JP2004226785A

JP2004226785A - 表示装置

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Publication number: JP2004226785A
Application number: JP2003015808A
Authority: JP
Inventors: Noboru Toyosawa; 昇豊澤; Yoshiharu Nakajima; 義晴仲島; Hirohisa Koyama; 浩寿小山
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 2003-01-24
Filing date: 2003-01-24
Publication date: 2004-08-12
Anticipated expiration: 2023-01-24
Also published as: CN1739136A; JP4062106B2; CN100416645C; TW200424999A; WO2004066258A1; KR101008005B1; TWI237223B; KR20050092731A

Abstract

【課題】コモンドライバ用のスタート回路をシステムディスプレイ構成の表示装置内に搭載して実装を合理化する。
【解決手段】表示装置は、表示領域とこれを駆動する周辺の回路部とを絶縁基板１上に一体的に集積形成したパネルからなる。表示領域は、マトリクス状に配置した画素電極とこれに対向するコモン電極と両者の間に保持された電気光学物質とを含む。回路部は、表示データに応じて画素電極側に信号電圧を書き込むドライバと、コモン電極側にコモン電圧を印加するコモンドライバ５と、信号電圧に対してコモン電圧のレベルを調節するため所定のオフセット電圧ΔＶを生成するカップリングコンデンサＣ１を備えたオフセット回路５１と、電源電圧の立ち上げ時カップリングコンデンサＣ１をオフセット電圧ΔＶまでプリチャージするとともに、電源電圧の立ち下げ時カップリングコンデンサＣ１をディスチャージするスタート回路５２とを含む。
【選択図】図４

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は画素電極とこれに対向するコモン電極とを備えた表示装置に関する。より詳しくは、コモン電極に印加する交流コモン電圧を生成する回路周りの改良技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のアクティブマトリクス液晶パネルなどで代表されるフラット型の表示装置は、電子機器のディスプレイ部品として多用されている。アクティブマトリクス型の表示パネルは、電子機器の本体側から供給される表示データ及び電源電圧に応じて動作し、表示領域とこれを駆動する周辺の回路部とを絶縁基板上に一体的に集積形成したいわゆるシステムディスプレイ構成を取ることが一般化されている。この場合、表示領域はマトリクス状に配置した画素電極とこれに対向するコモン電極と両者の間に保持された液晶などの電気光学物質とを含む。一方、表示領域を囲む周辺の回路部は、表示データに応じて画素電極側に信号電圧を書き込むドライバと、コモン電極側にコモン電圧を印加するコモンドライバとを含んでいる。係る構成を有する表示装置は特許文献１に開示されている。
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−１９３９４１
【０００４】
電気光学物質として液晶を用いた場合、通常液晶材料の劣化を防止する為交流駆動が採用されている。所定の周期毎に画素電極側に印加される信号電圧の極性を反転するとともに、これに合わせてコモン電圧も反転する。従って、従来のコモンドライバは所定の周期でコモン電圧を反転生成している。ところで液晶材料やこれを駆動する薄膜トランジスタなどのアクティブ素子は極性に関し非対称性を有している。従って、信号電圧とコモン電圧の中心電位を完全に一致させると、非対称性があらわとなり焼付けやフリッカなど画像劣化が目立つ様になる。そこで、従来の表示装置は、コモンドライバに加え、信号電圧に対してコモン電圧のレベルを調整する為所定のオフセット電圧を生成するカップリングコンデンサを備えたオフセット回路を取り付けている。液晶材料やアクティブ素子の極性に関する非対称性を相殺する様にオフセット電圧を設定することで、画像の焼付けやフリッカを防止できる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
