、本発明のコモン電圧生成回路は出力に容量Ｃ１，Ｃ２を備えており、本容量値が液晶表示装置の全コモン電極に比べて十分に大きいため、電圧降下の影響がほとんどないと考えられる。
【００３５】
さらにまた、コモン電圧生成回路のうち、容量、抵抗を液晶表示装置外部に備え、コモン電圧生成回路の他の部分を液晶表示装置上に集積し、液晶表示装置の入力パッド近くにコモン電圧生成回路を配置し、コモン駆動回路をコモン電圧生成回路の近くに配置することによって、配線抵抗の影響がほとんどなく、コモン駆動回路によるコモン電極駆動時間に影響しない。
【００３６】
上記のように、本発明は回路が簡単、かつ駆動回路に使用しているスイッチＴＦＴのゲート−ソース間に、ドレイン−ソース間にかかる電圧よりも高い電圧を印加することで、駆動回路のＯＮ抵抗が減少し、ゲート長も短くすることが可能となるため、ＴＦＴのゲート幅を小さくして回路面積を縮小することが可能となり、コモン駆動回路の回路面積を縮小することが可能となる。
【００３７】
本発明は、液晶表示基板上にゲートドライバが配置された端と反対の端にコモン駆動回路を配置することで、左右対称な額縁が実現可能となる。また、本発明は、コモン電圧がパッドから供給される場合にパッド近くに、コモン電圧生成回路からコモン電圧が供給される場合にコモン電圧生成回路の近くにそれぞれ配置することで、配線抵抗によるコモン駆動回路の駆動能力低下を避けることが可能となる。さらに、本発明のコモン駆動回路を使用すれば、回路面積が小さくてすみ、狭額縁化が可能となる。よって、本発明は、コモン駆動回路を液晶表示装置基板上に配置する際、コモン駆動回路の駆動能力を落とさず、左右対称な額縁や狭額縁化を実現することが可能となる。
【００３８】
本発明のコモン電圧生成回路は、コモン電圧振幅とコモン電圧Ｌレベルとが独立に可変抵抗にて調節可能であるため、コモン電圧レベルの調整が容易となる。また、本発明のコモン電圧生成回路の出力には、コモン電極の容量値に比べて十分大きな容量を接続しているので、コモン駆動回路がコモン電極を駆動する際にも電圧変動がほとんど生じず、精度の高い電圧が印加可能となる。さらに、コモン駆動回路とコモン電圧生成回路とを液晶装置基板上に配置する場合には、コモン駆動回路とコモン電圧生成回路とを近くに配置することで、配線負荷の影響を受けず、コモン駆動回路の駆動能力を落とさない。
【００３９】
よって、本発明は、コモン駆動回路を液晶表示装置基板上に配置する際、コモン駆動回路の駆動能力を落とさず、コモン電圧レベルの調整が容易なコモン電圧生成回路を実現することが可能となる。尚、本発明は上記の液晶表示装置のみでなく、大きな容量負荷を備えているアクティブマトリックス型の表示装置にも適用可能である。
【００４０】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施例について図面を参照して説明する。以下、液晶表示装置を用いて本発明について説明するが、本発明はより一般的なアクティブマトリックス型の表示装置にも適用可能である。
【００４１】
図１は本発明の第１の実施例による液晶表示基板の構成を示す図である。図１において、液晶表示基板１０上には画素がマトリックス状に配置される液晶表示部１と、液晶表示部１のデータ線を駆動するデータドライバ回路２と、液晶表示部１の各ラインの画素のスイッチングをコントロールするゲートドライバ回路３と、液晶表示部１の画素電極と液晶層とを挟んで対向しているコモン電極を駆動する（液晶表示装置の全画素のコモン電極を同時に駆動する）コモン駆動回路４とが搭載され、外部にドライバ回路や駆動回路に電圧を供給する電源回路ＩＣ５を備えている。
【００４２】
液晶表示基板１０上にはコモン駆動回路４とともに、液晶表示装置駆動用のデータドライバ回路２とゲートドライバ回路３とが集積され、コモン電圧ＶＣＯＭＨ，ＶＣＯＭＬが外部からパッドを通して印加されている。
【００４３】
ゲートドライバ回路３は液晶表示装置の４端の内の１端に隣接するように配置する。コモン駆動回路４はゲートドライバ回路３が配置されている反対側の端に隣接し、できるだけパッド近くに、ゲートドライバ回路３の領域と同じ幅程度になるように配置する。また、コモン電圧ＶＣＯＭＨ，ＶＣＯＭＬを印加するパッドとしてはコモン駆動回路４が配置された近くのパッドを使用する。
【００４４】
本実施例によれば、ゲートドライバ回路３やコモン駆動回路４を含んだ液晶表示装置全体として、無駄な領域を作らず、額縁を左右対称にすることができる。さらに、コモン駆動回路４をパッド付近に配置することで、配線抵抗の影響を小さくすることができ、コモン駆動回路４によるコモン電極の駆動遅延が抑えられる。
【００４５】
図２は図１のコモン駆動回路４の第１の構成例を示す図である。図２において、コモン駆動回路４は２つのコモンレベル電源線（ＶＣＯＭＨ，ＶＣＯＭＬ）、液晶表示装置内コモン電極、コモン反転タイミング信号線ＣＯＭＤ、ＰｃｈＴＦＴ（ＴＦＴ：Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）４１、ＮｃｈＴＦＴ４２で構成されている。
【００４６】
ＰｃｈＴＦＴ４１のドレイン、ソースのうち、一端がＨレベルコモン電圧ＶＣＯＭＨ電源線、他の一端がコモン電極に接続され、ＮｃｈＴＦＴ４２のドレイン、ソースのうち、一端がＬレベルコモン電圧ＶＣＯＭＬ電源線、他の一端がコモン電極に接続されている。
【００４７】
ＰｃｈＴＦＴ４１及びＮｃｈＴＦＴ４２のゲートはコモン反転タイミング信号線ＣＯＭＤに接続され、ＣＯＭＤのＨレベルをＶＣＯＭＨより高く、ＬレベルをＶＣＯＭＬより低くする。
【００４８】
図３は図２のコモン駆動回路４の動作を示すタイミングチャートである。これら図２及び図３を参照して本発明の第１の実施例によるコモン駆動回路４の動作について説明する。
【００４９】
本実施例において、ＰｃｈＴＦＴ４１及びＮｃｈＴＦＴ４２のゲート−ソース間の電圧差はＶＣＯＭＨ電圧、ＶＣＯＭＬ電圧に比べて大きくなり、ＰｃｈＴＦＴ４１及びＮｃｈＴＦＴ４２のＯＮ抵抗を小さくすることができる。
【００５０】
一方、ＰｃｈＴＦＴ４１及びＮｃｈＴＦＴ４２のドレイン−ソース間にはＶＣＯＭＨ電圧及びＶＣＯＭＬ電圧しかかからないため、ＰｃｈＴＦＴ４１及びＮｃｈＴＦＴ４２のゲート長は２つのコモンレベル振幅に合わせ、短くすることができる。
【００５１】
以上によって、本発明の第１の実施例によるコモン駆動回路４はＰｃｈＴＦＴ４１及びＮｃｈＴＦＴ４２のゲート幅を小さくすることができるため、回路面積を縮小することができる。
【００５２】
図４は図１のコモン駆動回路４の第２の構成例を示す図である。図４において、コモン駆動回路４はコモン反転タイミング信号バッファ４４を備えた以外は図２に示すコモン駆動回路４の第１の構成例と同様の構成となっている。
【００５３】
コモン反転タイミングの入力信号は通常の入力信号程度の駆動能力で良い。また、コモン反転タイミング信号バッファ４４の手前にレベルシフト（ＬＳ）４３を備えることで、コモン反転タイミングの入力信号を低圧レベルにすることができる。
【００５４】
さらに、本実施例において、ＰｃｈＴＦＴ４１及びＮｃｈＴＦＴ４２のゲートに印加されるコモン反転信号は、液晶表示装置に用いられるゲートドライバ回路３の電源を使用することができる。その場合、コモン駆動回路向けに新たに電圧レベルを準備する必要がなくなるという利点がある。
【００５５】
図５は図１のコモン駆動回路４の第３の構成例を示す図である。図５において、コモン駆動回路４は上記の各構成例のＰｃｈＴＦＴ４１及びＮｃｈＴＦＴ４２の代わりに、ＰｃｈＴＦＴ及びＮｃｈＴＦＴを抱き合わせて１つのスイッチとするＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）構造のスイッチ４５，４６を使用し、コモン反転タイミング信号バッファ４７を備えている。
