JP2006258945A - Display apparatus and display driving circuit - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、表示装置が備えるストライプ状電極での電圧降下に起因する表示輝度のばらつきを抑制する技術に関する。 The present invention relates to a technique for suppressing variations in display luminance caused by a voltage drop at a stripe electrode included in a display device.
小型の液晶表示器(Liquid Crystal Display、以下、LCDと呼ぶ)モジュールは、図7(a)に示すようなガラス基板71上にドライバLSI(駆動回路)を配置した構成のCOG(Chip
on Glass)実装、図7(b)に示すようなフレキシブル基板73上に駆動回路72を配置し、該フレキシブル基板73をガラス基板71に接続したCOF(Chip
on Flexible)実装、図7(c)に示すようなキャリアテープ74上に駆動回路72を配置し、該キャリアテープ74をガラス基板71に接続した構成のTCP(Tape
Carrier Package)実装といった工法で製造されている。
A small liquid crystal display (hereinafter referred to as LCD) module is a COG (Chip) having a configuration in which a driver LSI (driving circuit) is arranged on a
COF (Chip) in which a
on Flexible) mounting, a TCP (Tape having a structure in which a
It is manufactured by a method such as Carrier Package).
一例として、ここでは図3及び図8を用いて、COF実装のLCDモジュールの構造及びその動作を説明する。図3に示すように、COF実装のLCDモジュール1は、駆動回路2と、フレキシブル基板3と、LCDパネル4から構成される。フレキシブル基板3上には、駆動回路2とLCDパネル4の駆動信号入力端子41とを接続するための複数の配線31が形成されている。各配線31の長さは等しくならないため、駆動回路2からLCDパネル4までの配線抵抗値は、個々の配線31毎に異なる。
As an example, the structure and operation of a COF-mounted LCD module will be described with reference to FIGS. As shown in FIG. 3, the COF-mounted
このような構成のLCDモジュール1において、駆動回路2は、図8に示すような駆動信号を出力し、LCDパネル4はそれに応じた画像を表示する。すなわち、図8(a)〜(c)に示す走査信号により選択された走査電極42上の画素の階調が、図8(d)に示す階調信号の電圧により定義され、画素の集合である表示部に画像が表示される。
In the
このとき、駆動回路2から各画素までの配線抵抗値がいずれも無視し得る程度に微少である場合には、配線での電圧降下による駆動信号の劣化はあまり問題とならない。しかし、配線は細線であるため、単位長さ当たりの抵抗値が比較的大きく、配線の長さの違いにより、駆動信号波形の立ち上がり時間が異なり、また、電圧降下が異なっている。すなわち、駆動回路2からの配線長が長い画素ほど画素を挟む電極にかかる実効電圧が低くなる。このため、駆動回路2からの配線長が長い画素と、駆動回路2からの配線長が短い画素とで、同一駆動信号が入力されたときの表示輝度が異なるという問題がある。
At this time, when the wiring resistance value from the
上記問題に対して、駆動回路2からLCDパネル4の駆動信号入力端子41までの各配線抵抗値を一定値に設定することが特許文献1と特許文献2に開示されている。
しかしながら、特許文献1と特許文献2に開示されている手法では、駆動回路2からLCDパネル4の駆動信号入力端子41までの配線抵抗値を一定値にするにとどまり、LCDパネル4の駆動信号入力端子41から選択された画素までの電極配線長には差が残る。そして、走査電極42及び信号電極43は、単位長さ当たりの抵抗値が大きいITO(Indium
Tin Oxide)の微細な薄膜で形成されるため、駆動信号入力端子41からの距離によって駆動信号入力端子41から画素までの配線抵抗値に大きな差が現れる。
However, in the methods disclosed in
Since it is formed of a thin thin film of Tin Oxide), a large difference appears in the wiring resistance value from the drive
このため、LCDパネル4の駆動信号入力端子41から遠い画素ほど、画素を挟む電極間にかかる実効電圧が低くなり、同じ駆動信号が入力されたときの表示輝度が、駆動信号入力端子41から画素までの距離によってばらつくという問題がある。
For this reason, the effective voltage applied between the electrodes sandwiching the pixel becomes lower as the pixel is farther from the drive
特に、フレーム毎に階調信号の極性を走査信号に対して反転させるフレーム反転駆動方式で、駆動回路2が画面の下側に配置され、第1(一番上)の走査電極から順番に走査する駆動方法の場合には、極性反転時の駆動信号の急激な変化に追随できず、実効電圧が大きく低下し、第1の走査電極上の画素で表示輝度のばらつきが顕著になる。
In particular, in the frame inversion driving method in which the polarity of the gradation signal is inverted with respect to the scanning signal for each frame, the
また、液晶表示器の画素密度が上がり電極配線が細くなるほど、LCDパネル4のサイズが大きくなりパネル内での画素毎の配線長の差が大きくなるほど、駆動信号入力端子41から画素までの距離によって表示輝度がばらつくという問題が顕著になる。
Further, as the pixel density of the liquid crystal display increases and the electrode wiring becomes thinner, the size of the LCD panel 4 increases and the difference in wiring length for each pixel in the panel increases, so that the distance from the drive
電極の配線抵抗値の差に起因した表示輝度のばらつきは、液晶表示器に限らず、格子状に配置された電極間の電位差により表示輝度を変化させる表示器、例えば、エレクトロルミネッセンス(EL)ディスプレイ、プラズマディスプレイ等でも共通に起こる問題である。 Variations in display brightness due to differences in electrode wiring resistance values are not limited to liquid crystal displays, but a display that changes display brightness due to a potential difference between electrodes arranged in a grid, such as an electroluminescence (EL) display This problem also occurs in plasma displays and the like.