表示装置の電源を投入する時には、オフセット回路に含まれるカップリングコンデンサを所定のオフセット電圧まで充電する必要がある。充電が完了すると、コモンドライバから出力されるコモン電圧に所定のオフセット電圧が加えられるので、正規の画像を表示できる。しかしながら、電源投入後カップリングコンデンサの充電完了までの過渡期では、コモン電圧のレベルが安定しない為、フリッカが見える場合がある。これを防ぐ為、従来から電源投入時、カップリングコンデンサを急速に充電する為のスタート回路が用いられている。このスタート回路は、電源遮断時カップリングコンデンサを放電する場合にも用いられる。
【０００６】
しかしながら、従来のコモンドライバ用スタート回路（急速充放電回路）は、システムディスプレイ構成を取る表示装置外の駆動システムで実現されていた。この場合、部品点数の増加や、表示装置外部の駆動システム規模が大きくなる問題がある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上述した従来の技術の課題に鑑み、本発明はコモンドライバ用のスタート回路をシステムディスプレイ構成を取る表示装置内に搭載することを目的とする。係る目的を達成するために以下の手段を講じた。即ち、電子機器のディスプレイ部品として用いられ、電子機器の本体側から供給される表示データ及び電源電圧に応じて動作し、表示領域とこれを駆動する周辺の回路部とを絶縁基板上に一体的に集積形成したパネルからなる表示装置であって、前記表示領域は、マトリクス状に配置した画素電極とこれに対向するコモン電極と両者の間に保持された電気光学物質とを含み、前記回路部は、表示データに応じて該画素電極側に信号電圧を書き込むドライバと、コモン電極側にコモン電圧を印加するコモンドライバと、信号電圧に対してコモン電圧のレベルを調節するため所定のオフセット電圧を生成するカップリングコンデンサを備えたオフセット回路と、電源電圧の立ち上げ時該オフセット回路のカップリングコンデンサをオフセット電圧までプリチャージするとともに、電源電圧の立ち下げ時該カップリングコンデンサをディスチャージするスタート回路とを含むことを特徴とするとする。具体的には、前記パネルは、該表示領域及びこれを駆動する周辺の該回路部ともに、共通の絶縁基板上に同一プロセスで形成された薄膜トランジスタで構成されており、前記コモンドライバ、オフセット回路及びスタート回路は、該カップリングコンデンサを除いて該共通の絶縁基板上に搭載されている。好ましくは、前記スタート回路は、電源電圧の立ち上げ時及び電源電圧の立ち下げ時のみ動作し、それ以外の時間は非動作状態になる。
【０００８】
また本発明は、通常消費電力状態と低消費電力状態の切り替えが可能な電子機器のディスプレイ部品として用いられ、電子機器の本体側から供給される表示データ及び電源電圧に応じて動作し、表示領域とこれを駆動する周辺の回路部とを絶縁基板上に一体的に集積形成したパネルからなる表示装置であって、前記パネルは、電子機器本体側の通常消費電力状態と低消費電力状態の切り替えに応じて動作モードと待機モードに切り替え可能であり、動作モード時、電子機器の本体側から電源電圧の供給を受けて動作し、該表示領域を駆動して所望のディスプレイを行い、待機モード時、電子機器の本体側から電源電圧の供給を受けている状態のまま、該表示領域の駆動を停止するとともに、回路部を不活性化してパネルの電力消費を抑制する待機制御手段を備えており、前記表示領域は、マトリクス状に配置した画素電極とこれに対向するコモン電極と両者の間に保持された電気光学物質とを含み、前記回路部は、電子機器の本体側から送られる表示データに応じて該画素電極側に信号電圧を書き込むドライバと、コモン電極側にコモン電圧を印加するコモンドライバと、信号電圧に対してコモン電圧のレベルを調節するため所定のオフセット電圧を生成するカップリングコンデンサを備えたオフセット回路と、待機モードから動作モードに復帰する際事前に該オフセット回路のカップリングコンデンサをオフセット電圧までプリチャージするとともに、動作モードから待機モードに移行した時該カップリングコンデンサをディスチャージするスタート回路とを含むことを特徴とするとする。具体的には、前記パネルは、該表示領域及びこれを駆動する周辺の該回路部ともに、共通の絶縁基板上に同一プロセスで形成された薄膜トランジスタで構成されており、前記コモンドライバ、オフセット回路及びスタート回路は、該カップリングコンデンサを除いて該共通の絶縁基板上に搭載されている。好ましくは前記スタート回路は、待機モードから動作モードに復帰する時及び動作モードから待機モードに移行する時のみ動作し、それ以外の時間は非動作状態になる。
【０００９】