【００５６】
この場合、これらのスイッチ４５，４６はコモン反転タイミング信号とその反転信号とによってタイミング制御されるため、外部からコモン反転タイミング信号とその反転信号とを入力するか、コモン反転タイミング信号からインバータを通してコモン反転タイミング信号の反転信号を生成する。
【００５７】
本実施例ではコモン駆動回路４として上記の各構成例を採用することで、回路面積を抑えることができ、狭額縁化を図ることができる。また、本実施例では液晶表示基板１０上にデータドライバ回路２を集積していない場合や他の回路を集積した場合にも適用可能である。
【００５８】
図６は本発明の第２の実施例による液晶表示基板の構成を示す図である。図６において、液晶表示基板１０上には表示部１と、データドライバ回路２と、ゲートドライバ回路３と、コモン駆動回路４と、コモン電圧生成回路５１とが搭載され、外部にドライバ回路や駆動回路に電圧を供給するコモン電圧を除いた電源回路ＩＣ５２を備えている。
【００５９】
液晶表示基板１０上にはコモン駆動回路４及びコモン電圧生成回路５１とともに、液晶表示装置駆動用のデータドライバ回路２とゲートドライバ回路３とが集積され、コモン電圧ＶＣＯＭＨ，ＶＣＯＭＬが外部からパッドを通して印加されている。
【００６０】
ゲートドライバ回路３は液晶表示装置の４端の内の１端に隣接するように配置している。コモン電圧生成回路５１はゲートドライバ回路３が配置されている反対側の端にパッドに隣接するように配置し、コモン電圧回路４が使用する電源、電圧、外部抵抗、外部容量が接続されるパッドはコモン電圧生成回路５１が配置された近くのパッドを使用する。
【００６１】
コモン駆動回路４はゲートドライバ回路３が配置されている反対側の端に隣接し、ゲートドライバ回路３の領域と同じ幅程度になるように、かつコモン電圧生成回路５１に隣接するように配置する。
【００６２】
本実施例によると、ゲートドライバ回路３やコモン電圧生成回路５１、コモン駆動回路４を含んだ液晶表示装置全体として、無駄な領域を作らず、額縁を左右対称にすることができる。また、本実施例ではコモン電圧生成回路５１をそれに必要なパッドの近くに配置し、コモン電圧生成回路５１の近くにコモン駆動回路４を配置することで、配線抵抗の影響を小さくすることができ、コモン駆動回路４によるコモン電極の駆動遅延が抑えられる。
【００６３】
図７は図６のコモン電圧生成回路５１の構成を示す図である。図７においてはコモン駆動回路４とコモン電圧生成回路５１とを示しており、コモン駆動回路４の構成としては上記の各構成例が採用可能である。
【００６４】
コモン電圧生成回路５１はコモン電圧（ＶＣＯＭＨ，ＶＣＯＭＬ）を生成する回路であり、コモン電圧ＶＣＯＭＨとコモン電圧ＶＣＯＭＬとの電圧差を調整する可変抵抗（ＶＲ１）と、ＶＣＯＭＬのレベルを調整する可変抵抗（ＶＲ２）と、４つの抵抗（Ｒ１１，Ｒ１２，Ｒ２１，Ｒ２２）と、２つの演算増幅器（Ａ１，Ａ２）と、２つの容量（Ｃ１，Ｃ２）とからなり、適当な一定電圧（Ｖｒｅｆ）を入力とする。但し、可変抵抗ＶＲ１の全抵抗値は抵抗Ｒ１１に比べて１／３以下とし、２つの容量Ｃ１，Ｃ２の容量値は液晶表示装置の全コモン電極容量値よりも１００倍以上大きくする。
【００６５】
演算増幅器Ａ１の反転入力端子には抵抗Ｒ１１，Ｒ１２が並列に接続され、抵抗Ｒ１１の他の一端が可変抵抗ＶＲ１の可変部に、抵抗Ｒ１２の他の一端が演算増幅器Ａ１の出力にそれぞれ接続されている。演算増幅器Ａ１の非反転入力端子は可変抵抗ＶＲ２の可変部に接続され、演算増幅器Ａ１の出力には容量Ｃ１が接続されている。本出力はコモン電圧ＶＣＯＭＨを出力する。
【００６６】
演算増幅器Ａ２の反転入力端子には抵抗Ｒ２１，Ｒ２２が並列に接続され、抵抗Ｒ２１の他の一端が一定電圧Ｖｒｅｆに、抵抗Ｒ２２の他の一端が演算増幅器Ａ２の出力にそれぞれ接続されている。演算増幅器Ａ２の非反転入力端子は可変抵抗ＶＲ２の可変部に接続され、演算増幅器Ａ２の出力には容量Ｃ２が接続されている。本出力はコモン電圧ＶＣＯＭＬを出力する。可変抵抗ＶＲ１，ＶＲ２の両端は一定電圧ＶｒｅｆとＧＮＤとに接続されている。
【００６７】
本実施例によるコモン電圧生成回路５１における可変抵抗ＶＲ１の可変部の電圧Ｖ１は可変抵抗ＶＲ１の可変部から一定電圧Ｖｒｅｆまでの抵抗をＲＡ１、可変部からＧＮＤまでの抵抗をＲＢ１とし、可変抵抗ＶＲ２の可変部の電圧をＶ２とすると、
Ｖ１＝Ｖｒｅｆ×Ｒ１１×ＲＢ１／（Ｒ１１×ＲＡ１＋Ｒ１１×ＲＢ１＋ＲＡ１×ＲＢ１）＋Ｖ２×ＲＡ１×ＲＢ１／（Ｒ１１×ＲＡ１＋Ｒ１１×ＲＢ１＋ＲＡ１×ＲＢ１）・・・（１）
というように表される。
【００６８】
可変抵抗ＶＲ１の全抵抗値（ＲＡ１＋ＲＢ１）が抵抗Ｒ１１より１／３以下であれば、（１）式の右辺第二項は第一項に比べてほとんど無視することができ、さらに（１）式の右辺第一項の分母中の第三項は第一項、第二項に比べて無視することができるため、
Ｖ１≒Ｖｒｅｆ×ＲＢ１／（ＲＡ１＋ＲＢ１） ・・・（２）
というように表される。
【００６９】
また、可変抵抗ＶＲ２についても、その可変部から一定電圧Ｖｒｅｆまでの抵抗をＲＡ２、可変部からＧＮＤまでの抵抗をＲＢ２とすると、
Ｖ２＝Ｖｒｅｆ×ＲＢ２／（ＲＡ２＋ＲＢ２） ・・・（３）
となる。
【００７０】
一方、コモン電圧ＶＣＯＭＨ，ＶＣＯＭＬは、
ＶＣＯＭＨ＝Ｖ２×（Ｒ１１＋Ｒ１２）／Ｒ１１−Ｖ１×Ｒ１２／Ｒ１１ ・・・（４）
ＶＣＯＭＬ＝Ｖ２×（Ｒ２１＋Ｒ２２）／Ｒ２１−Ｖｒｅｆ×Ｒ２２／Ｒ２１ ・・・（５）
というように表される。
【００７１】
ここで、抵抗Ｒ１１と抵抗Ｒ２１との抵抗値が等しく、抵抗Ｒ１２と抵抗Ｒ２２との抵抗値が等しい場合、コモン電圧差Ｖｓｗ（＝ＶＣＯＭＨ−ＶＣＯＭＬ）は、
Ｖｓｗ＝（Ｖｒｅｆ―Ｖ１）×Ｒ１２／Ｒ１１ ・・・（６）
と表される。
【００７２】
したがって、本実施例によるコモン電圧生成回路５１はコモン電圧差Ｖｓｗを電圧Ｖ１、つまり可変抵抗ＶＲ１のみによって調整することができ、コモン電圧ＶＣＯＭＬを可変抵抗ＶＲ２のみによって調整することができる。
【００７３】
また、本実施例によるコモン電圧生成回路５１は出力に容量Ｃ１，Ｃ２を備えており、これら容量値が液晶表示装置の全コモン電極に比べて十分に大きければ、コモン電圧生成回路５１の出力抵抗はほとんどないと考えられ、コモン駆動回路４における駆動時間に影響しない。
【００７４】
図８は図７のコモン電圧生成回路５１に図４のコモン駆動回路４を組み合わせた例を示す図である。尚、図８に示す例は単に一例であり、他の方式のコモン駆動回路を組み合わせることも可能である。また、本実施例では可変抵抗ＶＲ１，ＶＲ２の両端に印加する電圧を一定電圧Ｖｒｅｆ及びＧＮＤとしているが、これらの電圧に適当な一定電圧を用いてもよい。
【００７５】
このように、本実施例ではコモン駆動回路４として図２と図４と図５とにそれぞれ示す本発明の第１の実施例の各構成例を採用することで、回路面積を抑えることができ、狭額縁化を図ることができる。
【００７６】
また、本実施例では、コモン電圧生成回路５１として図７に示す構成例を採用し、その構成例で使用されている抵抗、容量を液晶表示装置の基板外部に入力パッドを通して接続することで、無駄な領域が無く、額縁が左右対称であり、かつコモン電圧レベルの調整が容易なゲートドライバ回路３、コモン駆動回路４、コモン電圧生成回路５１を集積した液晶表示装置を実現することができる。さらに、本実施例では、液晶表示基板１０上に、例えばデータドライバ回路２を集積していない場合や他の回路を集積している場合にも適用可能である。
【００７７】