本発明は、上記実情に鑑みてなされたもので、ムラの少ない表示を可能とすることを目的とする。
また、本発明は、表示素子内に配置された配線での信号の電圧降下に起因する表示の劣化を低減する技術を提供することを他の目的とする。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to enable display with little unevenness.
Another object of the present invention is to provide a technique for reducing display deterioration caused by a voltage drop of a signal in a wiring arranged in a display element.
本発明の第1の観点に係る表示装置は、互いに対向したガラス基板上に直交するように配置された走査電極と信号電極と、前記走査電極を順次選択する走査電極駆動回路と、画素の階調を定義する階調信号を前記信号電極に印加する信号電極駆動回路と、を備える表示装置において、前記走査電極駆動回路は、順次選択する前記走査電極の位置が前記信号電極駆動回路の信号出力端子から遠くなるに従って、当該走査電極毎に選択期間を長くし、前記信号電極駆動回路は、各前記走査電極の選択期間に応じた期間、選択された走査電極上の画素の階調を定義する階調信号を信号電極に印加する、ことを特徴とする。 A display device according to a first aspect of the present invention includes a scan electrode and a signal electrode that are arranged on a glass substrate facing each other, a scan electrode drive circuit that sequentially selects the scan electrode, and a pixel level. And a signal electrode driving circuit that applies a gradation signal defining a tone to the signal electrode. The scanning electrode driving circuit is configured such that a position of the scanning electrode that is sequentially selected is a signal output of the signal electrode driving circuit. As the distance from the terminal increases, the selection period is increased for each scan electrode, and the signal electrode driving circuit defines the gray level of the pixel on the selected scan electrode for a period corresponding to the selection period of each scan electrode. A gradation signal is applied to the signal electrode.
前記走査電極駆動回路と前記信号電極駆動回路とは、前記ガラス基板上の信号電極の位置に応じて生ずる前記階調信号における電圧降下を補償するように、各走査電極の選択期間を長くし、階調信号の印加時間を対応して長くしてもよい。 The scanning electrode driving circuit and the signal electrode driving circuit extend a selection period of each scanning electrode so as to compensate for a voltage drop in the gradation signal generated according to the position of the signal electrode on the glass substrate, The application time of the gradation signal may be lengthened correspondingly.
なお、本発明において、走査電極の選択時間とは、走査信号が選択電圧となっている時間を指すのではなく、走査信号が選択電圧となり、且つ、所望の階調信号が印加されている、実質的な選択時間を指すものとする。 In the present invention, the scanning electrode selection time does not indicate the time when the scanning signal is at the selection voltage, but the scanning signal is at the selection voltage and a desired gradation signal is applied. It shall refer to a substantial selection time.
本発明の第2の観点に係る表示駆動回路は、走査電極と信号電極とを備える表示素子に接続され、前記走査電極を順次選択する走査電極駆動回路と、画素の階調を定義する階調信号を前記信号電極に印加する信号電極駆動回路と、を備える表示駆動装置において、前記走査電極駆動回路は、表示素子上での前記走査電極の位置が前記信号電極駆動回路から遠くなるに従って、その走査電極毎の選択期間を長くし、前記信号電極駆動回路は、各前記走査電極の選択期間に応じた期間、選択された走査電極上の画素の階調を定義する階調信号を信号電極に印加する、ことを特徴とする。 A display driving circuit according to a second aspect of the present invention is connected to a display element having a scanning electrode and a signal electrode, and a scanning electrode driving circuit that sequentially selects the scanning electrode, and a gray level that defines a gray level of the pixel A signal electrode driving circuit for applying a signal to the signal electrode, wherein the scanning electrode driving circuit is configured such that the position of the scanning electrode on the display element becomes farther from the signal electrode driving circuit. The selection period for each scan electrode is lengthened, and the signal electrode driving circuit uses, as a signal electrode, a gradation signal that defines the gradation of the pixel on the selected scan electrode for a period corresponding to the selection period of each scan electrode. It is characterized by applying.
表示装置が備えるストライプ状電極での電圧降下に起因する、画素を挟む電極間にかかる実効電圧のばらつきを補償でき、これにより表示器の表示輝度のばらつきが抑制されたムラの少ない表示が可能となる。 It is possible to compensate for variations in effective voltage between electrodes sandwiching pixels due to a voltage drop at the striped electrodes provided in the display device, which enables display with less unevenness with suppressed display luminance variations. Become.