本発明によれば、表示装置のコモン電極に印加するコモン電圧のオフセット用カップリングコンデンサを、電源投入時所望のオフセット電位まで急速に充電させるシステムを、液晶表示装置内に搭載している。すなわち、システムディスプレイ構成の表示パネルは、表示領域及びこれを駆動する周辺の回路部ともに、共通の絶縁基板上に同一プロセスで形成された薄膜トランジスタで構成されている。この回路部に属するコモンドライバ、オフセット回路及びスタート回路は、カップリングコンデンサを除いて共通の絶縁基板上に薄膜トランジスタなどで集積形成されている。場合により、通常の動作モードと待機モードを切り換え可能なシステムディスプレイが使われる。この時には、待機モードから動作モードに復帰する際、同様にコモン電圧シフト用のカップリングコンデンサを急速充電する必要がある。この為のスタート回路も、表示装置に内蔵することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。図１は本発明に係る表示装置の全体構成を示すブロック図である。図示する様に、本表示装置０は、ガラスなどからなる絶縁基板１の上に集積形成されている。絶縁基板１の中央には表示領域２が形成されており、これを囲む様に周辺の回路部も一体的に形成されている。矩形の絶縁基板１の上辺には接続端子が形成されており、フレキシブルプリントケーブル（ＦＰＣ）１１を介して、電子機器本体側（セット側）と接続する様になっている。ＦＰＣ１１は複数の配線が平面的に配列した単層構造のフラットケーブルとなっている。
【００１１】
表示領域２は行状のゲートラインＧ１〜Ｇｍと列状の信号ラインＳ１〜Ｓｎが互いに交差配置したマトリクス構成となっている。各ゲートラインＧと信号ラインＳの交差部には画素が形成されている。本実施形態では、各画素は液晶素子ＬＣ、補助容量ＣＳ及び薄膜トランジスタＴＦＴで構成されている。液晶素子ＬＣは画素電極とこれに対向するコモン電極（ＣＯＭ）と両者の間に保持された液晶（電気光学物質）とで構成されている。ＴＦＴのゲート電極はゲートラインＧに接続し、ソース電極は信号ラインＳに接続し、ドレイン電極は液晶素子ＬＣの画素電極に接続している。補助容量ＣＳはＴＦＴのドレイン電極と補助容量ラインとの間に接続されている。ＴＦＴはゲートラインＧから供給される選択パルスで導通し、信号ラインＳから供給される信号電圧を対応する液晶素子ＬＣの画素電極に書き込む。補助容量ＣＳは一フレームもしくは一フィールドの間、信号電圧を保持しておく。
【００１２】
液晶素子ＬＣは一般に交流駆動される。すなわち、信号ラインＳを介して液晶素子ＬＣに書き込まれる信号電圧は周期的に極性が反転する。これに合わせて、液晶素子ＬＣのコモン電極ＣＯＭに印加するコモン電圧ＶＣＯＭも周期的に極性反転する必要がある。ここで、液晶素子ＬＣやこれをスイッチング駆動するＴＦＴには、極性に関し非対称性がある。この為、画素電極側とコモン電極側で中心レベルを合わせておくと、極性に関する非対称性が表われて、焼付きなど画品位の劣化が生じる。この対策として、信号電圧に対しコモン電圧を所定電圧分だけオフセットし、極性に関する非対称性を打ち消すことが行われている。尚、補助容量ＣＳも、液晶素子ＬＣの交流駆動に合わせて、交流動作させる必要がある。この為、各補助容量ＣＳに共通接続された補助容量ラインに、同じく所定の周期で極性反転する電圧を印加する必要がある。
【００１３】
上述した表示領域２を囲む上下左右四辺に周辺の回路部が集積形成されている。本実施形態の場合、この周辺回路部は、垂直ドライバ３、水平ドライバ４、ＣＯＭドライバ５、ＣＳドライバ６、ＤＣ／ＤＣコンバータ７、ＤＣ／ＤＣコンバータ７ａ、レベルシフタ（Ｌ／Ｓ）を含むインターフェース８、タイミングジェネレータ９、アナログ電圧ジェネレータ１０などを含んでいる。但し本発明はこの構成に限られるものではなく、表示装置（システムディスプレイ）０の仕様に応じて適宜必要な回路が追加される一方、不必要な回路は削除される。例えば、場合により信号電圧とは別に完全な白表示や完全な黒表示に使われる信号電圧レベルを生成するドライバなどが組み込まれることもある。
【００１４】
垂直ドライバ３は各ゲートラインＧ１〜Ｇｍに接続され、線順次で選択パルスを供給する。水平ドライバ４は上下一対形成されており、各信号ラインＳ１〜Ｓｎの両端に接続して、両側から同時に所定の信号電圧を供給している。尚この信号電圧はＦＰＣ１１を介してセット側から送られてくる表示データ（画像情報）に応じたものとなっている。
【００１５】
コモンドライバ（ＣＯＭドライバ）５は、周期的に極性反転するコモン電圧ＶＣＯＭを各液晶素子ＬＣに共通するコモン電極に印加する。ＣＯＭドライバ５にはオフセット回路やスタート回路（ＣＯＭスタータ）が付属している。オフセット回路はコモンドライバ５で生成されるコモン電圧のオフセットレベルを調節する。スタート回路（ＣＯＭスタータ）はパネルの起動時にオフセット回路を充電してコモン電圧ＶＣＯＭの印加を速やかに立ち上げる。ＣＳドライバ６は周期的に極性反転する電圧を、各補助容量ＣＳに共通する補助容量ラインに印加する。
【００１６】
ＤＣ／ＤＣコンバータ７は、電子機器本体からＦＰＣ１１を介して供給される一次の電源電圧を、パネル（表示装置０）の仕様に応じた二次の電源電圧に変換する。特に、ＤＣ／ＤＣコンバータ７は正側の電源電圧ＶＤＤの変換に用いられる。これに対し、ＤＣ／ＤＣコンバータ７ａは負側の電源電圧ＶＳＳの変換に用いられる。
