JP2004348108A - 液晶ディスプレイ装置の駆動回路 - Google Patents

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Abstract

【課題】液晶ディスプレイ装置の低階調度用(カラースケール)の駆動回路を提供し、高色度が必要とされない時の省電力を達成し、更に、駆動回路を低電力で駆動し、過度の電力消費によって引き起こされる従来の問題を克服する。
【解決手段】タイミングコントローラーとソースドライバを更に含んだ低階調度用駆動回路を駆動回路で実施する。タイミングコントローラーはイメージデータを受信し、デジタルイメージ信号、デジタル信号と極性反転信号を出力する。ソースドライバはデジタルイメージ信号を受信し、アナログイメージ信号を生成する。低階調度用駆動回路は、タイミングコントローラーから出力された信号に基づいて、第1アナログ信号、第2アナログ信号、第3アナログ信号と第4アナログ信号を出力する。
【選択図】図2

Description

本発明は、液晶ディスプレイ装置の駆動回路に関し、特に、液晶ディスプレイ装置の低階調度用(ローカラースケール)駆動回路に関するものである。
液晶ディスプレイ装置は通常、一対の互いに並列したガラス基板を含み、少なくともインジウムスズ酸化物膜、配向膜およびカラーフィルターの結合を含んでいる。配向膜のスロット方向は互いに垂直であり、液晶材料は、配向膜のスロットに沿って基板の間に設置されている。電場が基板の間に与えられた時、光が通過しないように液晶分子はスロットに対して垂直になり、その結果、黒色がディスプレイ画面に現れる。したがって、ディスプレイは電場の変化に基づいて液晶分子をコントロールすることで表示することができる。
図1は従来の液晶ディスプレイ装置の駆動回路を示している。駆動回路100はタイミングコントローラー110とソースドライバ120を含む。ソースドライバ120は、タイミングコントローラー110からデジタルイメージ信号302を受信し、それに応じて液晶ディスプレイパネル200をコントロールするアナログ信号303を生成する。タイミングコントローラー110はイメージデータをデジタルイメージ信号302に変換し、デジタルイメージ信号302をソースドライバ120に出力する。タイミングコントローラー110は更に、ソースドライバ120からのアナログ電圧の極性をコントロールする極性反転信号301のコントロール信号を出力する。
8,64または128のカラースケールを備えたカラーディスプレイのスキームは、通常上述のアーキテクチャを有した駆動回路を用いている。256カラースケールのディスプレイ装置には、8,64、128および256のカラースケールが全て含まれていなければならず、これらは比較的高い電力を消費する。
色度の数はディスプレイ品質に影響を及ぼす1つの重要な要素である。色度の数が多くなるにつれ、より高い電力が必要になる。電力消費がデスクトップ型コンピューターの液晶ディスプレイ装置にとって最も重要な考慮点ではないが、携帯電話、電子手帳、ラップトップ型コンピューターといった携帯用電子機器の小型ディスプレイ装置には重要な要素となるかもしれない。
したがって、携帯用電子機器に用いるのに適した低電力消費のディスプレイ装置が必要である。
上記課題を解決するため、本発明は、液晶ディスプレイ装置の低階調度用(カラースケール)の駆動回路を提供し、高い階調度が必要とされない時の省電力を達成する。更に、駆動回路を低電力で駆動し、駆動回路の過度の電力消費によって引き起こされる従来の問題を克服する。
上述およびその他の目的を達成するために、タイミングコントローラーとソースドライバを更に含んだ低階調度用駆動回路を駆動回路で実施する。タイミングコントローラーはイメージデータを受信し、デジタルイメージ信号、デジタル信号と極性反転信号を出力する。ソースドライバはデジタルイメージ信号を受信し、アナログイメージ信号を生成する。低階調度用駆動回路は、タイミングコントローラーから出力された信号に基づいて、第1アナログ信号、第2アナログ信号、第3アナログ信号と第4アナログ信号を出力する。
低階調度用駆動回路は、バッファ、レジスタおよび複数のセットのトランジスタを含む。バッファは少なくとも第1バッファ、第2バッファ、第3バッファと第4バッファを含み、前記各バッファは第1入力端子、第2入力端子および前記出力端子を有し、前記各バッファの前記第1入力端子は前記極性反転信号を受信し、前記第1バッファの前記第2入力端子は前記第1デジタル信号を受信し、前記第2バッファの前記第2入力端子は前記第2デジタル信号を受信し、前記第3バッファの前記第2入力端子は前記第3デジタル信号を受信し、前記第4バッファの前記第2入力端子は、前記第4デジタル信号を受信する。