(実施形態1)
以下、図面を参照して本発明の実施形態1について説明する。
本発明の実施形態1に係るLCDモジュール1の構成は、基本的に図3を用いて説明した従来のLCDモジュール1の構成と同一である。すなわち、LCDモジュール1は、駆動回路2と、フレキシブル基板3と、LCDパネル4から構成される。
(Embodiment 1)
The configuration of the
駆動回路2は、図2に示すように、走査電極駆動回路22と信号電極駆動回路23とに接続されて走査電極駆動回路22と信号電極駆動回路23に水平同期信号HSYNCを供給するタイミング制御部21と、走査電極42に接続され走査電極42に走査信号を順次印加することにより走査電極42を走査する走査電極駆動回路22と、信号電極43に接続され走査電極駆動回路22の動作に同期して信号電極43に階調信号を印加する信号電極駆動回路23と、信号電極駆動回路23に接続され信号電極駆動回路23に階調データを供給するフレームバッファ24から構成される。
As shown in FIG. 2, the
タイミング制御部21は、ダウンカウンタ211と、アップカウンタ212と、オア回路213から構成される。タイミング制御部21は、選択信号及び階調信号を変化させるタイミングを定義する信号を出力する。
ダウンカウンタ211は、1フレーム周期毎に図示せぬ表示制御部から供給される垂直同期信号VSYNCに応答して、所定のバイナリ値Nを取り込み、アップカウンタ212の出力に応答して、カウント値を−1する。
アップカウンタ212は、オア回路213からの出力でリセットされ、図示せぬ発振回路からクロック端子に供給されるクロック信号をカウントし、カウント値がダウンカウンタ211の出力値と一致するとパルス信号を出力する。
オア回路213は、水平同期信号VSYNCとアップカウンタ212の出力信号との論理和をとってアップカウンタ212のリセット端子に供給する。また、オア回路213の出力は、水平同期信号HSYNCとして走査電極駆動回路22と信号電極駆動回路23とフレームバッファ24に供給される。
The timing control unit 21 includes a down
The down
The up
The
走査電極駆動回路22は、シフトレジスタ221と、走査信号出力段222から構成される。走査電極駆動回路22は、垂直同期信号VSYNCと水平同期信号HSYNCとに基づき、走査電極42に印加する選択信号を出力する。
シフトレジスタ221は、垂直同期信号VSYNCに応答して、所定の初期値を取り込み、タイミング制御部21からの水平同期信号HSYNCに応答して、出力値を1ビットずつシフトする。所定の初期値は第1(一番上)の走査電極42に対応する先頭のビットのみハイレベルで他のビットはローレベルである。
走査信号出力段222は、シフトレジスタ221の出力に応答して、走査信号を走査電極42に供給する。
The scan electrode drive circuit 22 includes a shift register 221 and a scan signal output stage 222. The scan electrode drive circuit 22 outputs a selection signal to be applied to the
The shift register 221 takes a predetermined initial value in response to the vertical synchronization signal VSYNC, and shifts the output value bit by bit in response to the horizontal synchronization signal HSYNC from the timing control unit 21. The predetermined initial value is high level only for the first bit corresponding to the first (top)
The scanning signal output stage 222 supplies the scanning signal to the
信号電極駆動回路23は、ラッチ回路231、階調信号出力段232から構成される。信号電極駆動回路23は、フレームバッファ24から供給される階調データと、水平同期信号HSYNCとに基づき、階調信号を出力する。
ラッチ回路231は、第1のラッチと第2のラッチから構成される。
第1のラッチと第2のラッチは、水平同期信号HSYNCに同期してその役割を交替しながら、階調データを更新して出力する。
より具体的に、ラッチ回路231の動作を説明する。ある瞬間において、第1ラッチは、出力をハイインピーダンス状態であり、フレームバッファ24から次に選択される画素行の階調データを受け取り保持する。このとき、第2のラッチは、直前の水平同期信号HSYNCが入力されるより前にあらかじめ受け取っていた現在選択された画素行の階調信号を階調信号出力段232に供給する。
水平同期信号HSYNCが入力されると、第1のラッチは、水平同期信号HSYNCが入力されるより前にあらかじめ受け取り保持していた現在選択された画素行の階調信号を出力段232に供給し、第2のラッチは、出力をハイインピーダンス状態となり、フレームバッファ24から次に選択される画素行の階調データを受け取って保持する。
このような動作を繰り返して、ラッチ回路231は、階調データを更新して出力する。
階調信号出力段232は、タイミング制御部21からの水平同期信号HSYNCに応答して、ラッチ回路231からの階調データを階調信号に変換し、信号電極43に供給する。
The signal electrode drive circuit 23 includes a latch circuit 231 and a gradation signal output stage 232. The signal electrode drive circuit 23 outputs a gradation signal based on the gradation data supplied from the frame buffer 24 and the horizontal synchronization signal HSYNC.
The latch circuit 231 includes a first latch and a second latch.
The first latch and the second latch update and output the gradation data while changing their roles in synchronization with the horizontal synchronization signal HSYNC.
More specifically, the operation of the latch circuit 231 will be described. At a certain moment, the first latch has the output in a high impedance state, and receives and holds the gradation data of the next selected pixel row from the frame buffer 24. At this time, the second latch supplies the gradation signal output stage 232 with the gradation signal of the currently selected pixel row received in advance before the immediately preceding horizontal synchronization signal HSYNC is input.
When the horizontal synchronization signal HSYNC is input, the first latch supplies the output stage 232 with the gradation signal of the currently selected pixel row received and held in advance before the horizontal synchronization signal HSYNC is input. The second latch is in a high impedance state, and receives and holds the gradation data of the pixel row to be selected next from the frame buffer 24.
By repeating such an operation, the latch circuit 231 updates and outputs the gradation data.
