JP2005195703A - 表示駆動装置及びその駆動制御方法並びに該表示駆動装置を備えた表示装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 液晶表示装置100Aは、複数の表示画素Pxが2次元配列された液晶表示パネル110と、各走査ラインSLに所定のタイミングで走査信号を順次印加するゲートドライバ120と、表示データに基づくシリアルデータからなる表示信号電圧を、所定のタイミングで、各データラインDLに分配して印加するソースドライバ130と、垂直制御信号、水平制御信号及びデータ変換制御信号を生成して出力するLCDコントローラ150と、を備えている。
【選択図】 図1
Description
図20は、従来技術における薄膜トランジスタ(TFT)型の表示画素を備えた液晶表示装置の概略構成を示すブロック図であり、図21は、従来技術における液晶表示パネルの要部構成の一例を示す等価回路図である。
図20、図21に示すように、従来技術における液晶表示装置100Pは、概略、表示画素Pxが、2次元配列された液晶表示パネル(表示パネル)110Pと、該液晶表示パネル110Pの各行の表示画素Px群を順次走査して選択状態に設定するゲートドライバ(走査ドライバ)120Pと、選択状態に設定された行の表示画素Px群に、映像信号に基づく表示信号電圧を一括して出力するソースドライバ(データドライバ)130Pと、ゲートドライバ120P及びソースドライバ130Pにおける動作タイミングを制御するための制御信号(水平制御信号、垂直制御信号等)を生成、出力するLCDコントローラ150Pと、映像信号から各種タイミング信号(水平同期信号、垂直同期信号、コンポジット同期信号等)を抽出してLCDコントローラ150Pに出力するとともに、輝度信号からなる表示データを生成してソースドライバ130Pに出力する表示信号生成回路160Pと、LCDコントローラ150Pにより生成される極性反転信号FRPに基づいて、液晶表示パネル110Pの各表示画素Pxに共通に設けられた共通電極(対向電極)に対して、所定の電圧極性を有するコモン信号電圧Vcomを印加するコモン信号駆動アンプ(駆動アンプ)170Pと、を備えた構成を有している。
すなわち、図20、図21に示したように、液晶表示パネル110Pに対して、ゲートドライバ120P及びソースドライバ130Pを周辺回路として別個に設けた構成においては、表示画質の向上のために液晶表示パネル110Pを高精細化した場合、データライン数の増加を招き、これにより、ゲートドライバ120Pやソースドライバ130Pの出力端子数が増加し、このため各ドライバ(ゲートドライバ120Pやソースドライバ130P)の回路規模が増大して、各ドライバを構成するチップサイズが大きくなり、各ドライバの実装面積が増大するとともに、各ドライバ回路のコストの上昇を招くという問題を有していた。また、回路規模の増大に伴い、各ドライバ回路の消費電力が増加するという問題を有していた。
請求項3記載の発明は、請求項1又は2記載の表示駆動装置において、前記第2のデータ変換部は、前記表示パネルの1行分の表示動作を行う1水平期間ごとに、前記所定の数の信号ラインへの前記表示信号電圧の印加順序を反転させることを特徴とする。
請求項5記載の発明は、請求項4記載の表示駆動装置において、前記第2のデータ変換部は、前記所定の数の信号ラインへの前記表示信号電圧の印加順序を、4つのフィールド期間を1周期として、第1及び第4のフィールド期間で正順序に設定し、第2及び第3のフィールド期間で逆順序に設定することを特徴とする。
請求項8記載の発明は、請求項6又は7記載の表示駆動装置において、前記第2のデータ変換部は、前記所定の数の信号ラインに接続された前記表示画素の選択期間中に、前記所定の数の信号ラインの各々に対して前記表示信号電圧を順次印加するとともに、前記表示信号電圧の印加順序を所定の周期で切り換えることを特徴とする。
請求項10記載の発明は、請求項9記載の表示駆動装置において、前記表示駆動装置は、前記所定の数の信号ラインに接続された前記表示画素を選択状態に設定する走査信号を順次出力する走査駆動部を、さらに具備し、前記スイッチ駆動制御部は、前記走査駆動部と一体的に構成されていることを特徴とする。
請求項11記載の発明は、請求項1乃至10のいずれかに記載の表示駆動装置において、少なくとも、前記第2のデータ変換部は、表示パネルが形成された単一の絶縁性基板上に一体的に構成されていることを特徴とする。
