JP2004310033A

JP2004310033A - 薄膜トランジスタ−液晶表示装置駆動用ソースドライバ集積回路及び出力増幅器のオフセット除去方法

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Publication number: JP2004310033A
Application number: JP2003394610A
Authority: JP
Inventors: Chang-Hwa Choi; 崔昌輝
Original assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Current assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Priority date: 2002-12-05
Filing date: 2003-11-25
Publication date: 2004-11-04
Also published as: TW200410192A; US7319450B2; KR100510500B1; CN100530323C; CN1504986A; US20040108988A1; KR20040049172A; TWI288383B

Abstract

【課題】ソースドライバ集積回路及び出力増幅器のオフセット除去方法を提供する。
【解決手段】デコーダは、デジタル信号に対応する階調電圧を選択して出力し、増幅器はデコーダの出力信号を増幅してパネル駆動電圧として出力する。増幅器の一つの入力端子はデコーダの出力信号を受信し、他の一つの入力端子は出力端子と電気的に接続され、所定の変更制御信号に応答して入力端子が入れ換えられる。これにより、液晶パネルの解像度やブランキング時間中のクロック信号の発生頻度に関係なしに４フレームを基準にパネル駆動電圧のＤＣオフセットが相殺される。したがって、ＤＣオフセットの累積による縞模様現象が防止され液晶パネルの画質が改善される。
【選択図】図４

Description

本発明はディスプレイ装置に係り、特に薄膜トランジスタ−液晶表示装置パネルに発生する縞模様現象を除去する薄膜トランジスタ−液晶表示装置（ＴＦＴ−ＬＣＤ）パネル駆動回路に関する。

薄膜トランジスタ液晶表示装置（ＴｈｉｎＦｉｌｍＴｒａｎｓｉｓｔｏｒ−ＬｉｑｕｉｄＣｒｙｓｔａｌＤｉｓｐｌａｙ、以下、ＴＦＴ−ＬＣＤ）は、ノートＰＣ、モニターで現在広く使われるディスプレイ装置である。ＴＦＴ−ＬＣＤパネルを駆動するための回路は、一般的にゲートドライバ回路とソースドライバ回路とに分けられる。

図１は、通常のＴＦＴ−ＬＣＤ装置を示す図面である。これを参照すれば、通常のＴＦＴ−ＬＣＤ装置は、液晶パネル１０５、ソースドライバ回路１１０及びゲートドライバ回路１２０を備える。

液晶パネル１５０を構成する一つのピクセル１５０は、液晶キャパシタＣ１及びスイッチＴ１としてモデリングできる。したがって、液晶パネル１０５は、液晶キャパシタＣ１及びスイッチＴ１で構成されるピクセル１５０が横にチャンネル数Ｌだけ配列され、縦にはゲートライン数Ｍだけ配列された構造としてモデリングできる。

液晶キャパシタＣ１の一端子はスイッチＴ１に連結される。スイッチＴ１は、ＭＯＳトランジスタで構成されるが、そのゲートはゲートドライバ回路１２０から出力されるゲートライン１４０に接続される。ゲートドライバ回路１２０は、スイッチＴ１の各ゲートをオン／オフする役割を有する。

ソースドライバ回路１１０は、入力データに応じた階調電圧をソースライン１３０を通じて液晶パネルに入力する。すなわち、ゲートドライバ回路１２０の出力電圧によってゲートライン１４０に連結されたスイッチＴ１がオンすると、ソースドライバ回路１１０から出力される階調電圧が、オンしたスイッチＴ１に連結されている液晶キャパシタＣ１に印加される。

ソースドライバ回路１１０は、階調電圧を出力するために出力端に多数のアンプを含む。ところで、各アンプにはランダムＤＣオフセットが存在して、同じ入力データに相当する階調電圧が選択されてもアンプによって実際に出力される出力電圧間に偏差が存在する。

このように多数のアンプを含むソースドライバ回路１１０において、各チャンネル間に存在する出力電圧の偏差はＬＣＤ画面に縞模様現象を発生させ、これが画面の品質低下の大きな要因となる。

ソースドライバ回路１１０のアンプによって生じるＤＣオフセットを除去するための方法の一つが特許文献１に記載されている。この方法は、アンプの入力端をスイッチングしてＤＣオフセットを平均化するチョッピング方法の一つである。

一般的なチョッピング方法を図２を参照して説明する。図２は、同じピクセルについて正極性の電圧と負極性の電圧とをフレーム単位で交互に加える駆動方式を採用した場合を示す。正極性電圧は、ソースドライバから液晶パネルに印加される電圧が共通電圧（図１のＶｃ）より大きい場合であり、負極性電圧は、ソースドライバから液晶パネルに印加される電圧が共通電圧（図１のＶｃ）より小さな場合である。液晶パネルの寿命を延ばすために、一般的には、各液晶ピクセルに印加される駆動電圧の極性が反転される。