The gradation signal output stage 232 converts the gradation data from the latch circuit 231 into a gradation signal in response to the horizontal synchronization signal HSYNC from the timing control unit 21 and supplies the gradation signal to the
フレームバッファ24は、RAM(Random Access Memory)等から構成される。フレームバッファ24は、図示せぬ表示制御部から供給される1フレーム分の階調データDATAを保持し、水平同期信号HSYNCに応答して信号電極駆動回路23に1本の走査電極42上の画素(1画素行)分の階調データを順次、供給する。
The frame buffer 24 includes a RAM (Random Access Memory) or the like. The frame buffer 24 holds gradation data DATA for one frame supplied from a display control unit (not shown), and in response to the horizontal synchronization signal HSYNC, the signal electrode driving circuit 23 receives pixels on one
このような構成のLCDモジュール1における、駆動回路2の動作を、図1を参照して説明する。図1(a)に示すように、垂直同期信号VSYNCが各フレーム期間の開始時に供給されると、オア回路213を介して図1(b)に示すように、第1の水平同期信号HSYNCが出力される。これにより、走査電極駆動回路22は、第1行の走査電極42に選択パルスを図1(e)に示すように供給する。また、信号電極駆動回路23は、図1(h)に示すように、第1行の走査電極42上の画素(第1画素行)用の階調信号を各信号電極43に出力する。
The operation of the
また、ダウンカウンタ211は、所定値Nをロードし、アップカウンタ212がクロック信号のカウント値がNになるまでカウントする。第1の水平同期信号の出力(=垂直同期信号の出力タイミング)から、一定時間が経過してアップカウンタ212のカウント値がNに達すると、アップカウンタ212がパルスを出力し、これが、オア回路213を介して1フレーム内の第2の水平同期信号HSYNCとして出力される。これにより、走査電極駆動回路22は、図1(e)に示すように第1行の走査電極42への選択パルスの供給を停止し、図1(f)に示すように第2行の走査電極42への選択パルスの供給を開始する。また、信号電極駆動回路23は、図1(h)に示すように、第2画素行用の階調信号を各信号電極43に出力する。
The down counter 211 loads a predetermined value N, and the up counter 212 counts until the count value of the clock signal becomes N. When the count value of the
一方、アップカウンタ212の出力パルスは、ダウンカウンタ211のクロック端子にも供給され、ダウンカウンタ211のカウント値はN−1となる。従って、アップカウンタ212は、カウント値がN−1に達した時点で、パルスを出力する。
このような動作を繰り返すことにより、ダウンカウンタ211のカウント値はN、N−1、N−2…と変化し、アップカウンタ212がクロック信号をN、N−1、N−2…とカウントする間、第1,第2…の走査電極42に、選択パルスが印加されることになる。すなわち、走査電極42が1つだけ信号電極駆動回路23に近くなるに従って、その走査電極42の選択時間が1クロック分だけ短くなる。換言すれば、走査電極42が1つだけ信号電極駆動回路23から遠くなるに従って、その走査電極42の選択時間が1クロック分だけ長くなる。
On the other hand, the output pulse of the
By repeating such an operation, the count value of the
なお、ダウンカウンタ211がロードする所定値Nと、クロック信号の周期は、信号電極駆動回路23から最も遠い走査電極42に対してはクロック信号の周期のN倍の選択期間とし、選択する走査電極42が1本近づく毎に選択時間がクロック信号の1周期分だけ減少することで実効電圧の低下を補償できるように選ばれている。
なお、本発明においては、補償とは実効電圧の差を完全に打ち消すことのみを意味するのではなく、輝度の差を人間が視認できない程度に抑制するように実効電圧の差を打ち消すことをも含むものとする。
The predetermined value N loaded by the
In the present invention, compensation does not mean that the difference in effective voltage is completely canceled, but also that the difference in effective voltage is canceled so that the difference in luminance is suppressed to a level that cannot be visually recognized by humans. Shall be included.
