JP2006292848A - 液晶駆動装置及び液晶表示装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】 必要とされる階調数の場合にも対応でき、表示特性の低下を防止し基準電圧供給用の配線本数を削減可能にする液晶駆動装置及び液晶表示装置を提供する。
【解決手段】 基準電圧発生部8のアナログの基準電圧V0〜Vnは、マルチプレクサ11により時分割で選択され、基準電圧伝送線12を介してソースドライバ部7に設けられたサンプルホールド部13を構成するサンプルホールド回部SH0〜SHnにより、データ転送クロックが停止された所定のタイミングでそれぞれサンプルホールドされてアナログの基準電圧V0〜Vnが保持され、さらに抵抗分割により所定の階調数の階調電圧となり、D/A変換部17で画像データに対応した階調電圧が選択されて出力回路24を経て液晶駆動出力となり、水平方向の液晶画素にそれぞれ印加される。
【選択図】 図2
【解決手段】 基準電圧発生部8のアナログの基準電圧V0〜Vnは、マルチプレクサ11により時分割で選択され、基準電圧伝送線12を介してソースドライバ部7に設けられたサンプルホールド部13を構成するサンプルホールド回部SH0〜SHnにより、データ転送クロックが停止された所定のタイミングでそれぞれサンプルホールドされてアナログの基準電圧V0〜Vnが保持され、さらに抵抗分割により所定の階調数の階調電圧となり、D/A変換部17で画像データに対応した階調電圧が選択されて出力回路24を経て液晶駆動出力となり、水平方向の液晶画素にそれぞれ印加される。
【選択図】 図2
Description
本発明は、液晶画素を所定の階調電圧で駆動する液晶駆動装置及び液晶表示装置に関する。
近年、液晶表示装置は、パーソナルコンピュータやテレビジョン受像器、携帯電話等の表示ディスプレイとして広く採用されるようになっている。
液晶表示装置における液晶表示パネルとして、アクティブ型の場合には薄膜トランジスタ(TFTと略記)を用いたものが広く普及している。
このような液晶表示パネルを構成する液晶画素を駆動するソースドライバを複数使用した液晶表示装置においては、以下のように駆動して所定の階調数で表示できるようにしている。
従来の一般的なソースドライバを用いた駆動方法としては、ソースドライバの外部に配置した分圧抵抗でソースドライバが有する全階調数よりも少ない複数の基準電圧を発生し、その基準電圧を各ソースドライバに共通に入力し、さらにソースドライバ内部に設けた分圧抵抗で複数に分圧してソースドライバが必要とする階調数の階調電圧を得ていた。
液晶表示装置における液晶表示パネルとして、アクティブ型の場合には薄膜トランジスタ(TFTと略記)を用いたものが広く普及している。
このような液晶表示パネルを構成する液晶画素を駆動するソースドライバを複数使用した液晶表示装置においては、以下のように駆動して所定の階調数で表示できるようにしている。
従来の一般的なソースドライバを用いた駆動方法としては、ソースドライバの外部に配置した分圧抵抗でソースドライバが有する全階調数よりも少ない複数の基準電圧を発生し、その基準電圧を各ソースドライバに共通に入力し、さらにソースドライバ内部に設けた分圧抵抗で複数に分圧してソースドライバが必要とする階調数の階調電圧を得ていた。
例えば特開平10−301538号公報の図16には、階調電圧を作成する階調電圧作成回路が開示されている。
この公報の図16に開示されている電圧供給回路は、階調基準電圧V0〜V10を作成し、これらの階調基準電圧V0〜V10は、ソースドライバの内部において、各階調基準電圧間を分圧用の抵抗により、さらに7〜8分割することにより、64階調数の階調電圧を作成している。
そして、デコーダにおいて画像データにより対応するより階調電圧が選択され、出力バッファを介してソースラインに出力される。
液晶画素の入力電圧対輝度特性は、およそSの字特性をしているが、液晶表示パネルの種類によってSの字特性が異なるため液晶表示パネルの製品種類毎に外部分圧抵抗を調整して製品化しているのが一般的である。
この公報の図16に開示されている電圧供給回路は、階調基準電圧V0〜V10を作成し、これらの階調基準電圧V0〜V10は、ソースドライバの内部において、各階調基準電圧間を分圧用の抵抗により、さらに7〜8分割することにより、64階調数の階調電圧を作成している。