このように、本発明では、回路が簡単、かつコモン駆動回路４に使用しているスイッチＴＦＴのゲート−ソース間に、ドレイン−ソース間にかかる電圧よりも高い電圧を印加することで、コモン駆動回路４のＯＮ抵抗が減少し、ゲート長も短くすることができる。このため、本発明では、ＴＦＴのゲート幅を小さくすることができ、回路面積を縮小することができるので、コモン駆動回路４の回路面積を縮小することができる。
【００７８】
また、本発明では、液晶表示基板１０上に、ゲートドライバ回路３が配置された端と反対の端にコモン駆動回路４を配置することで、左右対称な額縁を実現することができる。この場合、本発明では、コモン電圧がパッドから供給される場合にパッド近くに、コモン電圧生成回路５１からコモン電圧が供給される場合にコモン電圧生成回路５１の近くに配置することで、配線抵抗によるコモン駆動回路４の駆動能力低下を避けることができる。
【００７９】
よって、本発明では、上記の構成のコモン駆動回路４を使用すれば、回路面積が小さくてすみ、狭額縁化が可能となるので、コモン駆動回路４を液晶表示基板１０上に配置する際、コモン駆動回路４の駆動能力を落とさず、左右対称な額縁や狭額縁化を実現することができる。
【００８０】
さらに、本発明は、コモン電圧生成回路５１がコモン電圧振幅とコモン電圧Ｌレベルとを独立に可変抵抗にて調節することができるため、コモン電圧レベルの調整が容易である。このコモン電圧生成回路５１の出力にはコモン電極の容量値に比べて十分大きな容量を接続しているので、コモン駆動回路４がコモン電極を駆動する際にも電圧変動がほとんど生じず、精度の高い電圧を印加することができる。
【００８１】
これらコモン駆動回路４とコモン電圧生成回路５１とを液晶表示基板１０上に配置する場合、コモン駆動回路４とコモン電圧生成回路５１とを近くに配置することで、配線負荷の影響を受けず、コモン駆動回路４の駆動能力を落とすことはない。よって、本発明では、コモン駆動回路４を液晶表示基板１０上に配置する際、コモン駆動回路４の駆動能力を落とすことなく、コモン電圧レベルの調整が容易なコモン電圧生成回路５１を実現することができる。尚、本発明では、より一般的なアクティブマトリックス型の表示装置についても、上記と同様の構成とすることで、上述した効果と同様の効果が得られる。
【００８２】
【発明の効果】
以上説明したように本発明は、表示基板上に、ゲートドライバ回路が配置された端と反対の端にコモン駆動回路を配置することによって、コモン駆動回路の駆動能力を落とさず、左右対称な額縁や狭額縁化を実現することができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例による液晶表示基板の構成を示す図である。
【図２】図１のコモン駆動回路の第１の構成例を示す図である。
【図３】図２のコモン駆動回路の動作を示すタイミングチャートである。
【図４】図１のコモン駆動回路の第２の構成例を示す図である。
【図５】図１のコモン駆動回路の第３の構成例を示す図である。
【図６】本発明の第２の実施例による液晶表示基板の構成を示す図である。
【図７】図６のコモン電圧生成回路の構成を示す図である。
【図８】図７のコモン電圧生成回路に図４のコモン駆動回路を組み合わせた例を示す図である。
【図９】従来の液晶表示装置の構成例を示す図である。
【図１０】従来のドライバを集積した液晶表示装置の構成例を示す図である。
【符号の説明】
１ 表示部
２ データドライバ回路
３ ゲートドライバ回路
４ コモン駆動回路
５ 電源回路ＩＣ
１０ 液晶表示基板
４１ ＰｃｈＴＦＴ
４２ ＮｃｈＴＦＴ
４３ レベルシフト
４４，４７ コモン反転タイミング信号バッファ
４５，４６ スイッチ
５１ コモン電圧生成回路
５２ コモン電圧を除いた電源回路ＩＣ
【発明の属する技術分野】
本発明は表示装置用駆動回路及び電圧生成回路並びにそれを用いた表示装置に関し、特に表示部と同一基板上に負荷駆動回路と電圧生成回路とを集積する場合の回路及びその配置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
液晶表示装置においては、ＣＲＴ（Ｃａｔｈｏｄｅ Ｒａｙ Ｔｕｂｅ）に比べて、軽量、薄型、低消費電力等の利点を持っているため、各種分野に利用されている。
【０００３】
液晶表示装置の内、アクティブマトリックス型液晶表示装置は、図９に示すように、ガラス基板上にアモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）薄膜トランジスタ（ＴＦＴ：Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）をスイッチング素子として備える画素がマトリックス状に配置される液晶表示部１１を備えている。
【０００４】
この液晶表示装置は外部に、データ線を駆動するデータドライバＩＣ（集積回路）２１−１〜２１−５、各ラインの画素のスイッチングをコントロールするゲートドライバＩＣ３１−１〜３１−８、画素電極と液晶層とを挟んで対向しているコモン電極を駆動するコモン駆動回路ＩＣ４０、ドライバ回路や駆動回路に電圧を供給する電源回路ＩＣ５０を備えている。
【０００５】
液晶表示装置では液晶層に印加される電圧が常時単極性である場合、長時間にわたり液晶層に直流成分が印加されることになるため、液晶の特性が劣化する等の問題が生じる。このため、液晶層に印加される電圧の極性をフレーム毎に反転させるフレーム反転駆動や、ライン毎に反転させるライン反転駆動等が行われている（例えば、特許文献１，２参照）。
【０００６】
近年、ａ−Ｓｉに比べて電流能力の高いポリシリコン（ｐ−Ｓｉ）ＴＦＴ技術の発達によって、画素スイッチング素子のみではなく、様々な回路がガラス基板上に作成できるようになっている（例えば、非特許文献１，２参照）。
【０００７】
例えば、駆動する負荷が数ｐＦ程度となる数インチクラスの携帯電話端末向け液晶表示装置に対しては、図１０に示すように、データドライバ回路２２やゲートドライバ３２−１，３２−２が液晶表示装置内の画素と同一基板１０上に搭載されるようになっている。これによって、液晶表示装置に必要な部品や接続部分を減らすことができるため、コストの削減や高信頼性を図ることができる。
【０００８】
一方、ライン反転駆動を行うためのコモン駆動回路ＩＣ４０は、コモン電極を１水平期間毎にＨレベル（ＶＣＯＭＨ）とＬレベル（ＶＣＯＭＬ）とに駆動する。この時、液晶表示装置の全画素のコモン電極を同時に駆動するため、コモン駆動回路ＩＣ４０は数ｎＦ以上の大きな負荷を数μｓという高速で駆動する必要がある。
【０００９】
そのため、従来、コモン駆動回路ＩＣ４０の出力段には電流能力の高いバイポーラトランジスタや、ゲート幅が数ｍｍの単結晶Ｓｉ ＭＯＳＦＥＴ（Ｍｅｔａｌ−Ｏｘｉｄｅ−Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ Ｆｉｅｌｄ−Ｅｆｆｅｃｔ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ：金属酸化膜半導体電界効果トランジスタ）が使用されている。
【００１０】
上記のようなコモン駆動回路ＩＣ４０をｐ−Ｓｉ ＴＦＴによって構成し、液晶表示装置内の画素と同一基板１０上に搭載することができれば、データドライバ・ゲートドライバを搭載した場合と同様な利点が得られる。
【００１１】
しかしながら、コモン駆動回路ＩＣ４０を搭載するためには、ｐ−ＳｉＴＦＴの電流能力が結晶Ｓｉ ＭＯＳＦＥＴの１／１０程度であるため、コモン駆動回路ＩＣ４０の出力段にゲート幅が数１０ｍｍ程度のＴＦＴが必要となる。
【００１２】
さらに、駆動スピードへの配線抵抗の影響も考慮しなくてはならない。したがって、液晶表示装置内の画素と同一の基板１０上にコモン駆動回路ＩＣ４０を作成するためには、コモン駆動回路ＩＣ４０を配置するための領域を、非表示領域に大きく取る必要があるため、狭額縁化を行うことが難しい。