LCDモジュール1の構成要素の説明に戻って、図3に示すように、フレキシブル基板3上には、配線31が形成される。配線31の一端は、駆動回路2に接続され、配線31の他端はLCDパネル4の信号入力端子41に接続される。
Returning to the description of the components of the
図4に示すように、LCDパネル4には複数の走査電極42と信号電極43が格子状に配置されている。走査電極42と信号電極43との間には液晶が充填されており、走査電極42と信号電極43とが交差する箇所に画素が形成される。そして、各画素の位置で液晶を挟んで対向する走査電極42と信号電極43との間の電位差に依存して液晶の配向が変化し、画素の明暗として視認される。ここで、走査電極42及び信号電極43は、ITOの微細な薄膜で形成されており、単位長さ当たりの抵抗値が大きい。このためLCDパネル4の駆動信号入力端子41から各画素までの抵抗値は各画素で異なる。
As shown in FIG. 4, the LCD panel 4 has a plurality of
このように構成されたLCDモジュール1において、駆動回路2から図1(e)〜(g)に示したような走査信号と、図1(h)に示したような階調信号とがLCDパネル4に供給されると、走査信号が選択電圧となった走査電極42上の画素の輝度は、階調信号に対応して変化する。
In the
階調信号の波形は、駆動信号入力端子41上では図1(h)が示すような理想的な波形に近い。しかし、信号電極43を伝搬して画素の位置に達する間に、電極が持つ抵抗値に起因して立ち上がり時間の長期化や電圧低下といった波形の劣化が起こる。このため、画素を挟む電極間に係る実効電圧は降下する。そして、選択した走査電極42が信号電極駆動回路23から遠くなるに従って配線抵抗値が大きくなるため、電圧降下の度合いが激しくなる。本実施形態の駆動回路2は、選択した走査電極42が1つ信号電極駆動回路23から遠くなるに従って、その走査電極42の選択時間を1クロック分だけ長くする。これにより、走査電極42の選択期間に応じた期間、階調信号を信号電極43に印加することで、劣化した階調信号が立ち上がるための時間を確保する。その結果、画素を挟む電極間に係る実効電圧の低下が補償される。
The waveform of the gradation signal is close to an ideal waveform as shown in FIG. However, while propagating through the
このように、本実施形態の表示装置及び表示駆動回路は、選択した走査電極42の信号電極駆動回路23からの距離に従って、走査電極42の選択時間と階調信号の印加時間とを長くすることで、表示装置が備えるストライプ状電極での電圧降下に起因する実効電圧のばらつきを抑制する。その結果、本実施形態の表示装置及び表示駆動回路は、ムラの少ない表示を可能とする。
As described above, the display device and the display drive circuit of the present embodiment extend the selection time of the
(実施形態2)
実施形態1では、駆動回路2が、走査電極42の選択時間と、階調信号の印加時間とは同一の時間とし、その時間を信号電極駆動回路23から遠くなるに従って長くする駆動信号を出力する場合を例に説明をした。同様の効果を得ることのできる他の手法として、駆動回路2が、走査電極42の選択時間は一定の時間とし、階調信号の印加時間のみを信号電極駆動回路23から遠くなるに従って長くする駆動信号を出力することにより、走査電極42の実質的な選択時間を信号電極駆動回路23から遠くなるに従って長くする手法がある。
(Embodiment 2)
In the first embodiment, the
以下、図面を参照して本発明の実施形態2について説明する。
本実施形態に係るLCDモジュール1の構成は基本的に図3を用いて説明した従来のLCDモジュール1の構成と同一である。すなわち、LCDモジュール1は、駆動回路2と、フレキシブル基板3と、LCDパネル4から構成される。
The second embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
The configuration of the
駆動回路2は、図6に示すように、走査電極駆動回路22と信号電極駆動回路23に接続されて走査電極駆動回路22と信号電極駆動回路23に水平同期信号HSYNC及び階調信号許可信号Enを供給するタイミング制御部21と、走査電極42に接続され、走査電極42に走査信号を順次印加することにより走査電極42を走査する走査電極駆動回路22と、信号電極43に接続され、走査電極駆動回路22の動作に同期して、信号電極43に階調信号を印加する信号電極駆動回路23とを備える。
As shown in FIG. 6, the
タイミング制御部21は、ダウンカウンタ211と、アップカウンタ212と、オア回路213と、発振回路214から構成される。タイミング制御部21は、選択信号及び階調信号を変化させるタイミングを定義する信号を出力する。
ダウンカウンタ211は、1フレーム周期毎に図示せぬ表示制御部から供給される垂直同期信号VSYNCに応答して、所定のバイナリ値Nを取り込み、オア回路213の出力に応答して、カウント値を−1する。
The timing control unit 21 includes a
The
アップカウンタ212は、オア回路213からの出力でリセットされ、図示せぬ発振回路からクロック端子に供給されるクロック信号をカウントし、カウント値がダウンカウンタ211の出力値と一致すると出力をハイレベルにする。アンプカウンタ212の出力信号は、階調信号許可信号Enとして信号電極駆動回路23に供給される。
オア回路213は、垂直同期信号VSYNCと発振回路214の出力信号との論理和をとって、水平同期信号HSYNCとして、走査電極駆動回路22と、信号電極駆動回路23と、フレームバッファ24とに供給する。また、オア回路213の出力信号は、ダウンカウンタ211のクロック端子と、アップカウンタ212のリセット端子にも供給される。
発振回路214は、走査信号の選択を切り替えるためのパルス信号を、所定の周期でオア回路213に供給する。
The up
The OR
The
走査電極駆動回路22は、シフトレジスタ221と、走査信号出力段222から構成される。走査電極駆動回路22は、垂直同期信号VSYNCと水平同期信号HSYNCとに基づき、走査電極42に印加する選択信号を出力する。
シフトレジスタ221は、垂直同期信号VSYNCに応答して、所定の初期値を取り込み、タイミング制御部21からの素疲弊同期信号HSYNCに応答して、出力値を1ビットずつシフトする。所定の初期値は第1(一番上)の走査電極42に対応する先頭のビットのみハイレベルで他のビットはローレベルである。
走査信号出力段222は、シフトレジスタ221の出力に応答して、走査信号を走査電極42に供給する。
The scan electrode drive circuit 22 includes a shift register 221 and a scan signal output stage 222. The scan electrode drive circuit 22 outputs a selection signal to be applied to the
The shift register 221 takes a predetermined initial value in response to the vertical synchronization signal VSYNC, and shifts the output value bit by bit in response to the elementary exhaustion synchronization signal HSYNC from the timing control unit 21. The predetermined initial value is high level only for the first bit corresponding to the first (top)
The scanning signal output stage 222 supplies the scanning signal to the
信号電極駆動回路23は、ラッチ回路231、階調信号出力段232から構成される。
ラッチ回路231は、第1のラッチと第2のラッチから構成される。信号電極駆動回路23は、フレームバッファ24から供給されるデータ、水平同期信号HSYNC及び階調信号許可信号Enに基づき、階調信号を出力する。
The signal electrode drive circuit 23 includes a latch circuit 231 and a gradation signal output stage 232.