請求項14記載の発明は、請求項12又は13記載の表示駆動装置の駆動制御方法において、前記所定の数の信号ラインへの前記表示信号電圧の印加順序を切り換えるステップは、前記所定の数の信号ラインを介して印加される前記表示信号電圧に基づいて、前記表示画素に保持される画素電位が複数のフィールド期間を1周期として平均化されるように切り換えることを特徴とする。
請求項16記載の発明は、請求項15記載の表示駆動装置の駆動制御方法において、前記所定の数の信号ラインに接続された前記表示画素の選択期間中に、前記所定の数の信号ラインの各々に対して前記表示信号電圧を順次印加するステップと、前記表示信号電圧の印加順序を所定の周期で切り換えるステップと、をさらに含むことを特徴とする。
請求項19記載の発明は、請求項17又は18記載の表示装置において、前記第2のデータ変換部は、前記所定の数の信号ラインを介して印加される前記表示信号電圧に基づいて、前記表示画素に保持される画素電位が複数のフィールド期間を1周期として平均化されるように前記所定の数の信号ラインへの前記表示信号電圧の印加順序を反転させることを特徴とする。
請求項22記載の発明は、請求項17乃至21のいずれかに記載の表示装置において、前記第2のデータ変換部は、表示パネルが形成された単一の絶縁性基板上に一体的に構成されていることを特徴とする。
請求項23記載の発明は、請求項17乃至22のいずれかに記載の表示装置において、前記表示装置は、所定のタイミング信号に基づいて、前記第2のデータ変換部における前記表示信号電圧の印加順序の切り換えを制御するための切換信号を生成するスイッチ駆動制御部を、さらに具備することを特徴とする。
請求項25記載の発明は、請求項17乃至24のいずれかに記載の表示装置において、前記複数の表示画素は、各々、前記走査ラインにゲート電極が接続され、前記信号ラインにドレイン電極が接続され、ソース電極が画素電極に接続された画素トランジスタと、前記画素電極及び該画素電極に対向して共通に設けられた共通電極間に液晶分子を充填してなる画素容量と、前記画素容量に並列に接続された補助容量と、を備えて構成され、前記表示データに応じた前記表示信号電圧を印加することにより、前記表示画素に充填された前記液晶分子の配向状態が制御されることを特徴とする。
図1は、本発明に係る表示装置を適用した液晶表示装置の第1の実施形態の全体構成を示す概略ブロック図である。ここで、上述した従来技術(図20及び図21)と同等の構成については、同等又は同一の符号を付して説明を簡略化する。
ここで、本実施形態においては、例えば、液晶表示パネル110を構成する複数の表示画素Pxが2次元配列される画素アレイが形成されたガラス基板等の絶縁性基板とは別個のドライバチップとして、ソースドライバ130Aやゲートドライバ120Aを構成することができる。
図2は、本実施形態に係る液晶表示装置に適用されるゲートドライバの一具体例を示す概略構成図であり、図3は、本実施形態に係る液晶表示装置に適用されるソースドライバの一具体例を示す概略構成図である。ここでは、上述した図1に示した構成を適宜参照しながら説明する。
なお、本実施形態において、上述したソースドライバ130Aに設けられたスイッチ駆動部137やトランスファスイッチ部は、本発明に係る表示装置に適用可能な回路構成のごく一例を示したものにすぎず、本発明はこの構成に限定されるものではない。
次いで、本実施形態に係る液晶表示装置における駆動制御動作について、図面を参照して説明する。
(第1の駆動制御方法)
図4は、本実施形態に係る液晶表示装置の駆動制御動作の一例を示すタイミングチャートであり、図5は、本実施形態に係る液晶表示装置の第1の駆動制御方法の制御概念を示す要部タイミングチャートである。
これにより、各表示画素Pxが表示データに応じた階調状態に設定されるので、液晶表示パネル110に所望の画像情報が表示される。
図6は、第1の駆動制御方法における作用効果を説明するための、比較対象となる他の駆動制御方法の例を示すタイミングチャートであり、図7は、当該比較対象となる他の駆動制御方法における表示画質の概念図である。なお、図6に示すタイミングチャートにおいては、略連続して印加される走査信号Gm、Gm+1により設定される各選択期間(1H)について示すが、説明の都合上、双方の選択期間を便宜的に離間させて表示する。
図8は、本実施形態に係る液晶表示装置の駆動制御動作の他の例を示すタイミングチャートであり、図9は、本実施形態に係る液晶表示装置の第2の駆動制御方法の制御概念を示す要部タイミングチャートである。また、図10は、第2の駆動制御方法における表示画質の概念図である。ここでは、上述した液晶表示装置(図1〜図3参照)の構成を適宜参照しながら説明する。また、第1の駆動制御方法と同等の動作については、その説明を簡略化又は省略する。