各セットのトランジスタは、PMOSトランジスタとNMOSトランジスタを有する。例えば、4セットのトランジスタが提供された場合、第1PMOSトランジスタ、第1NMOSトランジスタ、第3PMOSトランジスタ、第3NMOSトランジスタ、第4PMOSトランジスタと第4NMOSトランジスタの全部で8つのトランジスタがある。
本発明に基づいた低階調度用駆動回路のアーキテクチャは、低電力消費の2,8または64色度を提供する。液晶ディスプレイ装置の解像度が256色またはそれ以上の時に従来の技術に必要とされたような増幅器とデジタルアナログ回路(DAC)を必要としない。本発明では、タイミングコントローラーは、4つのデータコントロール信号のみを通して64色度のカラーディスプレイをコントロールする。その結果、コントロール信号のピン数は、従来の技術で用いられるのよりもかなり少なくなる。
本発明についての目的、特徴、長所が一層明確に理解されるよう、以下に実施形態を例示し、図面を参照にしながら、詳細に説明する。
図2は、本発明の1実施例に基づいた液晶ディスプレイ装置に用いられる駆動回路のブロック図である。液晶ディスプレイ装置に用いられる駆動回路100は、タイミングコントローラー110、ソースドライバ120と低階調度用駆動回路130を含む。タイミングコントローラー110は、イメージデータを受信し、デジタルイメージ信号302を出力する。タイミングコントローラー110は更に極性反転信号301を出力する。ソースドライバ120は、デジタルイメージ信号302を受信し、アナログイメージ信号303を生成する。低階調度用駆動回路130は、極性反転信号301と第1デジタル信号304A1、第2デジタル信号304A2、第3デジタル信号304A3と第4デジタル信号304A4に応じてアナログ信号305を配信する。
図3は、ソースドライバ120のブロック図を図解している。ソースドライバ120は、第1レジスタ121、第2レジスタ122、デジタル/アナログ(D/A)変換器123と出力回路124を含む。第1レジスタ121は、データコントロールユニットのシフトレジスタである。第2レジスタ122は、ロードレジスタである。入力信号401が第1レジスタ121を通過する時、出力信号402は第2レジスタ122に入力され、その後、信号403をデジタル/アナログ変換器123に出力する。デジタル/アナログ変換器123は次に、信号403に基づいてアナログ信号404を出力する。アナログ信号404は、出力回路124に処理され、コントロール信号405を出力する。ソースドライバ120にあるデジタル/アナログ変換器123の基準電圧は、図3に見られるように極性反転信号301で、第1調整電圧406か、または第2調整電圧407かを決める。
図4は、低階調度用駆動回路の仕組みを図解している。低階調度用駆動回路130は、第1デジタル信号304A1、第2デジタル信号304A2、第3デジタル信号304A3、第4デジタル信号304A4に基づいて、それぞれ第1アナログ信号GV1、第2アナログ信号GV2、第3アナログ信号GV3、第4アナログ信号GV4を出力する。低階調度用駆動回路130は、バッファ(131B1、131B2、131B3、131B4)、トランジスタのセット(132〜135P,132〜135N)、およびレジスタ(136A〜K)を含む。
バッファは、第1バッファ131B1、第2バッファ131B2、第3バッファ131B3、第4バッファ131B4を含む。各バッファは第1入力端子、第2入力端子、および出力端子を有する。各バッファの第1入力端子は極性反転信号301を受信する。第1バッファ131B1の第2入力端子は、第1デジタル信号304A1を受信する。第2バッファ131B2の第2入力端子は、
第3デジタル信号304A3を受信する。第4バッファ131B4の第2入力端子は、第4デジタル信号304A4を受信する。
第1セットのトランジスタは、第1PMOSトランジスタ132Pと第1NMOSトランジスタ132Nを含む。第1PMOSトランジスタ132Pのゲートと第1NMOSトランジスタ132Nのゲートは、第2バッファ131B2の出力端子と接続する。第1PMOSトランジスタ132Pのソースは、第1NMOSトランジスタ132Nのドレインと接続する。第1PMOSトランジスタ132Pのドレインは電圧VDDと接続する。第1NMOSトランジスタ132Nのソースはグランド電圧VSSと接続する。第1アナログ信号GV1は、第1PMOSトランジスタ132Pのソースと第1NMOSトランジスタ132Nのドレインを通して出力される。