まず、一番目のフレームで”２１１”に相当する正極性電圧が出力されなければならないが、”＋Ａ”のオフセットが存在して”２１２”に相当する電圧が実際に出力される。二番目のフレームでは、”２２１”に相当する負極性電圧が出力されなければならないが、”＋Ｂ”のオフセットが存在して”２２２”に相当する電圧が実際に出力される。”＋Ａ”のオフセットを相殺させるために三番目のフレームで再び正極性電圧が印加される時に”−Ａ”のオフセットを持たせて、”＋Ｂ”のオフセットを相殺させるために四番目フレームで再び負極性電圧が印加される時に”−Ｂ”オフセットを持たせる。

しかし、特許文献１に掲載された駆動回路は、チョッピング方法の実現において、ゲートラインごとに活性化されるクロック信号をカウンティングして、フレーム単位でＤＣオフセットが加減されるように制御する。しかし、解像度によってフレームごとにクロック信号の発生頻度が変わり、また、一フレームの終了時点と次のフレームの開始時点との間（これをブランキング時間という）においてもクロック信号が発生する。

したがって、クロック信号の発生頻度（すなわち、活性化頻度）を利用してソースドライバ回路のアンプの出力電圧のオフセットを調節する従来の方式では、特定解像度で出力電圧のＤＣオフセットが除去されずにかえって累積されてＬＣＤ画面に縞模様現象が発生する可能性が大きい。

図３Ａ及び図３Ｂは、従来技術によるソースドライバ回路による液晶パネル駆動時におけるＤＣオフセットの相殺／累積現象を示す図面である。

まず、図３Ａは、液晶パネルのゲートラインは同じであるが、ブランキング時間（ブランキング期間）中に発生するクロック信号ＣＬＫ１の数が変わることによって、（１）の場合には次のフレームでＤＣオフセットが減って相殺され、（２）の場合には次のフレームでＤＣオフセットが再び加えられて累積される場合を示す。

図３Ｂは、液晶パネルのゲートライン数、すなわち解像度が変わることによって、（１）の場合には次のフレームでＤＣオフセットが減って相殺され、（２）の場合には次のフレームでＤＣオフセットが再び加えられて累積される場合を示す。

前述したように、従来技術によれば、液晶パネルの解像度やブランキング時間中のクロック信号の発生頻度が変わるにつれて、同じピクセルに対する駆動電圧のＤＣオフセットが除去されずに累積される場合が発生する。したがって、ＬＣＤ画面上に縞模様が発生するなど画質が落ちる。
米国特許６,３３１,８４６号公報

本発明が解決しようとする技術的課題は、ＴＦＴ−ＬＣＤソースドライバ回路内の多数のアンプ間の出力電圧偏差、すなわち、オフセットによって発生する縞模様現象を除去して、ＴＦＴ−ＬＣＤ装置の画質を改善するＴＦＴ−ＬＣＤソースドライバ回路を提供することである。

本発明が解決しようとする他の技術的課題は、ＴＦＴ−ＬＣＤソースドライバ回路内の多数のアンプ間の出力電圧偏差を除去する方法を提供することである。

前記課題を達成するための本発明によるＴＦＴ−ＬＣＤ用ソースドライバ集積回路は、出力ドライバ及び制御モジュールを備える。

前記出力ドライバは、クロック信号に応答して液晶パネルを駆動するためのパネル駆動電圧を出力するように構成され、デジタル信号に対応する階調電圧を選択して出力するデコーダと、前記デコーダの出力信号を増幅して前記パネル駆動電圧として出力する出力増幅器とを含む。前記出力増幅器は、２つの入力端子と、出力端子とを有し、一つの前記入力端子は前記デコーダの出力信号を受け、他の一つの前記入力端子は前記出力端子と電気的に接続され、変更制御信号に応答して前記２つの入力端子が入れ換えられる。

前記制御モジュールは、前記クロック信号及び前記極性制御信号に応答して前記変更制御信号を発生する。

前記極性制御信号は、例えば、フレーム単位で論理状態が交互に変化する。前記パネル駆動電圧は、正極性及び負極性を有し、前記出力ドライバは、例えば、前記液晶パネルの各ピクセルに印加されるパネル駆動電圧の極性を前記フレーム単位で交互に変更する。前記制御モジュールは、例えば、前記クロック信号に応答して、前記極性制御信号を受けて出力する第１フリップフロップと、前記第１フリップフロップからの前記極性制御信号に応答して入力端子に入力される信号を前記変更制御信号として出力する第２フリップフロップと、を含みうる。前記変更制御信号は、例えば、前記クロック信号に同期し、前記極性制御信号の２倍の周期を有しうる。前記液晶パネルの各ピクセルに印加されるパネル駆動電圧は、例えば、４フレーム単位でＤＣオフセットが相殺されうる。

前記課題を達成するための本発明による他のＴＦＴ−ＬＣＤ用ソースドライバ集積回路は、デコーダ、第１及び第２増幅器、スイッチ、及び制御モジュールを備える。

前記デコーダは、入力されるデジタル信号に応答して正極性電圧または負極性電圧を選択して出力する。前記第１及び第２増幅器は、クロック信号に応答して前記正極性電圧及び前記負極性電圧を各々増幅し、所定の変更制御信号に応答して入力端子が入れ換えられる。前記スイッチは、極性制御信号に応答して前記第１増幅器の出力電圧及び前記第２増幅器の出力電圧をスイッチングして液晶パネルに印加する。前記制御モジュールは、前記クロック信号及び前記極性制御信号に応答して前記変更制御信号を発生する。