【００１３】
また、駆動回路を含んだ液晶表示装置全体のデザインとして、額縁を左右対称にすることが求められるが、コモン駆動回路ＩＣ４０を配置する場合には額縁を左右対称にすることが簡単ではない。
【００１４】
【特許文献１】
特開平１１−１９４３２０号公報（第３−５頁、図１）
【特許文献２】
特開平１１−１９４３１６号公報（第３−７頁、図１）
【非特許文献１】
“Ｌｏｗ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ Ｐｏｌｙ−Ｓｉ ＴＦＴ−ＬＣＤ ｗｉｔｈ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ａｎａｌｏｇ Ｃｉｒｃｕｉｔ”（Ｔ．Ｎａｋａｍｕｒａ，ｅｔ ａｌ．，Ａｓｉａ Ｄｉｓｐｌａｙ／ＩＤＷ’０１ Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ，Ｏｃｔ．１６，２００１，ｐｐ．１６０３−１６０６，Ｆｉｇｕｒｅ １）
【非特許文献２】
“Ａ ５−ｉｎ，ＳＶＧＡ ＴＦＴ−ＬＣＤ ｗｉｔｈ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ ＤＡＣ Ｕｓｉｎｇ Ｌｏｗ−Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｐｏｌｙ−Ｓｉ ＴＦＴｓ”（Ｙ．Ｍｉｋａｍｉ，ｅｔ ａｌ．，Ａｓｉａ Ｄｉｓｐｌａｙ／ＩＤＷ’０１ Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ，Ｏｃｔ．１６，２００１，ｐｐ．１６０７−１６１０，Ｆｉｇｕｒｅ １）
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来の液晶表示装置では、ＴＦＴがバイポーラトランジスタや単結晶Ｓｉ ＭＯＳＦＥＴに比べ、電流能力が低いため、ＴＦＴを使用したコモン駆動回路の回路面積が大きくなるという問題がある。
【００１６】
また、従来の液晶表示装置では、コモン駆動回路の回路面積が大きく、配線抵抗の影響を受け易いため、ＴＦＴを使用したコモン駆動回路を液晶表示装置内の画素と同一基板上に配置するためには額縁が広くなり、左右対称とならないという問題がある。
【００１７】
そこで、本発明の目的は上記の問題点を解消し、コモン駆動回路の駆動能力を落とさず、左右対称な額縁や狭額縁化を実現することができる表示装置用駆動回路及び電圧生成回路並びにそれを用いた表示装置を提供することにある。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
本発明による表示装置用駆動回路は、表示部が搭載された基板と同一基板上に前記表示部の各ラインの画素のスイッチングをコントロールするゲートドライバ回路が少なくとも集積された表示装置内の容量負荷を同時に駆動する表示装置用駆動回路であって、
前記表示部をはさんで前記ゲートドライバ回路に対向する位置に配置している。
【００１９】
本発明による電圧生成回路は、表示部が搭載された基板と同一基板上に前記表示部の各ラインの画素のスイッチングをコントロールするゲートドライバ回路が少なくとも集積された表示装置内の容量負荷を同時に駆動する表示装置用駆動回路への供給電圧を生成する電圧生成回路であって、
前記表示部をはさんで前記ゲートドライバ回路に対向する位置に前記表示装置用駆動回路とともに配置している。
【００２０】
本発明による表示装置は、表示部が搭載された基板と同一基板上に前記表示部の各ラインの画素のスイッチングをコントロールするゲートドライバ回路が少なくとも集積された表示装置であって、
前記表示部内の容量負荷を同時に駆動する表示装置用駆動回路を前記表示部をはさんで前記ゲートドライバ回路に対向する位置に配置している。
【００２１】
本発明による他の表示装置は、表示部が搭載された基板と同一基板上に前記表示部の各ラインの画素のスイッチングをコントロールするゲートドライバ回路が少なくとも集積された表示装置であって、
前記表示部内の容量負荷を同時に駆動する表示装置用駆動回路と、前記表示装置用駆動回路への供給電圧を生成する電圧生成回路とを前記表示部をはさんで前記ゲートドライバ回路に対向する位置に配置している。
【００２２】
すなわち、本発明の表示装置用駆動回路は、２つのコモンレベル電源線（ＶＣＯＭＨ，ＶＣＯＭＬ）からスイッチＴＦＴにてコモン電極に電圧を供給する構成のコモン駆動回路を、マトリックス状に配置される表示部が搭載された基板と同一基板に集積している。
【００２３】
また、本発明の表示装置用駆動回路では、スイッチＴＦＴのゲートに入力するコモン反転タイミング信号のＨレベルをコモン電圧ＶＣＯＭＨよりも高く、Ｌレベルをコモン電圧ＶＣＯＭＬよりも低くし、ＴＦＴのゲート長を２つのコモンレベル電源振幅に合わせ設定している。
【００２４】
コモン駆動回路は液晶表示装置内の画素と同一基板上にゲートドライバが存在する場合、ゲートドライバが配置された端と反対側の端でかつできるだけパッドの近くに配置している。また、コモン駆動回路が近くに配置されるパッドを２つのコモンレベル用パッドとして使用している。但し、電源回路（コモン電圧生成回路）が同一基板上に配置されている場合には、コモン電圧生成回路の近くに配置する。
【００２５】
コモン駆動回路に適し、コモン電圧レベルの調整が容易なコモン電圧（ＶＣＯＭＨ，ＶＣＯＭＬ）生成回路は、コモン電圧ＶＣＯＭＨとコモン電圧ＶＣＯＭＬとの電圧差を調整する可変抵抗（ＶＲ１）と、コモン電圧ＶＣＯＭＬのレベルを調整する可変抵抗（ＶＲ２）と、４つの抵抗（Ｒ１１，Ｒ１２，Ｒ２１，Ｒ２２）と、２つの演算増幅器（Ａ１，Ａ２）と、２つの容量（Ｃ１，Ｃ２）とからなり、適当な一定電圧（Ｖｒｅｆ）を入力とする。但し、可変抵抗ＶＲ１の全抵抗値は抵抗Ｒ１１に比べて１／３以下とする。ここで、２つの容量Ｃ１，Ｃ２の容量値は液晶表示装置のコモン電極容量の総和よりも十分大きく（１００倍以上）する。
【００２６】
演算増幅器Ａ１の反転入力端子には抵抗Ｒ１１と抵抗Ｒ１２とが並列に接続され、抵抗Ｒ１１の他の一端は可変抵抗ＶＲ１の可変部に、抵抗Ｒ１２の他の一端は演算増幅器Ａ１の出力にそれぞれ接続している。演算増幅器Ａ１の非反転入力端子は可変抵抗ＶＲ２の可変部に接続される。さらに、演算増幅器Ａ１の出力には容量Ｃ１が接続される。本出力はＨレベルのコモン電圧ＶＣＯＭＨを出力する。
【００２７】
演算増幅器Ａ２の反転入力端子には抵抗Ｒ２１と抵抗Ｒ２２とが並列に接続され、抵抗Ｒ２１の他の一端は一定電圧Ｖｒｅｆに、抵抗Ｒ２２の他の一端は演算増幅器Ａ２の出力にそれぞれ接続している。演算増幅器Ａ２の非反転入力端子は可変抵抗ＶＲ２の可変部に接続される。さらに、演算増幅器Ａ２の出力には容量Ｃ２が接続される。本出力は、Ｌレベルのコモン電圧ＶＣＯＭＬを出力する。可変抵抗ＶＲ１，ＶＲ２の両端は一定電圧ＶｒｅｆとＧＮＤとに接続されている。
【００２８】
本発明のコモン駆動回路は簡単なスイッチのみの構成を持つため、回路面積を小さくすることが可能となる。また、本発明のコモン駆動回路はスイッチＴＦＴのゲートに、Ｈレベルがコモン電圧ＶＣＯＭＨよりも高く、Ｌレベルがコモン電圧ＶＣＯＭＬよりも低い電圧を印加するため、コモン電圧ＶＣＯＭＨ，ＶＣＯＭＬをゲートに印加した場合よりも、スイッチＴＦＴのＯＮ抵抗を低くすることが可能であり、ゲート幅を小さくすることが可能となる。
【００２９】
さらに、スイッチＴＦＴのゲートに高い電圧が印加されても、ドレイン−ソース間の電圧差はコモン電圧ＶＣＯＭＨとコモン電圧ＶＣＯＭＬとの電圧差であるため、ＴＦＴのゲート長はコモン電圧ＶＣＯＭＨとコモン電圧ＶＣＯＭＬとの電圧差に合わせることが可能となる。よって、本発明のコモン駆動回路はスイッチＴＦＴのゲート幅を短くすることが可能となるため、回路面積を小さくすることが可能となる。