The latch circuit 231 includes a first latch and a second latch. The signal electrode drive circuit 23 outputs a gradation signal based on the data supplied from the frame buffer 24, the horizontal synchronization signal HSYNC, and the gradation signal permission signal En.
第1のラッチと第2のラッチは、水平同期信号HSYNCに同期してその役割を交替しながら、階調データを更新して出力する。
より具体的に、ラッチ回路231の動作を説明する。ある瞬間において、第1のラッチは、出力をハイインピーダンス状態とし、フレームバッファ24から次に選択される画素行の階調データを受け取り保持する。このとき、第2のラッチは、直前の水平同期信号HSYNCが入力されるより前にあらかじめ受け取っていた現在選択された画素行の階調信号を階調信号出力段232に供給する。
水平同期信号HSYNCが入力されると、第1のラッチは、水平同期信号HSYNCが入力されるより前にあらかじめ受け取り保持していた現在選択された画素行の階調信号を出力段232に供給する。このとき、第2のラッチは、出力をハイインピーダンス状態とし、フレームバッファ24から次に選択される画素行の階調データを受け取って保持する。
このような動作を繰り返して、ラッチ回路231は、階調データを更新して出力する。
階調信号出力段232は、タイミング制御部21からの階調信号許可信号Enがローレベルの場合、ラッチ回路231からの階調データを階調信号に変換し、信号電極43に供給する。一方、階調信号許可信号Enがハイレベルの場合には、階調信号出力段232は、所定のレベルの階調信号(ここでは最も低い電圧の階調信号)を出力する。
The first latch and the second latch update and output the gradation data while changing their roles in synchronization with the horizontal synchronization signal HSYNC.
More specifically, the operation of the latch circuit 231 will be described. At a certain moment, the first latch sets the output to a high impedance state, receives and holds the gradation data of the next selected pixel row from the frame buffer 24. At this time, the second latch supplies the gradation signal output stage 232 with the gradation signal of the currently selected pixel row received in advance before the immediately preceding horizontal synchronization signal HSYNC is input.
When the horizontal synchronization signal HSYNC is input, the first latch supplies the output stage 232 with the gradation signal of the currently selected pixel row that has been received and held before the horizontal synchronization signal HSYNC is input. . At this time, the second latch sets the output to a high impedance state, and receives and holds the gradation data of the pixel row to be selected next from the frame buffer 24.
By repeating such an operation, the latch circuit 231 updates and outputs the gradation data.
The gradation signal output stage 232 converts the gradation data from the latch circuit 231 into a gradation signal and supplies it to the
フレームバッファ24は、図示せぬ表示制御部から供給される1フレーム分の階調データDATAを保持し、水平同期信号HSYNCに応答して信号電極駆動回路23に1画素行分の階調データを供給する。 The frame buffer 24 holds gradation data DATA for one frame supplied from a display controller (not shown), and the gradation data for one pixel row is stored in the signal electrode drive circuit 23 in response to the horizontal synchronization signal HSYNC. Supply.
このような構成により、図5(a)に示すように、垂直同期信号VSYNCが各フレーム期間の開始時に供給されると、オア回路213を介して図5(b)に示すように、第1の水平同期信号HSYNCが出力される。これにより、走査電極駆動回路22は、第1行の走査電極42に選択パルスを図5(e)に示すように供給する。
With such a configuration, as shown in FIG. 5A, when the vertical synchronization signal VSYNC is supplied at the start of each frame period, as shown in FIG. Horizontal synchronization signal HSYNC is output. Thereby, the scan electrode driving circuit 22 supplies the selection pulse to the
また、ダウンカウンタ211は、所定値Nをロードし、アップカウンタ212は出力をローとして、クロック信号のカウント値がNになるまでカウントする。アップカウンタ212は出力信号(すなわち階調信号許可信号En)がローとなってから一定時間が経過して、アップカウンタ212のカウント値がNに達すると、階調信号許可信号Enをハイとする。
図5(h)に示すように、信号電極駆動回路23は、階調信号許可信号Enがローの期間、第1画素行用の階調信号を各信号電極43に供給する。また、階調信号許可信号Enがハイの期間は、最も低い電圧の階調信号を各信号電極43に供給する。
The down counter 211 loads a predetermined value N, the up counter 212 sets the output to low, and counts until the count value of the clock signal becomes N. The up-
As shown in FIG. 5H, the signal electrode drive circuit 23 supplies the grayscale signal for the first pixel row to each
第1の水平同期信号HSYNCが出力されてから一定の期間が経つと、発振回路214からパルス信号が出力され、これがオア回路213を介して第2の水平同期信号HSYNCとして出力される。
これにより、走査電極駆動回路22は、図5(e)に示すように第1行の走査電極42への選択パルスの供給を停止し、図5(f)に示すように第2行の走査電極42への選択パルスの供給を開始する。
When a certain period has passed after the first horizontal synchronization signal HSYNC is output, a pulse signal is output from the