前記正極性電圧及び前記負極性電圧は、例えば階調電圧であり、前記第１増幅器の一つの入力端子は前記正極性電圧を受け、前記第１増幅器の他の一つの入力端子は前記第１増幅器出力端子と電気的に接続され、前記第２増幅器の一つの入力端子は前記負極性電圧を受け、前記第２増幅器の他の一つの入力端子は前記第２増幅器出力端子と電気的に接続される。

前記課題を達成するための本発明によるＴＦＴ−ＬＣＤ駆動装置は、出力ドライバ及び制御モジュールを備える。前記出力ドライバは、クロック信号に応答して液晶パネルを駆動するためのパネル駆動電圧を出力するように構成され、多数の増幅器を有する。前記多数の増幅器の各々は、第１入力端子及び第２入力端子を有し、入力デジタル信号に対応して正極性パネル駆動電圧または負極性パネル駆動電圧を生成する。前記制御モジュールは、前記クロック信号及び極性制御信号に応答して変更制御信号を発生する。ここで、前記変更制御信号に応答して前記第１入力端子及び前記第１入力端子が入れ換えられる。

前記他の課題を達成するための本発明によるＴＦＴ−ＬＣＤ駆動用電圧のオフセット除去方法は、第１及び第２入力端子を有し、入力されるデジタル信号に対応する正極性または負極性を有するパネル駆動電圧を発生する多数の増幅器を含むＴＦＴ−ＬＣＤ用ソースドライバ集積回路で前記増幅器のオフセットを除去する方法において、クロック信号に応答してパネル駆動電圧を液晶パネルの該当ピクセルに出力する段階と、極性制御信号に応答して前記ピクセルに印加されるパネル駆動電圧の極性を変更する段階と、前記クロック信号に同期される変更制御信号を発生する段階と、前記変更制御信号に応答して前記増幅器の前記第１入力端子及び前記第２入力端子をスイッチングする段階と、を備える。

前記他の課題を達成するための本発明によるＴＦＴ−ＬＣＤ駆動方法は、第１及び第２入力端子を有する多数の増幅器を含むＴＦＴ−ＬＣＤの駆動方法において、クロック信号に応答してパネル駆動電圧を液晶パネルの該当ピクセルに出力する段階と、極性制御信号に応答して前記ピクセルに印加されるパネル駆動電圧の極性を変更する段階と、前記極性制御信号に応答して変更制御信号を発生する段階と、前記変更制御信号に応答して前記増幅器の前記第１入力端子及び前記第２入力端子をスイッチングする段階と、を備える。

本発明によれば、例えば、液晶パネルの解像度やブランキング時間中でのクロック信号の発生頻度とは無関係に、例えば４フレームを基準としてパネル駆動電圧のＤＣオフセットが相殺される。したがって、ＤＣオフセットの累積による縞模様現象が防止されて液晶パネルの画質が改善される効果がある。

本発明とその動作上の利点及び本発明の実施によって達成される目的を十分に理解するためには、本発明の望ましい実施形態を例示する添付図面及びそれに記載された内容が参照されるべきである。

以下、添付図面を参照して、本発明の望ましい実施形態を説明し、これを通して本発明を詳細に説明する。各図面に示された同じ参照符号は同じ要素を示す。

図４は、本発明の一実施形態によるソースドライバＩＣ４００を概略的に示すブロック図である。これを参照すれば、本発明の一実施形態によるソースドライバＩＣ４００は、出力ドライバ４１０及び制御モジュール４２０を備える。タイミングコントローラ（Ｔ／Ｃ）５００は、ソースドライバＩＣ４００の外部に備えられるが、説明の便宜上、ソースドライバＩＣ４００と共に示されている。

出力ドライバ４１０は、クロック信号ＣＬＫ１、極性制御信号ＰＯＬ及び変更制御信号ＡＬＴに応答して多数のディスプレイデータに対応する各パネル駆動電圧Ｙ_１〜Ｙ_ｎを発生する。タイミングコントローラ５００は、出力ドライバ４１０を制御するためにクロック信号ＣＬＫ１及び極性制御信号ＰＯＬを発生する。制御モジュール４２０は、タイミングコントローラ５００から受信したクロック信号ＣＬＫ１及び極性制御信号ＰＯＬに応答して変更制御信号ＡＬＴを出力する。

ディスプレイデータは、多数のビットで構成されるデジタルデータである。図５を参照して後述されるが、一つのパネル駆動電圧に対応して一つの出力増幅器が出力ドライバ４１０内に備えられる。したがって、図４のように一回にｎ個のパネル駆動電圧Ｙ_１〜Ｙ_ｎを出力するためにｎ個の出力増幅器が必要である。ｎ個の出力増幅器がｎ個のパネル駆動電圧Ｙ_１〜Ｙ_ｎを発生することによって液晶パネルで一つの横ラインが形成される。もちろん、二つ以上の出力ドライバ４１０が一つの液晶パネルを駆動することもある。