【００３０】
液晶表示装置と同一基板上にゲートドライバが配置されている場合、本発明のコモン駆動回路はゲートドライバが配置されている端と反対の端に配置することで、ゲートドライバと同程度の幅で液晶表示パネルの額縁を左右対称にすることが可能となる。さらに、コモン電圧ＶＣＯＭＨ，ＶＣＯＭＬが液晶表示装置の入力パッドから供給される場合にはコモン駆動回路をパッド近くに配置し、同一基板上にコモン電圧生成回路が配置されている場合にはコモン駆動回路をコモン電圧生成回路の近くに配置することで、配線負荷を抑えることが可能となり、コモン駆動回路によるコモン電極の駆動時間を短くすることが可能となる。
【００３１】
本発明のコモン電圧生成回路において、可変抵抗の可変部から一定電圧Ｖｒｅｆまでの抵抗をＲＡ１、可変部からＧＮＤまでの抵抗をＲＢ１とし、可変抵抗ＶＲ２の電圧をＶ２とすると、可変抵抗ＶＲ１の可変部の電圧Ｖ１は可変抵抗ＶＲ１の全抵抗値（ＲＡ１＋ＲＢ１）が抵抗Ｒ１１の１／３以下であれば、ほとんど抵抗Ｒ１１，Ｒ１２に依存せず、抵抗ＲＡ１，ＲＢ１の値によって決めることが可能となる。
【００３２】
一方、電圧Ｖ２は可変抵抗ＶＲ２について、可変部から一定電圧Ｖｒｅｆまでの抵抗をＲＡ２、可変部からＧＮＤまでの抵抗をＲＢ２とすると、抵抗Ｒ２１，Ｒ２２に依存せず、抵抗ＲＡ２，ＲＢ２の値によって決めることが可能となる。ここで、コモン電圧ＶＣＯＭＨは電圧Ｖ１と電圧Ｖ２とに依存し、コモン電圧ＶＣＯＭＬは電圧Ｖ２のみに依存するため、本発明のコモン電圧生成回路では、コモン電圧差Ｖｓｗ（＝ＶＣＯＭＨ−ＶＣＯＭＬ）が電圧Ｖ１、つまり可変抵抗ＶＲ１のみによって調整することが可能となり、コモン電圧ＶＣＯＭＬが可変抵抗ＶＲ２のみによって調整することが可能となる。
【００３３】
一般に、動作時間や消費電力等を考慮すると、抵抗Ｒ１１，Ｒ１２，Ｒ２１，Ｒ２２が数ＭΩ程度であるのに対し、抵抗（ＲＡ２＋ＲＢ２）は数ＭΩ〜数１０ＭΩと、同じ値か大きく設計する。したがって、抵抗（ＲＡ１＋ＲＢ１）はその他の抵抗［抵抗（ＲＡ２＋ＲＢ２）や抵抗Ｒ１１，Ｒ１２，Ｒ２１，Ｒ２２］のうち、少なくとも１つの１／３以下であり、多くの場合にはその他の抵抗全てに対して１／３以下となる。
【００３４】
さらに、本発明のコモン電圧生成回路は出力に容量Ｃ１，Ｃ２を備えており、本容量値が液晶表示装置の全コモン電極に比べて十分に大きいため、電圧降下の影響がほとんどないと考えられる。
【００３５】
さらにまた、コモン電圧生成回路のうち、容量、抵抗を液晶表示装置外部に備え、コモン電圧生成回路の他の部分を液晶表示装置上に集積し、液晶表示装置の入力パッド近くにコモン電圧生成回路を配置し、コモン駆動回路をコモン電圧生成回路の近くに配置することによって、配線抵抗の影響がほとんどなく、コモン駆動回路によるコモン電極駆動時間に影響しない。
【００３６】
上記のように、本発明は回路が簡単、かつ駆動回路に使用しているスイッチＴＦＴのゲート−ソース間に、ドレイン−ソース間にかかる電圧よりも高い電圧を印加することで、駆動回路のＯＮ抵抗が減少し、ゲート長も短くすることが可能となるため、ＴＦＴのゲート幅を小さくして回路面積を縮小することが可能となり、コモン駆動回路の回路面積を縮小することが可能となる。
【００３７】
本発明は、液晶表示基板上にゲートドライバが配置された端と反対の端にコモン駆動回路を配置することで、左右対称な額縁が実現可能となる。また、本発明は、コモン電圧がパッドから供給される場合にパッド近くに、コモン電圧生成回路からコモン電圧が供給される場合にコモン電圧生成回路の近くにそれぞれ配置することで、配線抵抗によるコモン駆動回路の駆動能力低下を避けることが可能となる。さらに、本発明のコモン駆動回路を使用すれば、回路面積が小さくてすみ、狭額縁化が可能となる。よって、本発明は、コモン駆動回路を液晶表示装置基板上に配置する際、コモン駆動回路の駆動能力を落とさず、左右対称な額縁や狭額縁化を実現することが可能となる。
【００３８】
本発明のコモン電圧生成回路は、コモン電圧振幅とコモン電圧Ｌレベルとが独立に可変抵抗にて調節可能であるため、コモン電圧レベルの調整が容易となる。また、本発明のコモン電圧生成回路の出力には、コモン電極の容量値に比べて十分大きな容量を接続しているので、コモン駆動回路がコモン電極を駆動する際にも電圧変動がほとんど生じず、精度の高い電圧が印加可能となる。さらに、コモン駆動回路とコモン電圧生成回路とを液晶装置基板上に配置する場合には、コモン駆動回路とコモン電圧生成回路とを近くに配置することで、配線負荷の影響を受けず、コモン駆動回路の駆動能力を落とさない。
【００３９】
よって、本発明は、コモン駆動回路を液晶表示装置基板上に配置する際、コモン駆動回路の駆動能力を落とさず、コモン電圧レベルの調整が容易なコモン電圧生成回路を実現することが可能となる。尚、本発明は上記の液晶表示装置のみでなく、大きな容量負荷を備えているアクティブマトリックス型の表示装置にも適用可能である。
【００４０】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施例について図面を参照して説明する。以下、液晶表示装置を用いて本発明について説明するが、本発明はより一般的なアクティブマトリックス型の表示装置にも適用可能である。
【００４１】
図１は本発明の第１の実施例による液晶表示基板の構成を示す図である。図１において、液晶表示基板１０上には画素がマトリックス状に配置される液晶表示部１と、液晶表示部１のデータ線を駆動するデータドライバ回路２と、液晶表示部１の各ラインの画素のスイッチングをコントロールするゲートドライバ回路３と、液晶表示部１の画素電極と液晶層とを挟んで対向しているコモン電極を駆動する（液晶表示装置の全画素のコモン電極を同時に駆動する）コモン駆動回路４とが搭載され、外部にドライバ回路や駆動回路に電圧を供給する電源回路ＩＣ５を備えている。
【００４２】
液晶表示基板１０上にはコモン駆動回路４とともに、液晶表示装置駆動用のデータドライバ回路２とゲートドライバ回路３とが集積され、コモン電圧ＶＣＯＭＨ，ＶＣＯＭＬが外部からパッドを通して印加されている。
【００４３】
ゲートドライバ回路３は液晶表示装置の４端の内の１端に隣接するように配置する。コモン駆動回路４はゲートドライバ回路３が配置されている反対側の端に隣接し、できるだけパッド近くに、ゲートドライバ回路３の領域と同じ幅程度になるように配置する。また、コモン電圧ＶＣＯＭＨ，ＶＣＯＭＬを印加するパッドとしてはコモン駆動回路４が配置された近くのパッドを使用する。
【００４４】
本実施例によれば、ゲートドライバ回路３やコモン駆動回路４を含んだ液晶表示装置全体として、無駄な領域を作らず、額縁を左右対称にすることができる。さらに、コモン駆動回路４をパッド付近に配置することで、配線抵抗の影響を小さくすることができ、コモン駆動回路４によるコモン電極の駆動遅延が抑えられる。
【００４５】
図２は図１のコモン駆動回路４の第１の構成例を示す図である。図２において、コモン駆動回路４は２つのコモンレベル電源線（ＶＣＯＭＨ，ＶＣＯＭＬ）、液晶表示装置内コモン電極、コモン反転タイミング信号線ＣＯＭＤ、ＰｃｈＴＦＴ（ＴＦＴ：Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）４１、ＮｃｈＴＦＴ４２で構成されている。
【００４６】
ＰｃｈＴＦＴ４１のドレイン、ソースのうち、一端がＨレベルコモン電圧ＶＣＯＭＨ電源線、他の一端がコモン電極に接続され、ＮｃｈＴＦＴ４２のドレイン、ソースのうち、一端がＬレベルコモン電圧ＶＣＯＭＬ電源線、他の一端がコモン電極に接続されている。
【００４７】