そして、デコーダにおいて画像データにより対応するより階調電圧が選択され、出力バッファを介してソースラインに出力される。
液晶画素の入力電圧対輝度特性は、およそSの字特性をしているが、液晶表示パネルの種類によってSの字特性が異なるため液晶表示パネルの製品種類毎に外部分圧抵抗を調整して製品化しているのが一般的である。
1種類のソースドライバは、いくつかの液晶表示パネル製品に適用されるため、ソースドライバ内の分圧抵抗を固定することは出来ず、外部の分圧抵抗で調整できるようにしていた。
特開平10−301538号公報(図16)
従来の方法では、チップオンガラス(COG)のようなソースドライバのチップを直接パネルのガラスに取り付ける実装方法において、画像データを端のソースドライバのみに入力し、データ転送はチップ間をカスケードして転送するなどして、コントロール基板からソースドライバまでの配線本数を減らす工夫がされているものがある。
しかし、ソースドライバの基準電圧は電圧精度が必要であり、複数本の基準電圧入力を備える従来のソースドライバのドライバ間をスルー配線して接続するには、ある程度の太さの配線が必要であり、細長い形状が一般的なソースドライバの短辺を用いて配線するには配線本数と配線の太さを両立することは出来なかった。そのため、従来と同様にフレキシブル基板などを用いてコントロール基板から各ソースドライバへフレキシブル基板などで並列に接続する必要があった。
しかし、ソースドライバの基準電圧は電圧精度が必要であり、複数本の基準電圧入力を備える従来のソースドライバのドライバ間をスルー配線して接続するには、ある程度の太さの配線が必要であり、細長い形状が一般的なソースドライバの短辺を用いて配線するには配線本数と配線の太さを両立することは出来なかった。そのため、従来と同様にフレキシブル基板などを用いてコントロール基板から各ソースドライバへフレキシブル基板などで並列に接続する必要があった。
また、単純に基準電圧入力本数を減らしてソースドライバ内部の分圧抵抗だけで階調電圧を得る方法も考えられるが、基準電圧数が少ないとガンマカーブが荒くなり必要とされる精度の階調表示特性が得られない。
さらに、ソースドライバ内の分圧抵抗の比が製造時にばらつくことによってドライバ間のガンマ特性にずれが生じ、表示むら等の表示特性が低下する欠点があった。
このように、アナログの基準電圧を入力する本数を削減する手段を形成した場合においても、その手段により表示特性の低下等を防止できることが望まれる。
さらに、ソースドライバ内の分圧抵抗の比が製造時にばらつくことによってドライバ間のガンマ特性にずれが生じ、表示むら等の表示特性が低下する欠点があった。
このように、アナログの基準電圧を入力する本数を削減する手段を形成した場合においても、その手段により表示特性の低下等を防止できることが望まれる。
本発明は、上述した点に鑑みてなされたもので、必要とされる階調数に対応でき、表示特性の低下を防止して、ソースドライバ等の駆動信号印加手段に対して外部から基準電圧を供給する配線の本数を削減可能にした液晶駆動装置及び液晶表示装置を提供することを目的とする。
本発明の液晶駆動装置は、複数の基準電圧を分圧することにより所定階調数に対応した階調電圧を生成し、前記階調電圧を駆動信号として2次元的に配置された各液晶画素に印加する駆動信号印加手段と、
前記駆動信号印加手段の外部に設けられ、前記階調電圧を生成するために設けられた前記複数の基準電圧を時分割で選択し、選択された基準電圧を基準電圧伝送線を介して伝送させる基準電圧選択手段と、
前記駆動信号印加手段の内部に設けられ、前記基準電圧伝送線を介して時分割で入力される前記複数の基準電圧をそれぞれサンプルホールドすることにより、前記駆動信号印加手段にて使用される前記複数の基準電圧を保持するサンプルホールド手段と、
前記サンプルホールド手段を所定のタイミングでサンプルホールドさせるサンプルホールドタイミング設定手段と、
を具備したことを特徴とする。
前記駆動信号印加手段の外部に設けられ、前記階調電圧を生成するために設けられた前記複数の基準電圧を時分割で選択し、選択された基準電圧を基準電圧伝送線を介して伝送させる基準電圧選択手段と、
前記駆動信号印加手段の内部に設けられ、前記基準電圧伝送線を介して時分割で入力される前記複数の基準電圧をそれぞれサンプルホールドすることにより、前記駆動信号印加手段にて使用される前記複数の基準電圧を保持するサンプルホールド手段と、