クロック信号ＣＬＫ１は、液晶パネルの水平同期を合せるための信号である。すなわち、クロック信号ＣＬＫ１に応答して出力ドライバ４１０がパネル駆動電圧Ｙ_１〜Ｙ_ｎを出力する。したがって、クロック信号ＣＬＫ１のイネーブルに応答して液晶パネルの横ラインが一つずつ形成される。

図５は、図４に示された出力ドライバ４１０をさらに詳細に示す図面である。これを参照すれば、出力ドライバ４１０は、デコーダ４１３，４１４及び出力増幅器４１１，４１２を含む。

デコーダ４１３，４１４は、正階調電圧デコーダ４１４及び負階調電圧デコーダ４１３を含む。正階調電圧デコーダ４１４は、ディスプレイデータＤＩＮ２を受信し、正階調電圧Ｖ_ｋ＋１〜Ｖ_ｍのうちディスプレイデータＤＩＮ２に対応する一つの電圧ＩＮ２を選択して出力する。負階調電圧デコーダ４１３は、ディスプレイデータＤＩＮ１を受信し、負階調電圧Ｖ_１〜Ｖ_ｋのうちディスプレイデータＤＩＮ１に対応する一つの電圧ＩＮ１を選択して出力する。正階調電圧は、多数レベルの階調電圧Ｖ_１〜Ｖ_ｍのうち共通電圧（図１のＶｃ）レベルより大きい電圧であり、負階調電圧は多数レベルの階調電圧Ｖ_１〜Ｖ_ｍのうち共通電圧（図１のＶｃ）レベルより低い電圧である。

出力増幅器は、Ｎタイプ増幅器４１２及びＰタイプ増幅器４１１を含む。Ｎタイプ増幅器４１２は、正階調電圧デコーダ４１４から入力される階調電圧ＩＮ２を増幅してパネル駆動電圧ＯＵＴ２として出力する。Ｐタイプ増幅器４１１は、負階調電圧デコーダ４１３から入力される階調電圧ＩＮ１を増幅してパネル駆動電圧ＯＵＴ１として出力する。図５には階調電圧ＩＮ１，ＩＮ２が増幅器４１１，４１２の正入力端子（＋）に入力され、負入力端子（−）は各増幅器の出力端子に接続されている。後述するが、増幅器の入力端子は変更制御信号ＡＬＴに応答して変更される。

図５では、２つのデコーダ及び増幅器が示されているが、前述したように、ｎのパネル駆動電圧Ｙ_１〜Ｙ_ｎを出力するためにはｎ個のデコーダ及び増幅器が必要である。

出力ドライバ４１０は、Ｎタイプ増幅器４１２の出力ＯＵＴ２及びＰタイプ増幅器４１１の出力ＯＵＴ１を奇数ソースラインと偶数ソースラインとに交互に連結するスイッチＳＷ１，ＳＷ２をさらに含む。例えば、液晶パネルの一番目のゲートラインに連結されたスイッチがターンオンされる場合は、Ｐタイプ増幅器の出力ＯＵＴ１が一番目のソースライン１３０＿１に印加され、Ｎタイプ増幅器の出力ＯＵＴ２が二番目のソースライン１３０＿２に印加される。一方、液晶パネルの二番目のゲートラインに連結されたスイッチがターンオンされる場合は、Ｐタイプ増幅器の出力ＯＵＴ１が二番目ソースライン１３０＿２に印加され、Ｎタイプ増幅器の出力ＯＵＴ２が一番目ソースライン１３０＿１に印加されるようにスイッチングする。このようなスイッチングは極性制御信号ＰＯＬによって制御される。

極性制御信号ＰＯＬは、ゲートライン（すなわち、横ライン）ごとに反転され、また毎フレームごとに反転される。したがって、液晶パネルの隣接するピクセルに印加される電圧の極性が変わる。また、各ピクセルの電圧極性はフレーム単位で反転される。

Ｐタイプ増幅器４１１及びＮタイプ増幅器４１２は、各々一つの入力端子で階調電圧を受けて、他の一つの入力端子が出力端子に接続される電圧フォロワとして構成される。

そして、Ｐタイプ増幅器４１１及びＮタイプ増幅器４１２は、各々変更制御信号ＡＬＴに応答して、正入力端子（＋）及び負入力端子（−）実質的に入れ換えられる。

図６は、変更制御信号ＡＬＴに応答して増幅器の入力端子入れ換えの例を示す図面である。

まず、図６の（ａ）のように正入力端子（＋）に階調電圧ＩＮ１またはＩＮ２が入力され、負入力端子（−）が出力端子と接続された状態で変更制御信号ＡＬＴが発生すると、図６の（ｂ）のように、負入力端子（−）に階調電圧ＩＮ１またはＩＮ２が入力され、正入力端子（＋）が出力端子と接続されるように入力端子（＋、−）が実質的に相互に入れ換えられる。図６の（ｂ）の状態で再び変更制御信号ＡＬＴが発生すれば、再び正入力端子（＋）に階調電圧ＩＮ１またはＩＮ２が入力され、負入力端子（−）は出力端子と接続される。このように、変更制御信号ＡＬＴに応答して増幅器の入力端子が実質的に入れ換えられる。