【００１７】
Ｌ／Ｓを含むインターフェース８は、ＦＰＣ１１を介してセット側から供給されたクロック信号、同期信号、画像信号などの制御信号を受け入れる。レベルシフタＬ／Ｓは、セット側から送られてきた制御信号（外部制御信号）をレベルシフトして、表示装置内部の回路動作仕様に適合した制御信号（内部制御信号）を生成する。尚、本明細書では外部制御信号と内部制御信号を区別する必要がある場合、各制御信号の種類を表わす記号の後ろに外部制御信号の場合数字（３）を付し、内部制御信号の場合数字（５）を付することがある。タイミングジェネレータ９は、Ｌ／Ｓを含むインターフェース８から送られてきたクロック信号や同期信号を処理して、回路各部のタイミング制御に必要なクロック信号などを生成する。アナログ電圧ジェネレータ１０は、あらかじめ階調に応じた複数のレベルのアナログ電圧を、水平ドライバ４に供給する。水平ドライバ４は、電子機器の本体側から送られる画像情報に応じて階調化されたアナログの信号電圧を液晶素子ＬＣに書き込む。
【００１８】
図２は、表示装置側に対するセット側の制御シーケンスを示すタイミングチャートであり、（Ａ）はオンシーケンスを表わし、（Ｂ）はオフシーケンスを表わしている。待機モード（スタンバイモード）に関するシーケンス制御がない通常の場合を表わしている。ディスプレイ側に対してセット側からマスタクロックＭＣＫ、水平同期信号ＨＳＹＮＣ、垂直同期信号ＶＳＹＮＣ、表示データＤＡＴＡ、リセット信号ＲＳＴ、表示許可信号ＰＣＩ、電源電圧ＶＤＤが所定のシーケンスに従って入力される。セット側からディスプレイ側を立ち上げるオンシーケンス（Ａ）では、最初にＶＤＤが立ち上がり次いでＭＣＫ、ＨＳＹＮＣ、ＶＳＹＮＣがアクティブになる。時間ｔｏｎ１経過後、リセット信号ＲＳＴがローからハイに切り換わり、ディスプレイの回路部が初期化される。この後時間ｔｏｎ２経過後、ＤＡＴＡがローからアクティブに切り換わるとともに、表示許可信号ＰＣＩがローからハイに切り換わる。これにより、ディスプレイの表示領域に画像が映し出される。
【００１９】
セット側からディスプレイを立ち下げるオフシーケンス（Ｂ）では、まずＤＡＴＡがアクティブからローに切り換わるとともに表示許可信号ＰＣＩがハイからローに切り換わる。時間ｔｏｆｆ１経過後、リセット信号ＲＳＴがハイからローに切り換わり、ディスプレイの回路の内部状態をリセットする。時間ｔｏｆｆ２経過後、ＭＣＫ、ＨＳＹＮＣ、ＶＳＹＮＣの供給を遮断し最後にＶＤＤを立ち下げる。これにより、ＶＤＤは接地電位あるいは浮遊電位となる。
【００２０】
図３は、待機モード（スタンバイモード）を採用したオンシーケンス及びオフシーケンスを示すタイミングチャートである。理解を容易にする為、図２に示した通常のオンシーケンス及びオフシーケンスと対応する部分には対応する参照符号を用いてある。セット側は通常消費電力状態と低消費電力状態の切り換えが可能である。これに合わせてディスプレイ側を動作モードと待機モード（スタンバイモード）に切り換え制御する必要があり、この為セット側はディスプレイ側に対してスタンバイ信号ＳＴＢを入力している。
【００２１】
オンシーケンス（Ａ）では、まずスタンバイ信号ＳＴＢがローからハイに立ち上がり、ディスプレイは待機モードから動作モードに復帰する。ＳＴＢの立ち上がりに合わせて、ＭＣＫ、ＨＳＹＮＣ、ＶＳＹＮＣがアクティブになる。但し、ＶＤＤはＳＴＢに関わらず常に供給されている。時間ｔｏｎ１経過後ＲＳＴがローからハイに切り換わり、ディスプレイの回路状態が初期化される。時間ｔｏｎ２経過後ＤＡＴＡがアクティブになるとともにＰＣＩがハイに切り換わり、画像が表示領域に映し出される。
【００２２】
オフシーケンス（Ｂ）ではまずＤＡＴＡ及びＰＣＩが非アクティブとなる。ｔｏｆｆ１経過後ＲＳＴがハイからローになりディスプレイの内部回路がリセットされる。ｔｏｆｆ２経過後ＳＴＢがハイからローに切り換わるとともに、ＭＣＫ、ＨＳＹＮＣ、ＶＳＹＮＣが非アクティブになる。ＳＴＢがハイからローになることで、ディスプレイ側は動作モードから待機モードに移行する。一方ＶＤＤは待機モードに移行したにも関わらず、常に電源電圧に維持されている。
【００２３】
この様にスタンバイモードを採用したシステムでは、ＶＤＤをアクティブとしたままディスプレイ側の駆動回路システムをＳＴＢに応じて非アクティブとする。スタンバイモード制御に用いる信号ＳＴＢは、図示の様にセット側から独立して入力される制御信号の場合もあるが、セット側から供給される他の外部信号を、ディスプレイ側で内部的に論理処理して生成することもできる。オフシーケンスではＲＳＴでディスプレイの内部回路を論理リセットしてから、ＳＴＢが立ち下がることになる。その際、セット側から供給されるマスタクロックＭＣＫや同期信号ＨＳＹＮＣ，ＶＳＹＮＣなどはアクティブな状態から一定電位に固定される。図示の例ではローレベル（ＧＮＤレベル）に固定されているが、場合によってはＶＤＤレベルに固定してもよい。