第2セットのトランジスタは、第2PMOSトランジスタ133Pと第2NMOSトランジスタ133Nを含む。第2PMOSトランジスタ133Pのゲートと第2NMOSトランジスタ133Nのゲートは、第2バッファ131B2の出力端子と接続する。第2PMOSトランジスタ133Pのソースは、第2NMOSトランジスタ133Nのドレインと接続する。第2NMOSトランジスタ133Nのドレインは、グランド電圧VSSと接続する。第2PMOSトランジスタ133Pのドレインは、電圧VDDと接続する。第2アナログ信号GV2は、第2PMOSトランジスタ133Pのソースと第2NMOSトランジスタ133Nのドレインを通して出力される。
第3セットのトランジスタは、第3PMOSトランジスタ134Pと第3NMOSトランジスタ134Nを含む。第3PMOSトランジスタ134Pのゲートと第3NMOSトランジスタ134Nのゲートは、第3バッファ131B3の出力端子と接続する。第3PMOSトランジスタ134Pのソースは、第3NMOSトランジスタ134Nのドレインと接続する。第3PMOSトランジスタ134Pのドレインは、電圧VDDと接続する。第3NMOSトランジスタ134Nのソースは、グランド電圧VSSと接続する。第3アナログ信号GV3は、第3PMOSトランジスタ134Pのソースと第3NMOSトランジスタ134Nのドレインを通して出力される。
第4セットのトランジスタは、第4PMOSトランジスタ135Pと第4NMOSトランジスタ135Nを含む。第4PMOSトランジスタ135Pのゲートと第4NMOSトランジスタ135Nのゲートは、第4バッファ131B4の出力端子と接続する。第4PMOSトランジスタ135Pのソースは、第4NMOSトランジスタ135Nのドレインと接続する。第4PMOSトランジスタ135Pのドレインは、電圧VDDと接続する。第4NMOSトランジスタ135Nのソースは、グランド電圧VSSと接続する。第4アナログ信号GV4は、第4PMOSトランジスタ135Pのソースと第4NMOSトランジスタ135Nのドレインを通して出力される。
更に、3つのレジスタ136A、136B、136Cは、第1PMOSトランジスタ132Pのドレインと第1NMOSトランジスタ132Nのソースの間に直列に接続される。レジスタ136Dは更に、第1PMOSトランジスタ132Pのドレインと第2PMOSトランジスタ133Pのドレインの間に接続される。トランジスタ136Eは更に、第2PMOSトランジスタ133Pのドレインと第3PMOSトランジスタ134Pのドレインの間に接続される。レジスタ136Fは更に、第3PMOSトランジスタ134Pと第4PMOSトランジスタ135Pの間に接続される。レジスタ136Gは、第4PMOSトランジスタ135Pと電圧VDDの間に接続される。
レジスタ136Hは、第1NMOSトランジスタ132Nのソースと第2NMOSトランジスタ133Nのソースの間に接続される。レジスタ136Iは、第2NMOSトランジスタ133Nのソースと第3NMOSトランジスタ134Nのソースの間に接続される。レジスタ136Jは、第3NMOSトランジスタ134Nのソースと第4NMOSトランジスタ1345Nのソースの間に接続される。レジスタ136Kは、第4NMOSトランジスタ135Nのソースとグランド電圧VSSの間に接続される。
赤、緑および青の各原色は、4ビットずつ定めされ、総計4x4x4=64ビットである。しかし、1つの原色の定義は、必ずしも4ビットとは限らない。色の表示をコントロールするのに用いられるデジタル信号の数は、より低い解像度の要求によって変えることができ、時には1つの信号のみが必要とされることもある。
本発明に基づいた駆動回路のアーキテクチャは、液晶ディスプレイ装置の解像度が256色またはそれ以上の時に、従来の技術に必要とされた増幅器とデジタルアナログ回路(DAC)を必要としない。本発明では、タイミングコントローラーは、4つのデータコントロール信号のみを通して64色度の色表示をコントロールする。したがって、コントロール信号のピン計算は、従来の技術で用いられるのよりもかなり低くなる。低電力消費の目的は、増設の低階調度用駆動回路の駆動回路を実施することで達成され、システムがより少ない色度で稼動する時、駆動回路は低階調度用の回路を用いてアナログ信号を配信することにある。