図11は、第1の駆動制御方法におけるフィールドスルー電圧の影響を説明するためのタイミングチャートであり、図12は、第1の駆動制御方法における表示信号電圧の印加タイミングと画素電極電圧との関係を示す図である。また、図13は、本実施形態に係る液晶表示装置の第3の駆動制御方法の制御概念を示す要部タイミングチャートであり、図14は、第3の駆動制御方法における表示信号電圧の印加タイミングと画素電極電圧との関係を示す図である。ここでは、上述した液晶表示装置(図1〜図3参照)の構成を適宜参照しながら説明する。また、第1及び第2の駆動制御方法と同等の動作については、その説明を簡略化又は省略する。
図15は、第1乃至第3の駆動制御方法における表示画素への書込速度の影響を説明するためのタイミングチャートであり、図16は、本実施形態に係る液晶表示装置の第4の駆動制御方法の制御概念を示す要部タイミングチャートである。ここでは、上述した液晶表示装置(図1〜図3参照)の構成を適宜参照しながら説明する。また、第1及び第2の駆動制御方法と同等の動作については、その説明を簡略化又は省略する。
次いで、上述したような各駆動制御方法を適用可能な、本発明に係る表示装置の第2の実施形態について、図面を参照して簡単に説明する。
図17は、本発明に係る表示装置を適用した液晶表示装置の第2の実施形態の全体構成を示す概略ブロック図であり、図18は、本発明に係る表示装置を適用した液晶表示装置の要部構成例を示す概略構成図である。ここで、上述した第1の実施形態と同等の構成については、同等又は同一の符号を付してその説明を簡略化又は省略する。
ゲートドライバ120Bは、図19に示すように、図2に示したゲートドライバ120Aの構成に加え、トランスファスイッチ部140を駆動制御するためのスイッチ駆動部(スイッチ駆動制御手段)SWDが一体的に形成された構成を有している。ここで、スイッチ駆動部SWDは、図19に示すように、LCDコントローラ150から供給されるトランスファスイッチ制御信号(マルチプレクサ制御信号CNmx0、CNmx1及びスイッチリセット信号SDRES)に基づいて、所定のタイミングでデコード信号を順次出力するデコーダ126と、ゲートドライバ120Bを構成するAND回路122と同様に、デコーダ126から出力されるデコード信号を一方の入力とし、LCDコントローラ150から供給されるゲートリセット信号GRESを他方の入力とするAND回路127と、該AND回路127からの出力信号を所定の信号レベルに設定する複数段のレベルシフタ(上述したゲートドライバ120Bに示したレベルシフタ123、124と同一の構成)及び出力アンプ128と、を備えた構成を有している。
110 液晶表示パネル
120A、120B ゲートドライバ
130A、130B ソースドライバ
140 トランスファスイッチ部
150 LCDコントローラ
SWD スイッチ駆動部
Claims (25)
- 複数の表示画素が2次元配列された表示パネルに対して、表示データに基づく表示信号電圧を、前記表示画素の各々が接続された信号ラインを介して印加する表示駆動装置において、
少なくとも、
外部から供給される前記表示データを取り込み、並列的に保持するデータ保持部と、
該記データ保持部に並列的に保持された前記表示データを、所定の数の前記表示データごとに時分割的に配列された画素データに変換する第1のデータ変換部と、
前記所定の数の信号ラインごとに共通に設けられ、前記画素データに基づく前記表示信号電圧を、前記所定の数の信号ラインに接続された前記表示画素の選択期間中に、前記所定の数の信号ラインの各々に対して順次印加するように分配するとともに、前記表示信号電圧の印加順序を所定の周期で切り換える第2のデータ変換部と、
を有することを特徴とする表示駆動装置。 - 前記第2のデータ変換部は、前記表示パネルの1画面分の表示動作を行う1フィールド期間ごとに、前記所定の数の信号ラインへの前記表示信号電圧の印加順序を反転させることを特徴とする請求項1記載の表示駆動装置。
- 前記第2のデータ変換部は、前記表示パネルの1行分の表示動作を行う1水平期間ごとに、前記所定の数の信号ラインへの前記表示信号電圧の印加順序を反転させることを特徴とする請求項1又は2記載の表示駆動装置。
- 前記第2のデータ変換部は、前記所定の数の信号ラインを介して印加される前記表示信号電圧に基づいて、前記表示画素に保持される画素電位が複数のフィールド期間を1周期として平均化されるように前記所定の数の信号ラインへの前記表示信号電圧の印加順序を反転させることを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の表示駆動装置。