前記サンプルホールド手段を所定のタイミングでサンプルホールドさせるサンプルホールドタイミング設定手段と、
を具備したことを特徴とする。
本発明によれば、必要とされる階調数の場合にも対応でき、表示特性の低下を防止し、駆動信号印加手段に基準電圧を供給する配線の本数を削減することができる。
以下、図面を参照して本発明の各実施例を説明する。
図1は本発明の実施例1に従った液晶表示装置1を示す。図1に示すこの液晶表示装置1は、画素表示用の液晶画素2が2次格子状に規則的に配置されたカラー表示用の液晶表示パネル3と、この液晶表示パネル3を駆動する液晶駆動装置4とを有する。
液晶表示パネル3を構成する各液晶画素2は、画素電極と対向電極との間に液晶層を挟むようにして形成され、各画素電極は、スイッチング素子としての薄膜トランジスタ(Thin Film Transistor、以下TFTと略記)5のドレインに接続され、対向電極は共通化されて、例えば0Vの基準電位に固定されている。
液晶駆動装置4は、横方向(X方向)一行の液晶画素2をTFT5を介して駆動するアドレス信号印加手段としてのゲートドライバ部6と、このゲートドライバ部6によりONされた1行のTFT5に階調電圧を印加する駆動信号印加手段としてのソースドライバ部7と、ソースドライバ部7に対して階調電圧を生成するための基準電圧を発生する基準電圧発生部8と、ゲートドライバ部6、ソースドライバ部7及び基準電圧発生部8を制御するコントローラ9とを有する。
液晶表示パネル3を構成する各液晶画素2は、画素電極と対向電極との間に液晶層を挟むようにして形成され、各画素電極は、スイッチング素子としての薄膜トランジスタ(Thin Film Transistor、以下TFTと略記)5のドレインに接続され、対向電極は共通化されて、例えば0Vの基準電位に固定されている。
液晶駆動装置4は、横方向(X方向)一行の液晶画素2をTFT5を介して駆動するアドレス信号印加手段としてのゲートドライバ部6と、このゲートドライバ部6によりONされた1行のTFT5に階調電圧を印加する駆動信号印加手段としてのソースドライバ部7と、ソースドライバ部7に対して階調電圧を生成するための基準電圧を発生する基準電圧発生部8と、ゲートドライバ部6、ソースドライバ部7及び基準電圧発生部8を制御するコントローラ9とを有する。
各液晶画素に接続された各TFT5のソースは、縦方向(Y方向)に形成されたソース線(データ線)3aに接続され、各ソースにはソースドライバ部7を構成する複数のソースドライバ7a、7b、…、7mからソース線3aを介して駆動信号としての階調電圧が印加される。
また、各TFT5のゲートは、横方向(X方向)に形成されたゲート線(走査線)3bに接続され、ゲートドライバ部6からゲート線3bを介して(X方向のアドレス信号に相当する)ゲート信号GATE(図5参照)が印加されることにより、ゲート線3bに接続されたその行のTFT5がONされ、そのTFT5のソースに印加された階調電圧が液晶画素2に印加される。
なお、液晶画素2の両面には、それぞれ偏光板が直線偏光を通す方向が直交するクロスニコルとなる状態で配置されている。また、各液晶画素2にはそれぞれR,G,Bの光を透過するカラーフィルタが設けてあり、横方向に隣接する3画素によりカラー表示の単位画素となる。
また、各TFT5のゲートは、横方向(X方向)に形成されたゲート線(走査線)3bに接続され、ゲートドライバ部6からゲート線3bを介して(X方向のアドレス信号に相当する)ゲート信号GATE(図5参照)が印加されることにより、ゲート線3bに接続されたその行のTFT5がONされ、そのTFT5のソースに印加された階調電圧が液晶画素2に印加される。
なお、液晶画素2の両面には、それぞれ偏光板が直線偏光を通す方向が直交するクロスニコルとなる状態で配置されている。また、各液晶画素2にはそれぞれR,G,Bの光を透過するカラーフィルタが設けてあり、横方向に隣接する3画素によりカラー表示の単位画素となる。
そして、液晶画素2に印加する階調電圧に応じて液晶表示パネル3の底面側からのバックライトを通す透過光量を調整することにより、所定の階調数でカラー表示できるようにしている。この場合、液晶画素2の透過特性に依存する表示特性を、階調電圧によって適切な表示特性となるようにガンマ補正している。