【００２４】
スタンバイ信号ＳＴＢの立ち下げに応じて待機モードに移行した表示装置は、電子機器の本体側から電源電圧ＶＤＤの供給を受けている状態のまま、表示領域の駆動を停止するとともに、回路部を不活性化してパネルの電力消費を抑制する待機制御手段を備えている。この待機制御手段は回路部の各ブロックに分散配置されており、各回路ブロック毎にＳＴＢの立ち下げに応答して不活性化の為の制御シーケンスを実行する。
【００２５】
図４は、図１に示したＣＯＭドライバ５に付随するオフセット回路やスタート回路の具体的な構成例を示す回路図である。本実施例はスタンバイモードに対応していない通常のスタート回路を用いている。図示する様に、コモンドライバ（ＣＯＭドライバ）５を中心としてオフセット回路５１及びスタート回路５２がレイアウトされている。ＣＯＭドライバ５は所定の周期信号ＦＲＰに応じて極性が反転するコモン電圧ＶＣＯＭを、出力ノードＶＣＯＭＯに送り出す。本実施例では、周期信号ＦＲＰはフレーム周期を規定する信号となっている。又ＣＯＭドライバ５は内部リセット信号ＲＳＴ５により論理リセットが掛かる様になっている。
【００２６】
オフセット回路５１は信号電圧に対してコモン電圧のレベルを調節する為所定のオフセット電圧ΔＶを生成するカップリングコンデンサＣ１を備えている。このカップリングコンデンサＣ１は外付け部品であり、パネルが組み込まれる絶縁基板１とは別の基板に搭載されている。オフセット回路５１はその他に可変抵抗Ｒ３と薄膜トランジスタで構成されるスイッチＳＷ４を含んでいる。可変抵抗Ｒ３は外付け部品である。スイッチＳＷ４は絶縁基板１上の回路に含まれる。カップリングコンデンサＣ１のノードＶＣＯＭＩに現われるオフセット済みのコモン電圧ＶＣＯＭは、絶縁基板１上に形成された配線を介してコモン電極パッド（ＣＯＭパッド）５３０に供給される。
【００２７】
スタート回路５２は、電源電圧の立ち上げ時オフセット回路５１のカップリングコンデンサＣ１をオフセット電圧ΔＶまでプリチャージするとともに、電源電圧の立ち下げ時カップリングコンデンサＣ１をディスチャージする。このスタート回路５２は絶縁基板１上に集積形成された内蔵回路であり、内部リセット信号ＲＳＴ５が入力されるバッファ（ＢＵＦ）５１２、インバータ５１５、バッファ５１６、レベルシフタ５２０などを含んでいる。更に正側の電源電圧ＶＤＤ２と負側の電源電圧ＶＳＳ２との間に直列接続された抵抗Ｒ１，Ｒ２を含んでいる。抵抗Ｒ１とＲ２の間の中間ノードＡはノードＶＣＯＭＯとスイッチＳＷ３を介して接続している。この他抵抗Ｒ１の上端側にはスイッチＳＷ１が介在し、抵抗Ｒ２の下端側にもスイッチＳＷ２が介在している。以上の構成から明らかな様に、ＣＯＭドライバ５、オフセット回路５１及びスタート回路５２のほとんど全ての部分が絶縁基板１上に集積形成されており、カップリングコンデンサＣ１及び可変抵抗Ｒ３のみが外付けとなっている。
【００２８】
引続き図４を参照して、電源投入時におけるスタート回路５２のオンシーケンスを説明する。第一段階で表示装置の電源電圧ＶＤＤ２が立ち上がる。これによりスイッチＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３及びＳＷ４が導通状態となる。直列抵抗Ｒ１，Ｒ２によって、ＶＤＤ２が抵抗分割され、ノードＡが中間電位ΔＶとなる。スイッチＳＷ３，ＳＷ４も導通状態となっているので、ノードＶＣＯＭＯもノードＡと同電位となり、カップリングコンデンサＣ１が充電される。直列抵抗Ｒ１，Ｒ２の比は、ノードＡとノードＶＣＯＭＯの電位差がΔＶとなる様に設定されている。
【００２９】
第二段階として表示装置内の駆動回路用リセット信号ＲＳＴ５が立ち上がる。これにより表示装置内のＣＯＭドライバ５がアクティブとなり、交流のコモン電圧を出力する。この時リセット信号ＲＳＴ５に応答してスイッチＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３及びＳＷ４が非導通状態となる。カップリングコンデンサＣ１には第一段階で十分に電荷が充電されている為、ＣＯＭドライバ５の出力がカップリングされ、ΔＶだけＤＣシフトされた電位がノードＶＣＯＭＩに出力される。可変抵抗Ｒ３は、ノードＶＣＯＭＩの電位がΔＶシフトする様に設定されている。この後第三段階として表示開始信号ＰＣＩが立ち上がり、表示領域に画像が映し出される。
【００３０】
次にスタート回路５２のオフシーケンスを説明する。第一段階で表示命令ＰＣＩが立ち下がり、表示領域の画面が非表示となる。続いて第二段階で、表示装置内の駆動回路用リセット信号ＲＳＴ５が立ち下がる。これによりスイッチＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３及びＳＷ４が導通状態となる。スイッチＳＷ１はＰＭＯＳＴＦＴで構成され、ＳＷ２，ＳＷ３及びＳＷ４はＮＭＯＳＴＦＴで構成されている。一方表示装置内のＣＯＭドライバ５が非アクティブとなる。直列抵抗Ｒ１，Ｒ２によって、電源電位ＶＤＤ２が抵抗分割され、ノードＡにおいては中間電位ΔＶとなる。ＳＷ４も導通状態となっているので、ノードＶＣＯＭＩはＧＮＤレベルとなる。これにより、カップリングコンデンサＣ１はディスチャージされる。この後第三段階として電源電圧ＶＤＤ２が立ち下がる。