ＰｃｈＴＦＴ４１及びＮｃｈＴＦＴ４２のゲートはコモン反転タイミング信号線ＣＯＭＤに接続され、ＣＯＭＤのＨレベルをＶＣＯＭＨより高く、ＬレベルをＶＣＯＭＬより低くする。
【００４８】
図３は図２のコモン駆動回路４の動作を示すタイミングチャートである。これら図２及び図３を参照して本発明の第１の実施例によるコモン駆動回路４の動作について説明する。
【００４９】
本実施例において、ＰｃｈＴＦＴ４１及びＮｃｈＴＦＴ４２のゲート−ソース間の電圧差はＶＣＯＭＨ電圧、ＶＣＯＭＬ電圧に比べて大きくなり、ＰｃｈＴＦＴ４１及びＮｃｈＴＦＴ４２のＯＮ抵抗を小さくすることができる。
【００５０】
一方、ＰｃｈＴＦＴ４１及びＮｃｈＴＦＴ４２のドレイン−ソース間にはＶＣＯＭＨ電圧及びＶＣＯＭＬ電圧しかかからないため、ＰｃｈＴＦＴ４１及びＮｃｈＴＦＴ４２のゲート長は２つのコモンレベル振幅に合わせ、短くすることができる。
【００５１】
以上によって、本発明の第１の実施例によるコモン駆動回路４はＰｃｈＴＦＴ４１及びＮｃｈＴＦＴ４２のゲート幅を小さくすることができるため、回路面積を縮小することができる。
【００５２】
図４は図１のコモン駆動回路４の第２の構成例を示す図である。図４において、コモン駆動回路４はコモン反転タイミング信号バッファ４４を備えた以外は図２に示すコモン駆動回路４の第１の構成例と同様の構成となっている。
【００５３】
コモン反転タイミングの入力信号は通常の入力信号程度の駆動能力で良い。また、コモン反転タイミング信号バッファ４４の手前にレベルシフト（ＬＳ）４３を備えることで、コモン反転タイミングの入力信号を低圧レベルにすることができる。
【００５４】
さらに、本実施例において、ＰｃｈＴＦＴ４１及びＮｃｈＴＦＴ４２のゲートに印加されるコモン反転信号は、液晶表示装置に用いられるゲートドライバ回路３の電源を使用することができる。その場合、コモン駆動回路向けに新たに電圧レベルを準備する必要がなくなるという利点がある。
【００５５】
図５は図１のコモン駆動回路４の第３の構成例を示す図である。図５において、コモン駆動回路４は上記の各構成例のＰｃｈＴＦＴ４１及びＮｃｈＴＦＴ４２の代わりに、ＰｃｈＴＦＴ及びＮｃｈＴＦＴを抱き合わせて１つのスイッチとするＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）構造のスイッチ４５，４６を使用し、コモン反転タイミング信号バッファ４７を備えている。
【００５６】
この場合、これらのスイッチ４５，４６はコモン反転タイミング信号とその反転信号とによってタイミング制御されるため、外部からコモン反転タイミング信号とその反転信号とを入力するか、コモン反転タイミング信号からインバータを通してコモン反転タイミング信号の反転信号を生成する。
【００５７】
本実施例ではコモン駆動回路４として上記の各構成例を採用することで、回路面積を抑えることができ、狭額縁化を図ることができる。また、本実施例では液晶表示基板１０上にデータドライバ回路２を集積していない場合や他の回路を集積した場合にも適用可能である。
【００５８】
図６は本発明の第２の実施例による液晶表示基板の構成を示す図である。図６において、液晶表示基板１０上には表示部１と、データドライバ回路２と、ゲートドライバ回路３と、コモン駆動回路４と、コモン電圧生成回路５１とが搭載され、外部にドライバ回路や駆動回路に電圧を供給するコモン電圧を除いた電源回路ＩＣ５２を備えている。
【００５９】
液晶表示基板１０上にはコモン駆動回路４及びコモン電圧生成回路５１とともに、液晶表示装置駆動用のデータドライバ回路２とゲートドライバ回路３とが集積され、コモン電圧ＶＣＯＭＨ，ＶＣＯＭＬが外部からパッドを通して印加されている。
【００６０】
ゲートドライバ回路３は液晶表示装置の４端の内の１端に隣接するように配置している。コモン電圧生成回路５１はゲートドライバ回路３が配置されている反対側の端にパッドに隣接するように配置し、コモン電圧回路４が使用する電源、電圧、外部抵抗、外部容量が接続されるパッドはコモン電圧生成回路５１が配置された近くのパッドを使用する。
【００６１】
コモン駆動回路４はゲートドライバ回路３が配置されている反対側の端に隣接し、ゲートドライバ回路３の領域と同じ幅程度になるように、かつコモン電圧生成回路５１に隣接するように配置する。
【００６２】
本実施例によると、ゲートドライバ回路３やコモン電圧生成回路５１、コモン駆動回路４を含んだ液晶表示装置全体として、無駄な領域を作らず、額縁を左右対称にすることができる。また、本実施例ではコモン電圧生成回路５１をそれに必要なパッドの近くに配置し、コモン電圧生成回路５１の近くにコモン駆動回路４を配置することで、配線抵抗の影響を小さくすることができ、コモン駆動回路４によるコモン電極の駆動遅延が抑えられる。
【００６３】
図７は図６のコモン電圧生成回路５１の構成を示す図である。図７においてはコモン駆動回路４とコモン電圧生成回路５１とを示しており、コモン駆動回路４の構成としては上記の各構成例が採用可能である。
【００６４】
コモン電圧生成回路５１はコモン電圧（ＶＣＯＭＨ，ＶＣＯＭＬ）を生成する回路であり、コモン電圧ＶＣＯＭＨとコモン電圧ＶＣＯＭＬとの電圧差を調整する可変抵抗（ＶＲ１）と、ＶＣＯＭＬのレベルを調整する可変抵抗（ＶＲ２）と、４つの抵抗（Ｒ１１，Ｒ１２，Ｒ２１，Ｒ２２）と、２つの演算増幅器（Ａ１，Ａ２）と、２つの容量（Ｃ１，Ｃ２）とからなり、適当な一定電圧（Ｖｒｅｆ）を入力とする。但し、可変抵抗ＶＲ１の全抵抗値は抵抗Ｒ１１に比べて１／３以下とし、２つの容量Ｃ１，Ｃ２の容量値は液晶表示装置の全コモン電極容量値よりも１００倍以上大きくする。
【００６５】
演算増幅器Ａ１の反転入力端子には抵抗Ｒ１１，Ｒ１２が並列に接続され、抵抗Ｒ１１の他の一端が可変抵抗ＶＲ１の可変部に、抵抗Ｒ１２の他の一端が演算増幅器Ａ１の出力にそれぞれ接続されている。演算増幅器Ａ１の非反転入力端子は可変抵抗ＶＲ２の可変部に接続され、演算増幅器Ａ１の出力には容量Ｃ１が接続されている。本出力はコモン電圧ＶＣＯＭＨを出力する。
【００６６】
演算増幅器Ａ２の反転入力端子には抵抗Ｒ２１，Ｒ２２が並列に接続され、抵抗Ｒ２１の他の一端が一定電圧Ｖｒｅｆに、抵抗Ｒ２２の他の一端が演算増幅器Ａ２の出力にそれぞれ接続されている。演算増幅器Ａ２の非反転入力端子は可変抵抗ＶＲ２の可変部に接続され、演算増幅器Ａ２の出力には容量Ｃ２が接続されている。本出力はコモン電圧ＶＣＯＭＬを出力する。可変抵抗ＶＲ１，ＶＲ２の両端は一定電圧ＶｒｅｆとＧＮＤとに接続されている。
【００６７】
本実施例によるコモン電圧生成回路５１における可変抵抗ＶＲ１の可変部の電圧Ｖ１は可変抵抗ＶＲ１の可変部から一定電圧Ｖｒｅｆまでの抵抗をＲＡ１、可変部からＧＮＤまでの抵抗をＲＢ１とし、可変抵抗ＶＲ２の可変部の電圧をＶ２とすると、
Ｖ１＝Ｖｒｅｆ×Ｒ１１×ＲＢ１／（Ｒ１１×ＲＡ１＋Ｒ１１×ＲＢ１＋ＲＡ１×ＲＢ１）＋Ｖ２×ＲＡ１×ＲＢ１／（Ｒ１１×ＲＡ１＋Ｒ１１×ＲＢ１＋ＲＡ１×ＲＢ１）・・・（１）
というように表される。
【００６８】
可変抵抗ＶＲ１の全抵抗値（ＲＡ１＋ＲＢ１）が抵抗Ｒ１１より１／３以下であれば、（１）式の右辺第二項は第一項に比べてほとんど無視することができ、さらに（１）式の右辺第一項の分母中の第三項は第一項、第二項に比べて無視することができるため、
Ｖ１≒Ｖｒｅｆ×ＲＢ１／（ＲＡ１＋ＲＢ１） ・・・（２）
というように表される。
【００６９】
また、可変抵抗ＶＲ２についても、その可変部から一定電圧Ｖｒｅｆまでの抵抗をＲＡ２、可変部からＧＮＤまでの抵抗をＲＢ２とすると、
Ｖ２＝Ｖｒｅｆ×ＲＢ２／（ＲＡ２＋ＲＢ２） ・・・（３）
となる。
【００７０】
一方、コモン電圧ＶＣＯＭＨ，ＶＣＯＭＬは、