このように増幅器の入力端子が入れ換えられることによって、入力端子に存在するＤＣオフセットが正（＋）または負（−）の値で増幅器の出力にあらわれる。すなわち、正入力端子（＋）に階調電圧ＩＮ１またはＩＮ２が入力される場合に”＋Ａ”のＤＣオフセットが増幅器の出力にあらわれるとすると、負入力端子（−）に階調電圧ＩＮ１またはＩＮ２が入力される場合には”−Ａ”のＤＣオフセットが増幅器の出力にあらわれる。

前記のように、増幅器の入力端子の入れ換え（入力端子の極性の反転）によって増幅器によるＤＣオフセットが平均されて除去され、これによりＬＣＤ画面の縞模様現象が防止される。すなわち、同じピクセルについて増幅器の入力端子が毎フレームごとに入れ換えられることによって、ＤＣオフセットが累積されずに加減されて相殺される。もし、同じピクセルについて出力増幅器の入力端子が入れ換えられずに、正入力端子にだけ入力し続けられるか、または負入力端子にだけ入力し続けられるとすると、ＤＣオフセットが累積される。

したがって、同じピクセルについて出力増幅器の入力端子が毎フレームまたは所定フレーム単位で入れ換えられるように制御することが重要である。

本発明によれば、ブランキング時間中に発生するクロック信号ＣＬＫ１の数や、解像度によるゲートラインの数に関係なしにＤＣオフセットの累積を防止することができる。このために、出力ドライバ４１０の増幅器の入力端子を入れ換えるための変更制御信号ＡＬＴが制御モジュール４２０で生成される。

図７は、図４に示された制御モジュール４２０の一構成例を示す図面である。これを参照すれば、制御モジュール４２０は、第１及び第２Ｄフリップフロップ４２１，４２２を含む。第１フリップフロップ４２１の入力端子Ｄには極性制御信号ＰＯＬが入力され、クロック端子ＣＫにはクロック信号ＣＬＫ１が入力される。第１フリップフロップ４２１の出力信号は、第２フリップフロップ４２２のクロック端子ＣＫに入力される。第２フリップフロップ４２２の非反転出力端子Ｑに出力される信号が変更制御信号ＡＬＴであり、反転出力端子／Ｑに出力される信号は再び第２フリップフロップ４２２の入力端子Ｄに入力される。

図７に示された制御モジュール４２０の動作を記述すれば、次のようである。第１Ｄフリップフロップ４２１は、クロック信号ＣＬＫ１の立上がりエッジに同期して性制御信号ＰＯＬを出力する。第２フリップフロップ４２２は、第１フリップフロップ４２１の出力信号に同期して、自己の出力信号、すなわち変更制御信号ＡＬＴを反転する。

したがって、変更制御信号ＡＬＴは、クロック信号ＣＬＫ１の立上がりエッジに同期して、極性制御信号ＰＯＬの２倍の周期を有する信号、すなわち、極性制御信号ＰＯＬを２分周した信号となる。

図８は、クロック信号ＣＬＫ１、極性制御信号ＰＯＬ及び変更制御信号ＡＬＴの関係を示すタイミング図である。これを参照すれば、クロック信号ＣＬＫ１は、液晶パネルの水平同期のために液晶パネルの１つの横ラインごとに活性化される。極性制御信号ＰＯＬは、液晶パネルの１つの横ラインごとにパネル駆動電圧の極性を変更するためにクロック信号ＣＬＫ１の一周期単位で第１ロジックレベルＨと第２ロジックレベルＬとが入れ換えられる。

一番目のフレームの極性制御信号ＰＯＬ＿１が図８に示されたように発生すると仮定する。これにより、図７に示された制御モジュール４２０から発生する一番目のフレームに対する変更制御信号ＡＬＴ＿１は図８に示すように変化する。すなわち、一番目のフレームに対する変更制御信号ＡＬＴ＿１は、クロック信号ＣＬＫ１の奇数１，３，５，．．．，１３番目ごとに、その立上がりエッジに同期して反転され、クロック信号ＣＬＫ１の周期で観るとＬ，Ｌ，Ｈ，Ｈ，Ｌ，．．．のように反転される。

二番目のフレームの極性制御信号ＰＯＬ＿２は、一番目のフレームの極性制御信号ＰＯＬ＿１の反転信号である。したがって、二番目のフレームに対する変更制御信号ＡＬＴ＿２はクロック信号ＣＬＫ１の偶数２，４，６，．．．，１２番目ごとに、その立上がりエッジに同期して反転され、クロック信号ＣＬＫ１の周期で観るとＬ，Ｈ，Ｈ，Ｌ，Ｌ，．．．のように反転される。