【００３１】
図５は、上述したオンシーケンスのタイミングチャートである。一点鎖線より上の部分はセット側からパネル側に入力される表示データＤＡＴＡ、リセット信号ＲＳＴ３、表示開始信号ＰＣＩ、電源電圧ＶＤＤの状態変化を表わしている。一点鎖線より下の部分は、パネル内で生じる電源ライン、ノード、内部信号などの状態変化を表わしている。図示する様に、タイミングＴ１でセット側から電源電圧ＶＤＤが供給され、タイミングＴ３で初期化の為のリセット信号３が入力され、タイミングＴ５で表示データＤＡＴＡ及び表示開始信号ＰＣＩが入力される。一方パネル内部では、タイミングＴ１で正側の電源電圧ＶＤＤ２及び負側の電源電圧ＶＳＳ２がセットされる。これにより、スタート回路は動作を開始し、カップリングコンデンサの充電が始まる。充電に応じてノードＶＣＯＭＯの電位が上昇する。タイミングＴ３でノードＶＣＯＭＯが所定のオフセット電位ΔＶまで上昇する。これに合わせて周期信号ＦＲＰがアクティブになるとともに、信号電位が黒レベルに設定される。更にタイミングＴ５で信号電位ＳＩＧが黒レベルからアクティブとなり、表示（Ｄｉｓｐｌａｙ）が有効になる。
【００３２】
図６は、上述したオフシーケンスのタイミングチャートである。セット側からはタイミングＴ１で表示データＤＡＴＡ及び表示命令ＰＣＩがローレベルに落ちる。更にタイミングＴ３でリセット信号ＲＳＴ３がローレベルに落ち、この後タイミングＴ５で電源電圧ＶＤＤがローレベルに落ちる。これに合わせパネル内部では、タイミングＴ１で信号電圧ＳＩＧがアクティブから黒レベルに変化するとともに、表示状態が有効から黒表示に切り換わる。更にタイミングＴ３で内部リセット信号ＲＳＴ５が立ち下がり、カップリングコンデンサの放電が開始する。これにより、ノードＶＣＯＭＯの電位が徐々に低下し、タイミングＴ５でローレベルに至る。これに合わせ、電源電圧ＶＤＤ２及びＶＳＳ２が遮断される。
【００３３】
図７は、待機モードを備えたスタート回路５２の実施例を示す回路図である。理解を容易にする為、図４に示した先のスタート回路と対応する部分には対応する参照番号を付してある。待機モードを備えたシステムディスプレイでは、動作モードから待機モードに移行した場合でも電源ＶＤＤは遮断されない。そこで電源ＶＤＤの代用としてスタンバイ信号ＳＴＢにより、スタート回路５２を制御している。
【００３４】
図４に示した先の実施例と同様に、コモンドライバ５はコモン電極にコモン電圧ＶＣＯＭを印加する。オフセット回路５１は、信号電圧に対してコモン電圧のレベルを相対的に調節する為所定のオフセット電圧ΔＶを生成するカップリングコンデンサＣ１を備えている。スタート回路５２は電源電圧ＶＤＤ２の立ち上げ時、オフセット回路５１のカップリングコンデンサＣ１をオフセット電圧ΔＶまでプリチャージするとともに、電源電圧ＶＤＤ２の立ち下げ時カップリングコンデンサＣ１をディスチャージする。図示する様にＣＯＭドライバ５、オフセット回路５１及びスタート回路５２は、カップリングコンデンサＣ１及び可変抵抗Ｒ３を除いて共通の絶縁基板１上に搭載されている。
【００３５】
オフセット回路５１は前述したカップリングコンデンサＣ１の他にトランジスタスイッチＳＷ４と電圧レベル調整用の可変抵抗Ｒ３を含んでいる。抵抗Ｒ３はカップリングコンデンサＣ１と同様に外付け部品である。トランジスタスイッチＳＷ４は絶縁基板１に形成されている。絶縁基板１外のカップリングコンデンサＣ１から入力されたオフセット処理済みのコモン電圧ＶＣＯＭＩは、システムディスプレイ内部のコモン電極につながるＣＯＭパッド５３０に内部配線で接続されている。
【００３６】
スタート回路５２は、スタンバイ信号ＳＴＢが入力されるレベルシフタ５１１、内部リセット信号ＲＳＴ５が入力されるインバータ５１２、外部リセット信号ＲＳＴ３が入力されるインバータ５１３、ナンド素子ＮＡＮＤ５１４、インバータ５１５、バッファ（ＢＵＦ）５１６、バッファ５１７、レベルシフタ５２０などの論理回路を含んでいる。更に薄膜トランジスタで構成されるスイッチＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３，ＳＷ５を含んでいる。加えて正側の電源電圧ＶＤＤ２と負側の電源電圧ＶＳＳ２との間に直列接続された一対の抵抗Ｒ１，Ｒ２を含んでいる。抵抗Ｒ１とＲ２の接続ポイントをノードＡで表わしてある。
【００３７】