ＶＣＯＭＨ＝Ｖ２×（Ｒ１１＋Ｒ１２）／Ｒ１１−Ｖ１×Ｒ１２／Ｒ１１ ・・・（４）
ＶＣＯＭＬ＝Ｖ２×（Ｒ２１＋Ｒ２２）／Ｒ２１−Ｖｒｅｆ×Ｒ２２／Ｒ２１ ・・・（５）
というように表される。
【００７１】
ここで、抵抗Ｒ１１と抵抗Ｒ２１との抵抗値が等しく、抵抗Ｒ１２と抵抗Ｒ２２との抵抗値が等しい場合、コモン電圧差Ｖｓｗ（＝ＶＣＯＭＨ−ＶＣＯＭＬ）は、
Ｖｓｗ＝（Ｖｒｅｆ―Ｖ１）×Ｒ１２／Ｒ１１ ・・・（６）
と表される。
【００７２】
したがって、本実施例によるコモン電圧生成回路５１はコモン電圧差Ｖｓｗを電圧Ｖ１、つまり可変抵抗ＶＲ１のみによって調整することができ、コモン電圧ＶＣＯＭＬを可変抵抗ＶＲ２のみによって調整することができる。
【００７３】
また、本実施例によるコモン電圧生成回路５１は出力に容量Ｃ１，Ｃ２を備えており、これら容量値が液晶表示装置の全コモン電極に比べて十分に大きければ、コモン電圧生成回路５１の出力抵抗はほとんどないと考えられ、コモン駆動回路４における駆動時間に影響しない。
【００７４】
図８は図７のコモン電圧生成回路５１に図４のコモン駆動回路４を組み合わせた例を示す図である。尚、図８に示す例は単に一例であり、他の方式のコモン駆動回路を組み合わせることも可能である。また、本実施例では可変抵抗ＶＲ１，ＶＲ２の両端に印加する電圧を一定電圧Ｖｒｅｆ及びＧＮＤとしているが、これらの電圧に適当な一定電圧を用いてもよい。
【００７５】
このように、本実施例ではコモン駆動回路４として図２と図４と図５とにそれぞれ示す本発明の第１の実施例の各構成例を採用することで、回路面積を抑えることができ、狭額縁化を図ることができる。
【００７６】
また、本実施例では、コモン電圧生成回路５１として図７に示す構成例を採用し、その構成例で使用されている抵抗、容量を液晶表示装置の基板外部に入力パッドを通して接続することで、無駄な領域が無く、額縁が左右対称であり、かつコモン電圧レベルの調整が容易なゲートドライバ回路３、コモン駆動回路４、コモン電圧生成回路５１を集積した液晶表示装置を実現することができる。さらに、本実施例では、液晶表示基板１０上に、例えばデータドライバ回路２を集積していない場合や他の回路を集積している場合にも適用可能である。
【００７７】
このように、本発明では、回路が簡単、かつコモン駆動回路４に使用しているスイッチＴＦＴのゲート−ソース間に、ドレイン−ソース間にかかる電圧よりも高い電圧を印加することで、コモン駆動回路４のＯＮ抵抗が減少し、ゲート長も短くすることができる。このため、本発明では、ＴＦＴのゲート幅を小さくすることができ、回路面積を縮小することができるので、コモン駆動回路４の回路面積を縮小することができる。
【００７８】
また、本発明では、液晶表示基板１０上に、ゲートドライバ回路３が配置された端と反対の端にコモン駆動回路４を配置することで、左右対称な額縁を実現することができる。この場合、本発明では、コモン電圧がパッドから供給される場合にパッド近くに、コモン電圧生成回路５１からコモン電圧が供給される場合にコモン電圧生成回路５１の近くに配置することで、配線抵抗によるコモン駆動回路４の駆動能力低下を避けることができる。
【００７９】
よって、本発明では、上記の構成のコモン駆動回路４を使用すれば、回路面積が小さくてすみ、狭額縁化が可能となるので、コモン駆動回路４を液晶表示基板１０上に配置する際、コモン駆動回路４の駆動能力を落とさず、左右対称な額縁や狭額縁化を実現することができる。
【００８０】
さらに、本発明は、コモン電圧生成回路５１がコモン電圧振幅とコモン電圧Ｌレベルとを独立に可変抵抗にて調節することができるため、コモン電圧レベルの調整が容易である。このコモン電圧生成回路５１の出力にはコモン電極の容量値に比べて十分大きな容量を接続しているので、コモン駆動回路４がコモン電極を駆動する際にも電圧変動がほとんど生じず、精度の高い電圧を印加することができる。
【００８１】
これらコモン駆動回路４とコモン電圧生成回路５１とを液晶表示基板１０上に配置する場合、コモン駆動回路４とコモン電圧生成回路５１とを近くに配置することで、配線負荷の影響を受けず、コモン駆動回路４の駆動能力を落とすことはない。よって、本発明では、コモン駆動回路４を液晶表示基板１０上に配置する際、コモン駆動回路４の駆動能力を落とすことなく、コモン電圧レベルの調整が容易なコモン電圧生成回路５１を実現することができる。尚、本発明では、より一般的なアクティブマトリックス型の表示装置についても、上記と同様の構成とすることで、上述した効果と同様の効果が得られる。
【００８２】
【発明の効果】
以上説明したように本発明は、表示基板上に、ゲートドライバ回路が配置された端と反対の端にコモン駆動回路を配置することによって、コモン駆動回路の駆動能力を落とさず、左右対称な額縁や狭額縁化を実現することができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例による液晶表示基板の構成を示す図である。
【図２】図１のコモン駆動回路の第１の構成例を示す図である。
【図３】図２のコモン駆動回路の動作を示すタイミングチャートである。
【図４】図１のコモン駆動回路の第２の構成例を示す図である。
【図５】図１のコモン駆動回路の第３の構成例を示す図である。
【図６】本発明の第２の実施例による液晶表示基板の構成を示す図である。
【図７】図６のコモン電圧生成回路の構成を示す図である。
【図８】図７のコモン電圧生成回路に図４のコモン駆動回路を組み合わせた例を示す図である。
【図９】従来の液晶表示装置の構成例を示す図である。
【図１０】従来のドライバを集積した液晶表示装置の構成例を示す図である。
【符号の説明】
１ 表示部
２ データドライバ回路
３ ゲートドライバ回路
４ コモン駆動回路
５ 電源回路ＩＣ
１０ 液晶表示基板
４１ ＰｃｈＴＦＴ
４２ ＮｃｈＴＦＴ
４３ レベルシフト
４４，４７ コモン反転タイミング信号バッファ
４５，４６ スイッチ
５１ コモン電圧生成回路
５２ コモン電圧を除いた電源回路ＩＣ
Claims (25)
- 表示部が搭載された基板と同一基板上に前記表示部の各ラインの画素のスイッチングをコントロールするゲートドライバ回路が少なくとも集積された表示装置内の容量負荷を同時に駆動する表示装置用駆動回路であって、前記表示部をはさんで前記ゲートドライバ回路に対向する位置に配置したことを特徴とする表示装置用駆動回路。
- 第一の電圧源とドレイン及びソース端のいずれかとが接続している１つ以上の第一のトランジスタと、
前記第一の電圧源よりも低い電圧を供給する第二の電圧源とドレイン及びソース端のいずれかとが接続している１つ以上の第二のトランジスタとを含み、
前記第一及び第二のトランジスタ各々のゲート端を、ハイレベルが前記第一の電圧源の電圧以上でかつロウレベルが前記第二の電圧源の電圧以下の信号を伝達する１つ以上の信号線に接続し、
前記第一及び前記第二のトランジスタ各々の前記第一及び前記第二の電圧源と接続していない端を共に前記表示装置内の容量負荷に接続することを特徴とする請求項１記載の表示装置用駆動回路。 - 前記第一のトランジスタをＰ型のトランジスタとし、前記第二のトランジスタをＮ型のトランジスタとし、前記第一及び第二のトランジスタのゲート端を共通の１つの信号線に接続することを特徴とする請求項２記載の表示装置用駆動回路。
- Ｐ型のトランジスタとＮ型のトランジスタとを並列に接続して前記第一のトランジスタとし、Ｎ型のトランジスタとＰ型のトランジスタとを並列に接続して前記第二のトランジスタとし、前記第一のトランジスタのＰ型のトランジスタ及び前記第二のトランジスタのＮ型のトランジスタ各々のゲートを１つの信号線に接続し、前記第一のトランジスタのＮ型トランジスタ及び前記第二のトランジスタのＰ型のトランジスタ各々のゲートを１つの信号線の反転信号線に接続することを特徴とする請求項２記載の表示装置用駆動回路。