コントローラ9は、ゲートドライバ部6が1水平期間毎にゲート信号GATEを出力するように1水平期間に同期した基準クロックHCLKを出力する。
また、このコントローラ9は、ソースドライバ7a〜7mに対して、画像データDATAをデータ転送クロックDATACLKに同期して順次供給する。また、このコントローラ9は、ソースドライバ7a〜7m内に設けたD/A変換部17(図2及び図4参照)に対してD/A変換開始信号LOADと、ソースドライバ7a〜7m内に設けたサンプルホールド部13(図2及び図4参照)に基準電圧GAVを供給する。なお、この基準電圧GAVは、基準電圧V0〜Vnを代表している。
コントローラ9は、ゲートドライバ部6が1水平期間毎にゲート信号GATEを出力するように1水平期間に同期した基準クロックHCLKを出力する。
また、このコントローラ9は、ソースドライバ7a〜7mに対して、画像データDATAをデータ転送クロックDATACLKに同期して順次供給する。また、このコントローラ9は、ソースドライバ7a〜7m内に設けたD/A変換部17(図2及び図4参照)に対してD/A変換開始信号LOADと、ソースドライバ7a〜7m内に設けたサンプルホールド部13(図2及び図4参照)に基準電圧GAVを供給する。なお、この基準電圧GAVは、基準電圧V0〜Vnを代表している。
この基準電圧GAVは、サンプルホールド用クロックGACLKと同期してソースドライバ7a〜7mに供給される。また、画素サンプル開始信号DIOは、最初のソースドライバ7aに最初の信号パルスが供給されると、次の信号パルスが次のソースドライバ7bに供給されるという具合にしてカスケード信号10により順次、次段のソースドライバ側に供給される。
図2は、本発明の実施例1に係る液晶駆動装置4の概略の構成を示す。図2に示すように基準電圧発生部8は、例えば+Vと−Vの基準電圧間を例えばn+2個の分圧用抵抗Rを直列に接続して、分圧されたn+1個のアナログの基準電圧(電位)V0〜Vnを発生する。なお、この場合、V0が最も高い正極性の基準電圧となり、その電圧の値はV1、V2となるにつれ、段階的に低くなる。また、Vnは負極性で最も低い電圧となっている。
図2は、本発明の実施例1に係る液晶駆動装置4の概略の構成を示す。図2に示すように基準電圧発生部8は、例えば+Vと−Vの基準電圧間を例えばn+2個の分圧用抵抗Rを直列に接続して、分圧されたn+1個のアナログの基準電圧(電位)V0〜Vnを発生する。なお、この場合、V0が最も高い正極性の基準電圧となり、その電圧の値はV1、V2となるにつれ、段階的に低くなる。また、Vnは負極性で最も低い電圧となっている。
発生されたn+1個のアナログの基準電圧V0〜Vnは、コントローラ9内の基準電圧選択手段としてのマルチプレクサ11のn+1個の接点T0〜Tnにそれぞれ接続され、他方の共通接点は、1本のアナログの基準電圧伝送線12を経て各ソースドライバ7j(j=a、b、…、m)内部に設けられたサンプルホールド部13のn+1個のアナログのサンプルホールド回路SH0〜SHnの入力端にそれぞれ接続される。なお、基準電圧伝送線12は、アナログのグランド線(リターン線)を含めると2本になる。
なお、マルチプレクサ11の代わりにn+1個のスイッチを持つ切換スイッチにより構成することもできる。
コントローラ9は、マルチプレクサ選択回路(図2ではMPX選択と略記)14を介してマルチプレクサ11の選択動作を制御することにより、基準電圧発生部8からサンプルホールド部13に供給するガンマ補正用の基準電圧GAV(=Vi;ここでi=0、1、…、n)を制御する。
なお、マルチプレクサ11の代わりにn+1個のスイッチを持つ切換スイッチにより構成することもできる。
コントローラ9は、マルチプレクサ選択回路(図2ではMPX選択と略記)14を介してマルチプレクサ11の選択動作を制御することにより、基準電圧発生部8からサンプルホールド部13に供給するガンマ補正用の基準電圧GAV(=Vi;ここでi=0、1、…、n)を制御する。
また、このコントローラ9は、1本のクロック伝送線15を介してソースドライバ部7を構成するm個のソースドライバ7a、7b、…、7m(7a〜7mと略記)に接続され、このクロック伝送線15はn+1個のサンプルホールド回路SH0〜SHnを所定のタイミングでサンプルホールドさせるサンプルホールド用クロックGACLKを伝送する。なお、後述するようにこのサンプルホールド用クロックGACLKは、サンプルホールドパルス生成回路16において、そのクロックが順次分離されてサンプルホールドパルスGACLKiが生成される。