- 前記第2のデータ変換部は、前記所定の数の信号ラインへの前記表示信号電圧の印加順序を、4つのフィールド期間を1周期として、第1及び第4のフィールド期間で正順序に設定し、第2及び第3のフィールド期間で逆順序に設定することを特徴とする請求項4記載の表示駆動装置。
- 複数の表示画素が2次元配列された表示パネルに対して、表示データに基づく表示信号電圧を、前記表示画素の各々が接続された信号ラインを介して印加する表示駆動装置において、
少なくとも、
外部から供給される前記表示データを取り込み、並列的に保持するデータ保持部と、
該記データ保持部に並列的に保持された前記表示データを、所定の数の前記表示データごとに時分割的に配列された画素データに変換する第1のデータ変換部と、
前記所定の数の信号ラインごとに共通に設けられ、前記画素データに基づく前記表示信号電圧を、前記所定の数の信号ラインの各々に対して、前記表示画素における前記表示信号電圧の書込速度に応じて書込時間を個別に設定して印加するように分配する第2のデータ変換部と、
を有することを特徴とする表示駆動装置。 - 前記第2のデータ変換部は、前記所定の数の信号ラインに接続された前記表示画素の選択期間に設定される前記所定の数の書込時間のうち、少なくとも、最後の書込時間を、前記表示画素における前記表示信号電圧の書込が終了する時間に設定することを特徴とする請求項6記載の表示駆動装置。
- 前記第2のデータ変換部は、前記所定の数の信号ラインに接続された前記表示画素の選択期間中に、前記所定の数の信号ラインの各々に対して前記表示信号電圧を順次印加するとともに、前記表示信号電圧の印加順序を所定の周期で切り換えることを特徴とする請求項6又は7記載の表示駆動装置。
- 前記表示駆動装置は、所定のタイミング信号に基づいて、前記第2のデータ変換部における前記表示信号電圧の印加順序の切り換えを制御するための切換信号を生成するスイッチ駆動制御部を、さらに具備することを特徴とする請求項1乃至8のいずれかに記載の表示駆動装置。
- 前記表示駆動装置は、前記所定の数の信号ラインに接続された前記表示画素を選択状態に設定する走査信号を順次出力する走査駆動部を、さらに具備し、
前記スイッチ駆動制御部は、前記走査駆動部と一体的に構成されていることを特徴とする請求項9記載の表示駆動装置。 - 少なくとも、前記第2のデータ変換部は、表示パネルが形成された単一の絶縁性基板上に一体的に構成されていることを特徴とする請求項1乃至10のいずれかに記載の表示駆動装置。
- 複数の表示画素が2次元配列された表示パネルに対して、表示データに基づく表示信号電圧を、前記表示画素の各々が接続された信号ラインを介して印加する表示駆動装置の駆動制御方法において、
少なくとも、
前記表示データを取り込み、並列的に保持するステップと、
該並列的に保持された前記表示データを、所定の数の前記表示データごとに時分割的に配列された画素データに変換するステップと、
前記画素データに基づく前記表示信号電圧を、前記所定の数の信号ラインに接続された前記表示画素の選択期間中に、前記所定の数の信号ラインの各々に対して順次印加するように分配するステップと、
少なくとも前記表示パネルの1画面分の表示動作を行う1フィールド期間ごとに、前記所定の数の信号ラインへの前記表示信号電圧の印加順序を切り換えるステップと、
を含むことを特徴とする表示駆動装置の駆動制御方法。 - 前記所定の数の信号ラインへの前記表示信号電圧の印加順序を切り換えるステップは、前記1フィールド期間ごとに加え、前記表示パネルの1行分の表示動作を行う1水平期間ごとに切り換えることを特徴とする請求項12記載の表示駆動装置の駆動制御方法。
- 前記所定の数の信号ラインへの前記表示信号電圧の印加順序を切り換えるステップは、前記所定の数の信号ラインを介して印加される前記表示信号電圧に基づいて、前記表示画素に保持される画素電位が複数のフィールド期間を1周期として平均化されるように切り換えることを特徴とする請求項12又は13記載の表示駆動装置の駆動制御方法。
- 複数の表示画素が2次元配列された表示パネルに対して、表示データに基づく表示信号電圧を、前記表示画素の各々が接続された信号ラインを介して印加する表示駆動装置の駆動制御方法において、
少なくとも、
前記表示データを取り込み、並列的に保持するステップと、
該並列的に保持された前記表示データを、所定の数の前記表示データごとに時分割的に配列された画素データに変換するステップと、
前記画素データに基づく前記表示信号電圧を、前記所定の数の信号ラインの各々に対して、前記表示画素における前記表示信号電圧の書込速度に応じて書込時間を個別に設定して印加するように分配するステップと、