As a result, the scan electrode driving circuit 22 stops supplying the selection pulse to the
一方、発振回路214が出力するパルス信号は、オア回路213を介して、ダウンカウンタ211のクロック端子と、アップカウンタ212のリセット端子にも供給される。これにより、ダウンカウンタ211のカウント値はN−1となる。また、アップカウンタ212は、リセット端子にパルスが入力されることにより出力をローとし、カウント値がN−1に達した時点で、出力をハイにする。図5(h)に示すように、信号電極駆動回路23は、En信号がローの期間、第2画素行用の階調信号を各信号電極43に供給し、En信号がハイになると、最も低い電圧の階調信号を各信号電極43に供給する。
On the other hand, the pulse signal output from the
このような動作を繰り返すことにより、ダウンカウンタ211のカウント値はN、N−1、N−2…と変化し、アップカウンタ212がクロック信号をN、N−1、N−2…とカウントする間、選択された画素行に階調信号が印加されることになる。すなわち、走査電極42が1つだけ信号電極駆動回路23に近くなるに従って、その走査電極42の画素に階調信号が印加される時間が1クロック分だけ短くなる。換言すれば、走査電極42が1つだけ信号電極駆動回路42からの距離が遠くなるに従って、その走査電極42の画素に階調信号が印加される時間が1クロック分だけ長くなる。
By repeating such an operation, the count value of the
ここで、走査電極42に選択電圧が印加され、且つ、信号電極43に階調信号が印加されない時間(図5(h)中、アイドルと示した)は、画素の輝度を変化させるためには使われない時間である。従って、走査電極42の実質的な選択時間は、走査電極42に選択電圧が印加されており、且つ、信号電極43に階調信号が印加されている時間である。本実施形態の駆動回路2は、この実質的な選択時間を、走査電極42が1つ信号電極駆動回路23から遠くなるに従って、1クロック分ずつ長くなる。
Here, the time during which the selection voltage is applied to the
なお、発振回路214の発振周期は、垂直同期信号の周期内に全ての走査電極42の選択期間が完了するように設定され、且つ、アップカウンタ212がNまでカウントするのに要する時間よりも長くなるように設定されている。
また、ダウンカウンタ211の所定値Nとアップカウンタ212に供給されるクロック信号の周期は、信号電極駆動回路23から最も遠い走査電極42に対してはクロック信号の周期のN倍の選択期間とし、選択する走査電極42が1本近づく毎に選択時間がクロック信号の1周期分だけ減少することで実効電圧の低下を補償できるような周期に設定されている。
なお、補償とは実効電圧の差を完全に打ち消すことのみを指すのではなく、輝度の差を人間が視認できない程度に抑制するように実効電圧の差を打ち消すことをも含むものとする。
The oscillation period of the
The period of the clock signal supplied to the predetermined value N of the
Compensation does not only mean completely canceling the difference in effective voltage, but also includes canceling out the difference in effective voltage so as to suppress the difference in luminance to such an extent that it cannot be visually recognized by humans.
本実施形態のフレキシブル基板3及びLCDパネル4は、実施形態1におけるフレキシブル基板3及びLCDパネル4と同一の構成である。すなわち、フレキシブル基板3は配線31により駆動回路2とLCDパネル4とを接続する。また、LCDパネル4は、走査電極42と信号電極43を有し、電極配線の有する抵抗値に起因して駆動信号入力端子41から各画素までの抵抗値が各画素で異なるものである。
The
このように構成されたLCDモジュールにおいて、駆動回路2から図5(e)〜(g)に示すような走査信号と、図5(h)に示すような階調信号とがLCDパネル4に供給されると、走査信号が選択電圧となった走査電極42上の画素の輝度は、階調信号に対応して変化する。
In the LCD module configured as described above, the scanning signal as shown in FIGS. 5E to 5G and the gradation signal as shown in FIG. Then, the luminance of the pixel on the
階調信号の波形は、駆動信号入力端子41上では図5(h)が示すような理想的な波形に近い。しかし、信号電極43を伝搬して画素の位置に達する間に、電極が持つ抵抗値に起因して立ち上がり時間の長期化や電圧低下といった波形の劣化が起こる。このため、画素を挟む電極間に係る実効電圧は降下する。そして、選択した走査電極42が信号電極駆動回路23から遠くなるに従って配線抵抗値が大きくなるため、電圧降下の度合いが激しくなる。本実施形態の駆動回路2は、選択した走査電極42が1つ信号電極駆動回路23から遠くなるに従って、その走査電極42の画素に階調信号が印加される時間を1クロック分だけ長くする。これにより、走査電極42の実質的な選択期間を1クロック分だけ長くし、劣化した階調信号が立ち上がるための時間を確保する。その結果、画素を挟む電極間に係る実効電圧の低下が補償される。
The waveform of the gradation signal is close to an ideal waveform as shown in FIG. However, while propagating through the
このように、本実施形態の表示装置及び表示駆動回路は、選択された走査電極42が信号電極駆動回路23からの距離が遠くなるに従って、階調信号の印加時間を長くし、走査電極42の実質的な選択時間を長くすることで、表示装置が備えるストライプ状電極での電圧降下に起因する実効電圧のばらつきを抑制することができる。その結果、本実施形態の表示装置及び表示駆動回路は、ムラの少ない表示を可能とする。
As described above, in the display device and the display drive circuit according to the present embodiment, as the distance between the selected
本実施形態では、走査電極42の選択時間がクロック信号の1周期分ずつ短くする場合を例に説明したが、走査電極42の選択時間は、走査電極42毎に補償量が最適になるように変化させてもよい。
In this embodiment, the case where the selection time of the
上記の実施形態1及び実施形態2は、本発明に係る表示装置及び表示駆動回路を、液晶表示器に適用した場合を例に説明したが、本発明の表示装置及び表示駆動回路は、格子状に配置された電極間の電位差により表示輝度を変化させる表示器、例えば、エレクトロルミネッセンス(EL)ディスプレイ、プラズマディスプレイ等にも適用可能である。 In the first embodiment and the second embodiment described above, the display device and the display drive circuit according to the present invention are applied to a liquid crystal display as an example. However, the display device and the display drive circuit according to the present invention are arranged in a grid pattern. The present invention can also be applied to a display that changes the display luminance by the potential difference between the electrodes arranged on the electrode, for example, an electroluminescence (EL) display, a plasma display, or the like.