以上、本発明の好適な実施例を例示したが、これは本発明を限定するものではなく、本発明の精神及び範囲を逸脱しない限りにおいては、当業者であれば行い得る少々の変更や修飾を付加することは可能である。従って、本発明が保護を請求する範囲は、特許請求の範囲を基準とする。
従来の液晶ディスプレイ装置の駆動回路のブロック図である。 本発明の1実施例に基づいた液晶ディスプレイ装置の駆動回路のブロック 図である。 本発明の1実施例に基づいた液晶ディスプレイ装置に用いられるソースド ライバの機能ブロック図である。 本発明の1実施例に基づいた液晶ディスプレイ装置に用いられる駆動回路 の低階調度用回路のブロック図である。
符号の説明
100 駆動回路
110 タイミングコントローラー
120 ソースドライバ
121 第1レジスタ
122 第2レジスタ
123 デジタル/アナログ(D/A)変換器
124 出力回路
130 低階調度用駆動回路
131B1、131B2、131B3、131B4 バッファ
132〜135P,132〜135N トランジスタのセット
136A〜K レジスタ
200 液晶ディスプレイパネル
301 極性反転信号
302 デジタルイメージ信号
303 アナログ信号
304A1〜304A4 第1〜第4デジタル信号
305 アナログ信号
401 入力信号
402 出力信号
403 信号
404 アナログ信号
405 コントロール信号
406 第1調整電圧
407 第2調整電圧
GV1〜GV4 第1アナログ信号〜第4アナログ信号
VDD 電圧
VSS グランド電圧




















Claims (10)

  1. 極性反転信号と少なくとも一つのデジタル信号を生成するタイミングコントローラー、および
    前記極性反転信号と前記デジタル信号に対応して少なくとも1つのアナログ信号を生成する低階調度用駆動回路を含む液晶ディスプレイ装置の駆動回路。
  2. 前記低色度駆動回路が前記極性反転信号と前記タイミングコントローラーから生成された前記デジタル信号を受信する少なくとも1つのバッファ、および、
    前記バッファの出力端子に接続され、前記アナログ信号を出力する少なくとも1セットのトランジスタを含む請求項1に記載の液晶ディスプレイ装置の駆動回路。
  3. 極性反転信号と少なくとも1つのデジタル信号を出力するタイミングコントローラー、ソースドライバおよび低階調度用駆動回路を含み、前記低階調度用駆動回路は少なくとも1つのアナログ信号を生成する液晶ディスプレイ装置の駆動回路であって、
    前記極性反転信号と前記タイミングコントローラーから出力された前記デジタル信号を受信する少なくとも1つのバッファ、および、
    前記バッファの出力端子に接続され、前記アナログ信号を出力する少なくとも1セットのトランジスタを含む液晶ディスプレイ装置の駆動回路。
  4. 前記第1セットのトランジスタは、PMOSトランジスタとNMOSトランジスタからなり、前記PMOSトランジスタのゲートと前記NMOSトランジスタのゲートは、前記バッファの出力端子に接続され、前記PMOSトランジスタのソースは、前記NMOSトランジスタのドレインに接続され、前記PMOSトランジスタのドレインは電圧に接続され、前記NMOSトランジスタのソースは、グランド電圧に接続され、前記PMOSトランジスタのソースと前記NMOSトランジスタのドレインにより前記アナログ信号が出力される請求項3に記載の液晶ディスプレイ装置の駆動回路。
  5. タイミングコントローラー、ソースドライバと低階調度用駆動回路を含み、前記タイミングコントローラーは、極性反転信号、第1デジタル信号、第2デジタル信号、第3デジタル信号、第4デジタル信号を出力し、第前記低階調度用駆動回路は、1アナログ信号、第2アナログ信号、第3アナログ信号、第4アナログ信号を生成する液晶ディスプレイ装置の駆動回路であって、
    前記極性反転信号、前記第1デジタル信号、前記第2デジタル信号、前記第3デジタル信号、前記第4デジタル信号を受信する複数のバッファ、および
    第1セットのトランジスタ、第2セットのトランジスタ、第3セットのトランジスタ、第4セットのトランジスタからなり、前記バッファの出力端子にそれぞれ接続されて、前記第1、第2、第3と第4アナログ信号をそれぞれ出力する複数セットのトランジスタを含む液晶ディスプレイ装置の駆動回路。