を含むことを特徴とする表示駆動装置の駆動制御方法。 - 前記所定の数の信号ラインに接続された前記表示画素の選択期間中に、前記所定の数の信号ラインの各々に対して前記表示信号電圧を順次印加するステップと、
前記表示信号電圧の印加順序を所定の周期で切り換えるステップと、
をさらに含むことを特徴とする請求項15記載の表示駆動装置の駆動制御方法。 - 複数の信号ライン及び複数の走査ラインが相互に直交するように配設され、該信号ライン及び走査ラインの交点近傍に複数の表示画素が2次元配列された表示パネルに、表示データに基づく所望の画像情報を表示する表示装置において、
少なくとも、
各行の前記走査ラインに所定のタイミングで走査信号を順次印加して、該行の前記表示画素を選択状態に設定する走査駆動手段と、
外部から供給される前記表示データを取り込み、並列的に保持するデータ保持部と、該記データ保持部に並列的に保持された前記表示データを、所定の数の前記表示データごとに時分割的に配列された画素データに変換する第1のデータ変換部と、前記所定の数の信号ラインごとに共通に設けられ、前記画素データに基づく前記表示信号電圧を、前記所定の数の信号ラインに接続された前記表示画素の選択期間中に、前記所定の数の信号ラインの各々に対して順次印加するように分配するとともに、前記表示信号電圧の印加順序を所定の周期で切り換える第2のデータ変換部と、を有する信号駆動手段と、
を具備することを特徴とする表示装置。 - 前記第2のデータ変換部は、少なくとも、前記表示パネルの1画面分の表示動作を行う1フィールド期間ごとに、前記所定の数の信号ラインへの前記表示信号電圧の印加順序を反転させることを特徴とする請求項17記載の表示装置。
- 前記第2のデータ変換部は、前記所定の数の信号ラインを介して印加される前記表示信号電圧に基づいて、前記表示画素に保持される画素電位が複数のフィールド期間を1周期として平均化されるように前記所定の数の信号ラインへの前記表示信号電圧の印加順序を反転させることを特徴とする請求項17又は18記載の表示装置。
- 複数の信号ライン及び複数の走査ラインが相互に直交するように配設され、該信号ライン及び走査ラインの交点近傍に複数の表示画素が2次元配列された表示パネルに、表示データに基づく所望の画像情報を表示する表示装置において、
少なくとも、
各行の前記走査ラインに所定のタイミングで走査信号を順次印加して、該行の前記表示画素を選択状態に設定する走査駆動手段と、
外部から供給される前記表示データを取り込み、並列的に保持するデータ保持部と、該記データ保持部に並列的に保持された前記表示データを、所定の数の前記表示データごとに時分割的に配列された画素データに変換する第1のデータ変換部と、前記所定の数の信号ラインごとに共通に設けられ、前記画素データに基づく前記表示信号電圧を、前記所定の数の信号ラインの各々に対して、前記表示画素における前記表示信号電圧の書込速度に応じて書込時間を個別に設定して印加するように分配する第2のデータ変換部と、を有する信号駆動手段と、
を具備することを特徴とする表示装置。 - 前記第2のデータ変換部は、前記所定の数の信号ラインに接続された前記表示画素の選択期間中に、前記所定の数の信号ラインの各々に対して前記表示信号電圧を順次印加するとともに、前記表示信号電圧の印加順序を所定の周期で切り換えることを特徴とする請求項20記載の表示装置。
- 前記第2のデータ変換部は、表示パネルが形成された単一の絶縁性基板上に一体的に構成されていることを特徴とする請求項17乃至21のいずれかに記載の表示装置。
- 前記表示装置は、所定のタイミング信号に基づいて、前記第2のデータ変換部における前記表示信号電圧の印加順序の切り換えを制御するための切換信号を生成するスイッチ駆動制御部を、さらに具備することを特徴とする請求項17乃至22のいずれかに記載の表示装置。
- 前記スイッチ駆動制御部は、前記走査駆動手段と一体的に構成されていることを特徴とする請求項23記載の表示駆動装置。
- 前記複数の表示画素は、各々、前記走査ラインにゲート電極が接続され、前記信号ラインにドレイン電極が接続され、ソース電極が画素電極に接続された画素トランジスタと、前記画素電極及び該画素電極に対向して共通に設けられた共通電極間に液晶分子を充填してなる画素容量と、前記画素容量に並列に接続された補助容量と、を備えて構成され、
前記表示データに応じた前記表示信号電圧を印加することにより、前記表示画素に充填された前記液晶分子の配向状態が制御されることを特徴とする請求項17乃至24のいずれかに記載の表示装置。
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