なお、本発明の基本的な思想は、配線の長さの差に起因して生じる駆動信号のエネルギーの損失を補償することにある。駆動信号のエネルギーの損失を補償する方法としては、本実施形態において説明したような、損失が大きい電極ほど印加時間を長くする手法のほか、損失が大きい電極ほど印加電圧を大きくする手法が考えられる。
しかし、印加電圧を大きくする手法を採用した場合、回路規模が増大することや、表示装置内の各部の耐圧が不足することが考えられ、本実施形態のような印加時間を長くする手法とくらべ実現は容易でない。
The basic idea of the present invention is to compensate for the loss of energy of the drive signal caused by the difference in wiring length. As a method for compensating for the loss of energy of the drive signal, in addition to the method of increasing the application time for the electrode having a larger loss as described in the present embodiment, the method for increasing the applied voltage for the electrode having a larger loss can be considered. .
However, when the method of increasing the applied voltage is adopted, the circuit scale may increase and the withstand voltage of each part in the display device may be insufficient. Compared with the method of extending the application time as in this embodiment. Realization is not easy.
1・・・LCDモジュール、2・・・駆動回路、3 ・・・フレキシブル基板、4・・・LCDパネル、 21・・・タイミング制御部、22・・・走査電極駆動回路、23・・・信号電極駆動回路、24・・・フレームバッファ、211・・・ダウンカウンタ、212・・・アップカウンタ、213・・・オア回路、214・・・発振回路、221・・・シフトレジスタ、222・・・走査信号出力段、231・・・ラッチ回路、232・・・階調信号出力段、31・・・駆動回路とLCDパネルとを接続する配線、41・・・駆動信号入力端子、42・・・走査電極、43・・・信号電極、71・・・ガラス基板、72・・・駆動回路、73・・・フレキシブル基板、74・・・キャリアテープ
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記走査電極駆動回路は、順次選択する前記走査電極の位置が前記信号電極駆動回路の信号出力端子から遠くなるに従って、当該走査電極毎に選択期間を長くし、
前記信号電極駆動回路は、各前記走査電極の選択期間に応じた期間、選択された走査電極上の画素の階調を定義する階調信号を信号電極に印加する、
ことを特徴とする表示装置。 Scan electrodes and signal electrodes arranged orthogonally on opposite glass substrates, a scan electrode drive circuit for sequentially selecting the scan electrodes, and a gradation signal defining the gradation of a pixel are applied to the signal electrodes In a display device comprising: a signal electrode drive circuit that
The scan electrode drive circuit increases the selection period for each scan electrode as the position of the scan electrode to be sequentially selected becomes farther from the signal output terminal of the signal electrode drive circuit,
The signal electrode driving circuit applies a gradation signal defining a gradation of a pixel on the selected scan electrode to the signal electrode for a period according to a selection period of each of the scan electrodes;
A display device characterized by that.
ことを特徴とする請求項1に記載の表示装置。 The scanning electrode driving circuit and the signal electrode driving circuit extend a selection period of each scanning electrode so as to compensate for a voltage drop in the gradation signal generated according to the position of the signal electrode on the glass substrate, Correspondingly lengthen the application time of the gradation signal,
The display device according to claim 1.
前記走査電極駆動回路は、表示素子上での前記走査電極の位置が前記信号電極駆動回路から遠くなるに従って、その走査電極毎の選択期間を長くし、
前記信号電極駆動回路は、各前記走査電極の選択期間に応じた期間、選択された走査電極上の画素の階調を定義する階調信号を信号電極に印加する、
ことを特徴とする表示駆動回路。 A scan electrode driving circuit connected to a display element including a scan electrode and a signal electrode, and sequentially selecting the scan electrode; a signal electrode drive circuit for applying a gradation signal defining a gradation of a pixel to the signal electrode; In a display driving device comprising:
The scan electrode drive circuit lengthens the selection period for each scan electrode as the position of the scan electrode on the display element becomes farther from the signal electrode drive circuit,
The signal electrode driving circuit applies a gradation signal defining a gradation of a pixel on the selected scan electrode to the signal electrode for a period according to a selection period of each of the scan electrodes;
A display driving circuit.
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WO2008117863A1 (en) * | 2007-03-28 | 2008-10-02 | Sharp Kabushiki Kaisha | Liquid crystal display device and its control method |
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2005
- 2005-03-15 JP JP2005073363A patent/JP2006258945A/en active Pending
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