三番目のフレームの極性制御信号ＰＯＬ＿３は、二番目のフレームの極性制御信号ＰＯＬ＿２の反転信号である。したがって、三番目のフレームの極性制御信号ＰＯＬ＿３は、一番目のフレームの極性制御信号ＰＯＬ＿１と同じである。したがって、三番目のフレームに対する変更制御信号ＡＬＴ＿３は、一番目のフレームに対する変更制御信号ＡＬＴ＿１のように、クロック信号ＣＬＫ１の奇数１，３，５，．．．，１３番目ごとに、その立上がりエッジに同期して反転され、クロック信号ＣＬＫ１の周期で観るとＨ，Ｈ，Ｌ，Ｌ，Ｈ，．．．のように反転される。

そして、四番目のフレームの極性制御信号ＰＯＬ＿４は、三番目のフレームの極性制御信号ＰＯＬ＿３の反転信号である。したがって、四番目のフレームの極性制御信号ＰＯＬ＿３は、二番目のフレームの極性制御信号ＰＯＬ＿２と同じである。したがって、四番目フレームに対する変更制御信号ＡＬＴ＿４は、二番目のフレームに対する変更制御信号ＡＬＴ＿２のように、クロック信号ＣＬＫ１の偶数２，４，６，．．．，１２番目ごとに、その立上がりエッジに同期して反転され、クロック信号ＣＬＫ１の周期で観るとＨ，Ｌ，Ｌ，Ｈ，Ｈ，．．．のように反転される。

図８に示されたように、変更制御信号ＡＬＴ＿ｉは、フレームが変わる度にクロック信号ＣＬＫ１の一サイクルだけ速くなるか、または遅くなる。図８に示された例では、クロック信号ＣＬＫ１の一サイクル分ずつ変更制御信号ＡＬＴが速くなる場合である。すなわち、次のフレームの変更制御信号ＡＬＴ＿ｉは以前フレームの変更制御信号ＡＬＴ＿ｉ−１に比べて左側にクロック信号ＣＬＫ１の一サイクルだけシフトされた形態である。

図９は、図８に示された変更制御信号の状態を各ライン別に示すテーブルである。４フレーム分の期間において、例えば一番目のラインに対する変更制御信号ＡＬＴは、Ｌ，Ｌ，Ｈ，Ｈであり、例えば二番目のラインに対する変更制御信号ＡＬＴはＬ，Ｈ，Ｈ，Ｌである。前記のように、制御モジュール４２０から４フレームの期間に発生する制御変更信号ＡＬＴは、各ラインについてＬが２回、Ｈが２回発生する。そして、同じ極性制御信号を有する２フレームについては、変更制御信号ＡＬＴは異なる状態を有する。

例えば、一番目のラインを説明すれば、一番目のフレームと三番目のフレームとで極性制御信号ＰＯＬ＿１，ＰＯＬ＿３はハイレベルである。この時も、変更制御信号ＡＬＴ＿１，ＡＬＴ＿３は、各々Ｌ、Ｈとして相異なる状態を有する。極性制御信号ＰＯＬがハイレベルであり、変更制御信号ＡＬＴがＬである場合にピクセルに印加されるパネル駆動電圧が”＋Ａ”のＤＣオフセットを有すれば、極性制御信号ＰＯＬがハイレベルであり、変更制御信号ＡＬＴがＨである場合にはピクセルに印加されるパネル駆動電圧は”−Ａ”のＤＣオフセットを有する。したがって、パネル駆動電圧のＤＣオフセットが相殺される。

一番目のラインの二番目のフレームと四番目のフレームとで極性制御信号ＰＯＬ＿２，ＰＯＬ＿４はハイレベルである。この時も、変更制御信号ＡＬＴ＿２，ＡＬＴ＿４は、各々Ｌ、Ｈとして相異なる状態を有する。極性制御信号ＰＯＬがローレベルであり、変更制御信号ＡＬＴがＬである場合にピクセルに印加されるパネル駆動電圧が”＋Ｂ”のＤＣオフセットを有すれば、極性制御信号ＰＯＬがローレベルであり、変更制御信号ＡＬＴがＨである場合にピクセルに印加されるパネル駆動電圧は”−Ｂ”のＤＣオフセットを有する。したがって、パネル駆動電圧のＤＣオフセットが相殺される。

前述したように、本発明によれば、液晶パネルの各ピクセルに印加されるパネル駆動電圧は４フレームの期間において、”＋Ａ”，”−Ａ”，”＋Ｂ”，”−Ｂ”のオフセットが各々一回ずつ発生する。したがって、４フレームを基準にパネル駆動電圧のＤＣオフセットが相殺される。

本実施形態では、液晶パネルの解像度が異なるか、または一フレーム当りのクロック信号ＣＬＫ１の発生頻度が変わっても、前述したように、４フレームを基準にＤＣオフセットが相殺される。したがって、ＤＣオフセットの累積による縞模様現象が防止されて液晶パネルの画質が改善される。

本発明は図面に示された一実施形態を参考として説明されたが、これは例示的なものに過ぎず、当業者ならば、これから多様な変形及び均等な他の実施形態の採用が可能であることが分かる。したがって、本発明の真の技術的保護範囲は特許請求の範囲の技術的思想によって決まらなければならない。

本発明による出力増幅器のオフセット除去方法は、ソースドライバ集積回路の設計に利用され、本発明によるソースドライバ集積回路は、ＴＦＴ−ＬＣＤを駆動するためにＴＦＴ−ＬＣＤパネルに接続して利用される。