引続き図７を参照して、スタート回路５２のオンシーケンス及びオフシーケンスを説明する。まず待機モードから動作モードに復帰するオンシーケンスでは、第一段階としてＳＴＢ信号がローからハイに立ち上がる。これによりスイッチＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３，ＳＷ４が導通状態となる。直列抵抗Ｒ１，Ｒ２によって、電源電位ＶＤＤ２が抵抗分割され、ノードＡにおいては所望の中間電位となる。この中間電位は必要とされるオフセット電位ΔＶに等しい。ＳＷ３及びＳＷ４が導通状態となっているので、ノードＶＣＯＭＯもノードＡと同電位になり、カップリングコンデンサＣ１がプリチャージされる。直列抵抗Ｒ１，Ｒ２の比は、ノードＡとノードＶＣＯＭＯの電位差がΔＶとなる様に設定されている。この後第二段階としてリセット信号ＲＳＴ３，ＲＳＴ５が立ち上がり、ＣＯＭドライバ５がアクティブとなる。同時に、スイッチＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３，ＳＷ４が非導通状態となる。一方スイッチＳＷ５が導通状態となり、ノードＶＣＯＭＰＷＲがＶＤＤ２となり、可変抵抗Ｒ３に電流が流れる。カップリングコンデンサＣ１には最初の第一段階で十分に電荷が充電されている為、ＣＯＭドライバ５の出力がカップリングされ、ΔＶだけＤＣシフトされた電位がノードＶＣＯＭＩに出力される。可変抵抗Ｒ３は、ＶＣＯＭＩの電位がちょうどΔＶだけシフトする様に設定されている。この後第三段階として表示開始信号が立ち上がり、画像が表示エリアに映し出される。
【００３８】
次に動作モードから待機モードに移行するオフシーケンスを説明する。最初に第一段階としてセット側からの表示命令ＰＣＩが立ち下がり、表示領域から画像が消される。続いて第二段階としてリセット信号ＲＳＴ３，ＲＳＴ５が立ち下がる。これによりスイッチＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３，ＳＷ４が導通状態となる。逆にＳＷ５が非導通状態になる。これにより外付けの可変抵抗Ｒ３には電流が流れなくなり、所望の節電効果が得られる。同時に絶縁基板１内のＣＯＭドライバ５が非アクティブとなる為、節電効果が得られる。スイッチＳＷ１，ＳＷ２が導通することで、直列抵抗Ｒ１，Ｒ２により、電源電位ＶＤＤ２がノードＡにおいて所望の中間電位になる。この時ＳＷ４も導通状態になっているので、ノードＶＣＯＭＩはＧＮＤレベルとなる。これにより、カップリングコンデンサＣ１がディスチャージされる。最後に第三段階としてＳＴＢ信号が立ち下がり、スイッチＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３，ＳＷ４が非導通状態となる。これにより直列抵抗Ｒ１，Ｒ２が正側電源ラインＶＤＤ２及び負側電源ラインＶＳＳ２から切り離され、不要な電流が流れなくなる。従って所望の節電効果が得られる。
【００３９】
図８は、待機モードを備えたスタート回路におけるオンシーケンスを示すタイミングチャートである。オンシーケンスで待機モードから動作モードに復帰する時、セット側からはスタンバイ信号ＳＴＢがタイミングＴ１で立ち上がる。一方電源電圧ＶＤＤは当初からハイレベルに維持されている。タイミングＴ３でリセット信号ＲＳＴが立ち上がり、タイミングＴ５で表示データＤＡＴＡ及び表示開始信号ＰＣＩがアクティブになる。これと対応する様にパネル内部では、タイミングＴ１で内部電源電圧ＶＤＤ２及びＶＳＳ２が有効化される。更にスタンバイ信号ＳＴＢに応じてカップリングコンデンサの充電が始まり、ノードＶＣＯＭＯの電位が所定のオフセット電位まで上昇を始める。タイミングＴ３で所定のオフセット電位に到達した時、内部リセット信号ＲＳＴ５が立ち上がり、コモンドライバがアクティブになる。更にタイミングＴ５で信号電位ＳＩＧがアクティブになるとともに表示が有効化される。
【００４０】
図９は待機モードを備えたスタート回路のオフシーケンスを表わしている。動作モードから待機モードに移行する時、このオフシーケンスが実行される。電源遮断時のオフシーケンスと異なり、ＶＤＤが維持される一方、スタンバイ信号ＳＴＢがハイレベルからローレベルにタイミングＴ５で立ち下がる。その前にタイミングＴ３でリセット信号ＲＳＴが立ち下がる。これに応じてパネル内部ではカップリングコンデンサの放電を開始しノードＶＣＯＭＯの電位がローレベルに向かって低下する。
【００４１】
【発明の効果】
以上説明した様に、本発明では、電源投入時にカップリングコンデンサを急速に充電させるスタート回路を設けたことで、画像のフリッカなどを抑制でき、高画質化が実現できる。特に、電源投入時にコモン電圧ＤＣシフト用のカップリングコンデンサを急速充電するスタート回路を絶縁基板上に内蔵させることで、セットの小型化及び低コスト化が実現できる。又、待機モードを備えたディスプレイシステムにおいてもスタンバイ信号の切り換わりに応じてコモン電圧ＤＣシフト用のカップリングコンデンサを速やかに充放電するスタート回路を設けることで、フリッカの発生などを軽減できる。又、この様なスタート回路を絶縁基板上に搭載することで、低消費電力モードを具備したセットの小型化及び低コスト化が実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る表示装置の全体構成を示すブロック図である。