  6. 複数のバッファは、第1バッファ、第2バッファ、第3バッファと第4バッファを含み、前記各バッファは第1入力端子、第2入力端子および前記出力端子をそれぞれ有し、前記各バッファの前記第1入力端子は前記極性反転信号を受信し、前記第1バッファの前記第2入力端子は前記第1デジタル信号を受信し、前記第2バッファの前記第2入力端子は前記第2デジタル信号を受信し、前記第3バッファの前記第2入力端子は前記第3デジタル信号を受信し、前記第4バッファの前記第2入力端子は、前記第4デジタル信号を受信する請求項5に記載の液晶ディスプレイ装置の駆動回路。
  7. 前記第1セットのトランジスタは、第1PMOSトランジスタと第1NMOSトランジスタからなり、前記第1PMOSトランジスタのゲートと前記第1NMOSトランジスタのゲートは、前記第1バッファの出力端子に接続され、前記第1PMOSトランジスタのソースは、前記第1NMOSトランジスタのドレインに接続され、前記第1PMOSトランジスタのドレインは電圧に接続され、前記第1NMOSトランジスタのソースはグランド電圧に接続され、前記第1PMOSトランジスタのソースと前記第1NMOSトランジスタのドレインにより前記アナログ信号が出力され、
    前記第1PMOSトランジスタのドレインと前記第1NMOSトランジスタのソースの間に直列接続される3つのレジスタを更に含む請求項6に記載の液晶ディスプレイ装置の駆動回路。
  8. 前記第2セットのトランジスタは、第2PMOSトランジスタと第2NMOSトランジスタからなり、前記第1PMOSトランジスタのゲートと前記第2NMOSトランジスタのゲートは、前記第2バッファの出力端子に接続され、前記第2PMOSトランジスタのソースは、前記第2NMOSトランジスタのドレインに接続され、前記第2PMOSトランジスタのドレインは電圧に接続され、前記第2NMOSトランジスタのドレインはグランド電圧に接続され、前記第2PMOSトランジスタのソースと前記第2NMOSトランジスタのドレインにより前記第2アナログ信号が出力され、
    前記第1PMOSトランジスタのドレインと前記第2PMOSトランジスタのドレインの間に接続するレジスタと、前記第1NMOSトランジスタのソースと前記第2NMOSトランジスタのソースの間に接続されるレジスタを更に含む請求項7に記載の液晶ディスプレイ装置の駆動回路。
  9. 前記第3セットのトランジスタは、第3PMOSトランジスタと第3NMOSトランジスタからなり、前記第3PMOSトランジスタのゲートと前記第3NMOSトランジスタのゲートは、前記第3バッファの出力端子に接続され、前記第3PMOSトランジスタのソースは、前記第3NMOSトランジスタのドレインに接続され、前記第3PMOSトランジスタのドレインは電圧に接続され、前記第3NMOSトランジスタのソースはグランド電圧に接続され、前記第3PMOSトランジスタのソースと前記第3NMOSトランジスタのドレインにより前記第3アナログ信号が出力され、
    前記第2PMOSトランジスタのドレインと前記第3PMOSトランジスタのドレインの間に接続するレジスタと、前記第2NMOSトランジスタのソースと前記第3NMOSトランジスタのソースの間に接続されるレジスタを更に含む請求項8に記載の液晶ディスプレイ装置の駆動回路。
  10. 前記第4セットのトランジスタは、第4PMOSトランジスタと第4NMOSトランジスタからなり、前記第4PMOSトランジスタのゲートと前記第4NMOSトランジスタのゲートは、前記第4バッファの出力端子に接続され、前記第4PMOSトランジスタのソースは、前記第4NMOSトランジスタのドレインに接続され、前記第4PMOSトランジスタのドレインは電圧に接続され、前記第4NMOSトランジスタのソースはグランド電圧に接続され、前記第4PMOSトランジスタのソースと前記第4NMOSトランジスタのドレインにより前記アナログ信号が出力され、
    前記第3PMOSトランジスタのドレインと前記第4PMOSトランジスタのドレインの間を接続するレジスタと、前記第3NMOSトランジスタのソースと前記第4NMOSトランジスタのソースの間に接続されるレジスタ、前記第4PMOSトランジスタと前記電圧の間を接続するレジスタ、および前記第4トランジスタのソースと前記グランド電圧の間を接続するレジスタを更に含む請求項9に記載の液晶ディスプレイ装置の駆動回路。

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