通常のＴＦＴ−ＬＣＤ装置を示す図面である。一般的なチョッピング方法を説明するための図面である。従来技術によるソースドライバ回路による液晶パネル駆動時におけるＤＣオフセットの相殺／累積現象を示す図面である。従来技術によるソースドライバ回路による液晶パネル駆動時におけるＤＣオフセットの相殺／累積現象を示す図面である。本発明の一実施形態によるソースドライバＩＣ４００を概略的に示すブロック図である。図４に示された出力ドライバをさらに詳細に示す図面である。変更制御信号に応答して増幅器の入力端子が変更される例を示す図面である。図４に示された制御モジュールの一構成例を示す図面である。クロック信号、極性制御信号及び変更制御信号の関係を示すタイミング図である。図８に示された変更制御信号の状態を各ライン別に示すテーブルである。

符号の説明

４００ソースドライバＩＣ
４１０出力ドライバ
４２０制御モジュール
５００タイミングコントローラ

Claims

薄膜トランジスタ液晶表示装置（ＴＦＴ−ＬＣＤ）を駆動するためのソースドライバ集積回路において、
出力ドライバ及び制御モジュールを備え、
前記出力ドライバは、クロック信号に応答して液晶パネルを駆動するためのパネル駆動電圧を出力するように構成され、デジタル信号に対応する階調電圧を選択して出力するデコーダ、及び、前記デコーダの出力信号を増幅して前記パネル駆動電圧として出力する出力増幅器とを含み、
前記出力増幅器は、２つの入力端子と、出力端子とを有し、一つの前記入力端子が前記デコーダの出力信号を受け、他の一つの前記入力端子が前記出力端子と電気的に接続され、変更制御信号に応答して前記２つの入力端子が入れ換えられるように構成され、
前記制御モジュールは、前記クロック信号及び極性制御信号に応答して前記変更制御信号を発生する、
ことを特徴とするＴＦＴ−ＬＣＤ用ソースドライバ集積回路。
前記極性制御信号は、フレーム単位で論理状態が交互に変化することを特徴とする請求項１に記載のＴＦＴ−ＬＣＤ用ソースドライバ集積回路。
前記パネル駆動電圧は、正極性及び負極性を有し、
前記出力ドライバは、前記液晶パネルの各ピクセルに印加されるパネル駆動電圧の極性を前記フレーム単位で入れ換えることを特徴とする請求項２に記載のＴＦＴ−ＬＣＤ用ソースドライバ集積回路。
前記制御モジュールは、
前記クロック信号に応答して、前記極性制御信号を受けて出力する第１フリップフロップと、
前記第１フリップフロップからの前記極性制御信号に応答して入力端子に入力される信号を前記変更制御信号として出力する第２フリップフロップと、を含むことを特徴とする請求項３に記載のＴＦＴ−ＬＣＤ用ソースドライバ集積回路。
前記変更制御信号は、前記クロック信号に同期し、前記極性制御信号の２倍の周期を有することを特徴とする特徴とする請求項３に記載のＴＦＴ−ＬＣＤ用ソースドライバ集積回路。
前記液晶パネルの各ピクセルに印加されるパネル駆動電圧は、４フレーム単位でＤＣオフセットが相殺されることを特徴とする請求項３に記載のＴＦＴ−ＬＣＤ用ソースドライバ集積回路。
ＴＦＴ−ＬＣＤを駆動するためのソースドライバ集積回路において、
入力されるデジタル信号に応答して正極性電圧または負極性電圧を選択して出力するデコーダと、
クロック信号に応答して前記正極性電圧及び前記負極性電圧を各々増幅するように構成され、各々変更制御信号に応答して入力端子が入れ換えられる第１及び第２増幅器と、
極性制御信号に応答して前記第１増幅器の出力電圧及び前記第２増幅器の出力電圧をスイッチングして液晶パネルに印加するスイッチと、
前記クロック信号及び前記極性制御信号に応答して前記変更制御信号を発生する制御モジュールと、を備えることを特徴とするＴＦＴ−ＬＣＤ用ソースドライバ集積回路。
前記正極性電圧及び前記負極性電圧は、階調電圧であり、
前記第１増幅器の一つの入力端子は、前記正極性電圧を受信し、前記第１増幅器の他の一つの入力端子は前記第１増幅器出力端子と電気的に接続され、
前記第２増幅器の一つの入力端子は前記負極性電圧を受信し、前記第２増幅器の他の一つの入力端子は前記第２増幅器出力端子と電気的に接続されることを特徴とする請求項７に記載のＴＦＴ−ＬＣＤ用ソースドライバ集積回路。
前記制御モジュールは、
前記クロック信号に応答して、前記極性制御信号を受けて出力する第１フリップフロップと、
前記第１フリップフロップからの前記極性制御信号に応答して入力端子に入力される信号を前記変更制御信号として出力する第２フリップフロップと、を含むことを特徴とする請求項７に記載のＴＦＴ−ＬＣＤ用ソースドライバ集積回路。