【図２】表示装置のオンシーケンス及びオフシーケンスを示すタイミングチャートである。
【図３】待機モードを備えた表示装置のオンシーケンス及びオフシーケンスを示すタイミングチャートである。
【図４】図１に示した表示装置に搭載されるスタート回路の実施例を示す回路図である。
【図５】図４に示したスタート回路のオンシーケンスを示すタイミングチャートである。
【図６】図４に示したスタート回路のオフシーケンスを示すタイミングチャートである。
【図７】待機モード対応のスタート回路の実施例を示す回路図である。
【図８】図７に示したスタート回路のオンシーケンスを示すタイミングチャートである。
【図９】図７に示したスタート回路のオフシーケンスを示すタイミングチャートである。
【符号の説明】
０・・・表示装置、１・・・絶縁基板、２・・・表示領域、５・・・コモンドライバ、５１・・・オフセット回路、５２・・・スタート回路、Ｃ１・・・カップリングコンデンサ

Claims

電子機器のディスプレイ部品として用いられ、電子機器の本体側から供給される表示データ及び電源電圧に応じて動作し、表示領域とこれを駆動する周辺の回路部とを絶縁基板上に一体的に集積形成したパネルからなる表示装置であって、
前記表示領域は、マトリクス状に配置した画素電極とこれに対向するコモン電極と両者の間に保持された電気光学物質とを含み、
前記回路部は、表示データに応じて該画素電極側に信号電圧を書き込むドライバと、
コモン電極側にコモン電圧を印加するコモンドライバと、
信号電圧に対してコモン電圧のレベルを調節するため所定のオフセット電圧を生成するカップリングコンデンサを備えたオフセット回路と、
電源電圧の立ち上げ時該オフセット回路のカップリングコンデンサをオフセット電圧までプリチャージするとともに、電源電圧の立ち下げ時該カップリングコンデンサをディスチャージするスタート回路とを含むことを特徴とするとする表示装置。
前記パネルは、該表示領域及びこれを駆動する周辺の該回路部ともに、共通の絶縁基板上に同一プロセスで形成された薄膜トランジスタで構成されており、
前記コモンドライバ、オフセット回路及びスタート回路は、該カップリングコンデンサを除いて該共通の絶縁基板上に搭載されていることを特徴とする請求項１記載の表示装置。
前記スタート回路は、電源電圧の立ち上げ時及び電源電圧の立ち下げ時のみ動作し、それ以外の時間は非動作状態になることを特徴とする請求項１記載の表示装置。
通常消費電力状態と低消費電力状態の切り替えが可能な電子機器のディスプレイ部品として用いられ、電子機器の本体側から供給される表示データ及び電源電圧に応じて動作し、表示領域とこれを駆動する周辺の回路部とを絶縁基板上に一体的に集積形成したパネルからなる表示装置であって、
前記パネルは、電子機器本体側の通常消費電力状態と低消費電力状態の切り替えに応じて動作モードと待機モードに切り替え可能であり、
動作モード時、電子機器の本体側から電源電圧の供給を受けて動作し、該表示領域を駆動して所望のディスプレイを行い、
待機モード時、電子機器の本体側から電源電圧の供給を受けている状態のまま、該表示領域の駆動を停止するとともに、回路部を不活性化してパネルの電力消費を抑制する待機制御手段を備えており、
前記表示領域は、マトリクス状に配置した画素電極とこれに対向するコモン電極と両者の間に保持された電気光学物質とを含み、
前記回路部は、電子機器の本体側から送られる表示データに応じて該画素電極側に信号電圧を書き込むドライバと、
コモン電極側にコモン電圧を印加するコモンドライバと、
信号電圧に対してコモン電圧のレベルを調節するため所定のオフセット電圧を生成するカップリングコンデンサを備えたオフセット回路と、
待機モードから動作モードに復帰する際事前に該オフセット回路のカップリングコンデンサをオフセット電圧までプリチャージするとともに、動作モードから待機モードに移行した時該カップリングコンデンサをディスチャージするスタート回路とを含むことを特徴とするとする表示装置。
前記パネルは、該表示領域及びこれを駆動する周辺の該回路部ともに、共通の絶縁基板上に同一プロセスで形成された薄膜トランジスタで構成されており、
前記コモンドライバ、オフセット回路及びスタート回路は、該カップリングコンデンサを除いて該共通の絶縁基板上に搭載されていることを特徴とする請求項４記載の表示装置。
前記スタート回路は、待機モードから動作モードに復帰する時及び動作モードから待機モードに移行する時のみ動作し、それ以外の時間は非動作状態になることを特徴とする請求項４記載の表示装置。