- 前記信号線及び前記信号線の反転信号線各々の信号は、ゲートドライバのハイレベルの電源電圧をハイレベルの電圧とし、ゲートドライバのロウレベルの電源電圧をロウレベルの電圧とすることを特徴とする請求項２から請求項４のいずれか記載の表示装置用駆動回路。
- 前記トランジスタを全て薄膜トランジスタで構成することを特徴とする請求項２から請求項５のいずれか記載の表示装置用駆動回路。
- 前記表示部が液晶表示部であることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか記載の表示装置用駆動回路。
- 表示部が搭載された基板と同一基板上に前記表示部の各ラインの画素のスイッチングをコントロールするゲートドライバ回路が少なくとも集積された表示装置内の容量負荷を同時に駆動する表示装置用駆動回路への供給電圧を生成する電圧生成回路であって、
前記表示部をはさんで前記ゲートドライバ回路に対向する位置に前記表示装置用駆動回路とともに配置したことを特徴とする電圧生成回路。 - 前記供給電圧を調整する第一及び第二の可変抵抗を含み、
前記第一の可変抵抗の全抵抗を、前記第二の可変抵抗の全抵抗と他の回路中の抵抗要素とのうちの少なくとも一つに比べて１／３以下の抵抗値とし、
前記第一及び第二の可変抵抗によって前記供給電圧のロウレベルと、前記供給電圧のハイレベルと前記供給電圧のロウレベルとの間の電圧差とを調整することを特徴とする請求項８記載の電圧生成回路。 - 前記供給電圧を調整する第一及び第二の可変抵抗と、
前記第一の可変抵抗の可変部が第一の抵抗を通して反転入力に接続し、第二の抵抗の一端が前記反転入力に接続し、前記第二の抵抗の他の一端が出力に接続し、第一の容量の一端が前記出力に接続し、他端が一定電圧に接続し、前記第二の可変抵抗の可変部が非反転入力に接続する第一の演算増幅器と、
一定電圧源が第三の抵抗を通して反転入力に接続し、第四の抵抗の一端が前記反転入力に接続し、前記第四の抵抗の他の一端が出力に接続し、第二の容量の一端が前記出力に接続し、他端が一定電圧に接続し、前記第二の可変抵抗の可変部が非反転入力に接続する第二の演算増幅器とを含み、
前記第一の演算増幅器が前記供給電圧のハイレベルを出力し、前記第二の演算増幅器が前記供給電圧のロウレベルを出力し、
前記第一の可変抵抗の全抵抗を、他の抵抗値の１／３以下としたことを特徴とする請求項８記載の電圧生成回路。 - 自回路の回路要素のうちの抵抗及び容量のうちの少なくとも一つを前記基板の外部に配置し、前記抵抗及び前記容量を前記表示部の入力パッドを通して接続することを特徴とする請求項９または請求項１０記載の電圧生成回路。
- 前記表示装置用駆動回路は、請求項１から請求項７のいずれか記載の表示装置用駆動回路であることを特徴とする請求項８から請求項１１のいずれか記載の電圧生成回路。
- 表示部が搭載された基板と同一基板上に前記表示部の各ラインの画素のスイッチングをコントロールするゲートドライバ回路が少なくとも集積された表示装置であって、
前記表示部内の容量負荷を同時に駆動する表示装置用駆動回路を前記表示部をはさんで前記ゲートドライバ回路に対向する位置に配置したことを特徴とする表示装置。 - 第一の電圧源とドレイン及びソース端のいずれかとが接続している１つ以上の第一のトランジスタと、
前記第一の電圧源よりも低い電圧を供給する第二の電圧源とドレイン及びソース端のいずれかとが接続している１つ以上の第二のトランジスタとを前記表示装置用駆動回路に含み、
前記第一及び第二のトランジスタ各々のゲート端を、ハイレベルが前記第一の電圧源の電圧以上でかつロウレベルが前記第二の電圧源の電圧以下の信号を伝達する１つ以上の信号線に接続し、
前記第一及び前記第二のトランジスタ各々の前記第一及び前記第二の電圧源と接続していない端を共に前記表示装置内の容量負荷に接続することを特徴とする請求項１３記載の表示装置。 - 前記第一のトランジスタをＰ型のトランジスタとし、前記第二のトランジスタをＮ型のトランジスタとし、前記第一及び第二のトランジスタのゲート端を共通の１つの信号線に接続することを特徴とする請求項１４記載の表示装置。
- Ｐ型のトランジスタとＮ型のトランジスタとを並列に接続して前記第一のトランジスタとし、Ｎ型のトランジスタとＰ型のトランジスタとを並列に接続して前記第二のトランジスタとし、前記第一のトランジスタのＰ型のトランジスタ及び前記第二のトランジスタのＮ型のトランジスタ各々のゲートを１つの信号線に接続し、前記第一のトランジスタのＮ型トランジスタ及び前記第二のトランジスタのＰ型のトランジスタ各々のゲートを１つの信号線の反転信号線に接続することを特徴とする請求項１４記載の表示装置。
- 前記信号線及び前記信号線の反転信号線各々の信号は、ゲートドライバのハイレベルの電源電圧をハイレベルの電圧とし、ゲートドライバのロウレベルの電源電圧をロウレベルの電圧とすることを特徴とする請求項１４から請求項１６のいずれか記載の表示装置。
- 前記トランジスタを全て薄膜トランジスタで構成することを特徴とする請求項１４から請求項１７のいずれか記載の表示装置。
- 表示部が搭載された基板と同一基板上に前記表示部の各ラインの画素のスイッチングをコントロールするゲートドライバ回路が少なくとも集積された表示装置であって、
前記表示部内の容量負荷を同時に駆動する表示装置用駆動回路と、前記表示装置用駆動回路への供給電圧を生成する電圧生成回路とを前記表示部をはさんで前記ゲートドライバ回路に対向する位置に配置したことを特徴とする表示装置。 - 前記供給電圧を調整する第一及び第二の可変抵抗を前記電圧生成回路に含み、
前記第一の可変抵抗の全抵抗を、前記第二の可変抵抗の全抵抗と他の回路中の抵抗要素とのうちの少なくとも一つに比べて１／３以下の抵抗値とし、
前記第一及び第二の可変抵抗によって前記供給電圧のロウレベルと、前記供給電圧のハイレベルと前記供給電圧のロウレベルとの間の電圧差とを調整することを特徴とする請求項１９記載の表示装置。 - 前記供給電圧を調整する第一及び第二の可変抵抗と、
前記第一の可変抵抗の可変部が第一の抵抗を通して反転入力に接続し、第二の抵抗の一端が前記反転入力に接続し、前記第二の抵抗の他の一端が出力に接続し、第一の容量の一端が前記出力に接続し、他端が一定電圧に接続し、前記第二の可変抵抗の可変部が非反転入力に接続する第一の演算増幅器と、
一定電圧源が第三の抵抗を通して反転入力に接続し、第四の抵抗の一端が前記反転入力に接続し、前記第四の抵抗の他の一端が出力に接続し、第二の容量の一端が前記出力に接続し、他端が一定電圧に接続し、前記第二の可変抵抗の可変部が非反転入力に接続する第二の演算増幅器とを前記電圧生成回路に含み、
前記第一の演算増幅器が前記供給電圧のハイレベルを出力し、前記第二の演算増幅器が前記供給電圧のロウレベルを出力し、
前記第一の可変抵抗の全抵抗を、他の抵抗値の１／３以下としたことを特徴とする請求項１９記載の表示装置。 - 前記電圧生成回路の回路要素のうちの抵抗及び容量農地の少なくとも一つを前記基板の外部に配置し、前記抵抗及び前記容量を前記表示部の入力パッドを通して接続することを特徴とする請求項２１記載の表示装置。
- 前記表示装置用駆動回路は、請求項１３から請求項１８のいずれか記載の表示装置用駆動回路であることを特徴とする請求項１９から請求項２２のいずれか記載の表示装置。
- 前記電圧生成回路内のトランジスタが薄膜トランジスタで構成されていることを特徴とする請求項１９から請求項２３のいずれか記載の表示装置。
- 前記表示部が液晶表示部であることを特徴とする請求項１３から請求項２４のいずれか記載の表示装置。
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