前記変更制御信号は、前記クロック信号に同期し、前記極性制御信号の２倍の周期を有することを特徴とする特徴とする請求項７に記載のＴＦＴ−ＬＣＤ用ソースドライバ集積回路。
前記第１増幅器の出力電圧及び前記第２増幅器の出力電圧の各々は、液晶パネルのピクセルを駆動するためのパネル駆動電圧であり、前記液晶パネルの各ピクセルに印加されるパネル駆動電圧は４フレーム単位でＤＣオフセットが相殺されることを特徴とする請求項７に記載のＴＦＴ−ＬＣＤ用ソースドライバ集積回路。
第１及び第２入力端子を有し、入力されるデジタル信号に対応する正極性または負極性を有するパネル駆動電圧を発生する多数の増幅器を含むＴＦＴ−ＬＣＤ用ソースドライバ集積回路で前記増幅器のオフセットを除去する方法において、
クロック信号に応答してパネル駆動電圧を液晶パネルの該当ピクセルに出力する段階と、
極性制御信号に応答して前記ピクセルに印加されるパネル駆動電圧の極性を変更する段階と、
前記クロック信号に同期される変更制御信号を発生する段階と、
前記変更制御信号に応答して前記増幅器の前記第１入力端子及び前記第２入力端子をスイッチングする段階と、を備えるＴＦＴ−ＬＣＤ駆動用電圧のオフセット除去方法。
前記変更制御信号は、前記極性制御信号の２倍の周期を有することを特徴とする請求項１２に記載のＴＦＴ−ＬＣＤ駆動用電圧のオフセット除去方法。
前記極性制御信号は、前記クロック信号と実質的に同じ周期を有し、フレーム単位で反転されることを特徴とする請求項１２に記載のＴＦＴ−ＬＣＤ駆動用電圧のオフセット除去方法。
前記変更制御信号発生段階は、
前記クロック信号の第１エッジに応答して前記極性制御信号を第１出力信号に出力する段階と、
前記第１出力信号の第１エッジに応答して前記変更制御信号を反転させる段階と、を含むことを特徴とする請求項１２に記載のＴＦＴ−ＬＣＤ駆動用電圧のオフセット除去方法。
第１及び第２入力端子を有する多数の増幅器を含むＴＦＴ−ＬＣＤの駆動方法において、
クロック信号に応答してパネル駆動電圧を液晶パネルの該当ピクセルに出力する段階と、
極性制御信号に応答して前記ピクセルに印加されるパネル駆動電圧の極性を変更する段階と、
前記極性制御信号に応答して変更制御信号を発生する段階と、
前記変更制御信号に応答して前記増幅器の前記第１入力端子及び前記第２入力端子をスイッチングする段階と、を備えるＴＦＴ−ＬＣＤ駆動方法。
前記変更制御信号は、前記クロック信号に同期されることを特徴とする請求項１６に記載のＴＦＴ−ＬＣＤ駆動方法。
前記変更制御信号発生段階は、
前記クロック信号の第１エッジに応答して前記極性制御信号を第１出力信号に出力する段階と、
前記第１出力信号の第１エッジに応答して前記変更制御信号を反転させる段階と、を含むことを特徴とする請求項１６に記載のＴＦＴ−ＬＣＤ駆動方法。
出力ドライバ及び制御モジュールを備え、
前記出力ドライバは、クロック信号に応答して液晶パネルを駆動するためのパネル駆動電圧を出力するように構成されるとともに多数の増幅器を有し、
前記多数の増幅器の各々は、第１入力端子及び第２入力端子を有し、入力デジタル信号に対応して正極性パネル駆動電圧または負極性パネル駆動電圧を生成するように構成され、
前記制御モジュールは、前記クロック信号及び極性制御信号に応答して変更制御信号を発生するように構成され、
前記多数の増幅器の各々の前記第１入力端子及び前記第２入力端子は、前記変更制御信号に応答して入れ換えられることを特徴とするＴＦＴ−ＬＣＤ駆動装置。
前記クロック信号及び前記極性制御信号を生成して前記出力ドライバ及び前記制御モジュールに出力するタイミングコントローラをさらに備えることを特徴とする請求項１９に記載のＴＦＴ−ＬＣＤ駆動装置。
前記極性制御信号は、フレーム単位で論理状態が交互に変更されることを特徴とする請求項１９に記載のＴＦＴ−ＬＣＤ駆動装置。
前記パネル駆動電圧は正極性及び負極性を有し、
前記出力ドライバは前記液晶パネルの各ピクセルに印加されるパネル駆動電圧の極性を前記フレーム単位で変更することを特徴とする請求項１９に記載のＴＦＴ−ＬＣＤ駆動装置。
前記変更制御信号は、前記クロック信号に同期し、前記極性制御信号の２倍の周期を有することを特徴とする特徴とする請求項１９に記載のＴＦＴ−ＬＣＤ駆動装置。
前記液晶パネルの各ピクセルに印加されるパネル駆動電圧は、４フレーム単位でＤＣオフセットが相殺されることを特徴とする請求項１９に記載のＴＦＴ−ＬＣＤ駆動装置。