そして、コントローラ9は、マルチプレクサ選択回路14を制御し、マルチプレクサ11におけるn+1個の接点T0〜Tnを所定の順番で順次ONさせることにより、ONされた接点Tiに接続された基準電圧GAVが基準電圧伝送線12を経由してn+1個のサンプルホールド回路SH0〜SHnの入力端に印加される。
また、各ソースドライバ7jには、入力されるサンプルホールド用のクロックGACLKをn+1個のサンプルホールド回路SH0〜SHnに順次1個づつのサンプルホールドパルスGACLKiとして出力するサンプルホールドパルス生成回路(図2ではSH生成と略記)16が設けてある。
そして、コントローラ9は、マルチプレクサ選択回路14を制御し、マルチプレクサ11におけるn+1個の接点T0〜Tnを所定の順番で順次ONさせることにより、ONされた接点Tiに接続された基準電圧GAVが基準電圧伝送線12を経由してn+1個のサンプルホールド回路SH0〜SHnの入力端に印加される。
また、各ソースドライバ7jには、入力されるサンプルホールド用のクロックGACLKをn+1個のサンプルホールド回路SH0〜SHnに順次1個づつのサンプルホールドパルスGACLKiとして出力するサンプルホールドパルス生成回路(図2ではSH生成と略記)16が設けてある。
そして、サンプルホールドパルス生成回路16により生成されたサンプルホールドパルスGACLKiが順次印加されるサンプルホールド回路SHiは、例えばそのサンプルホールドパルスGACLKiの立ち下がりエッジで基準電圧GAV(=Vi)をサンプルホールドする。
この場合、コントローラ9側でのマルチプレクサ11による切換により各ソースドライバ7j内のサンプルホールド回路SH0〜SHnに印加される基準電圧GAV(=Vi)と、その基準電圧GAVが印加された状態でサンプルホールドパルスGACLKiが印加されるサンプルホールド回路SHiとは対応するように制御される。
この場合、コントローラ9側でのマルチプレクサ11による切換により各ソースドライバ7j内のサンプルホールド回路SH0〜SHnに印加される基準電圧GAV(=Vi)と、その基準電圧GAVが印加された状態でサンプルホールドパルスGACLKiが印加されるサンプルホールド回路SHiとは対応するように制御される。
このため、コントローラ9内のマルチプレクサ選択回路14は、1水平期間(1H期間と略記)を周期とした選択信号MSでマルチプレクサ11の接点T0〜Tnを順次選択する。
また、コントローラ9は、1H期間における所定のタイミングでクロックGACLKを発生して、このクロックGACLKをサンプルホールドパルス生成回路16に印加する。このサンプルホールドパルス生成回路16は、1H期間毎にクロックGACLKを切り換えてサンプルホールドパルスGACLK0〜GACLKnを生成し、このサンプルホールドパルスGACLK0〜GACLKnをサンプルホールド回路SH0〜SHnに順次印加する。
サンプルホールドパルス生成回路16は、コントローラ9の制御下で、サンプルホールドするタイミングが適切なタイミングとなるように設定されている。つまり、コントローラ9は、サンプルホールド回路SH0〜SHnを所定のタイミングでサンプルホールドさせるサンプルホールドタイミング設定手段の機能を持つ。
また、コントローラ9は、1H期間における所定のタイミングでクロックGACLKを発生して、このクロックGACLKをサンプルホールドパルス生成回路16に印加する。このサンプルホールドパルス生成回路16は、1H期間毎にクロックGACLKを切り換えてサンプルホールドパルスGACLK0〜GACLKnを生成し、このサンプルホールドパルスGACLK0〜GACLKnをサンプルホールド回路SH0〜SHnに順次印加する。
サンプルホールドパルス生成回路16は、コントローラ9の制御下で、サンプルホールドするタイミングが適切なタイミングとなるように設定されている。つまり、コントローラ9は、サンプルホールド回路SH0〜SHnを所定のタイミングでサンプルホールドさせるサンプルホールドタイミング設定手段の機能を持つ。
図3は、サンプルホールド動作の概要を示す。この図3に示すように(ソースドライバ7jの)サンプルホールド部13には、1H期間毎にV0、V1、V2、…、Vnのように変化する基準電圧GAVが供給される。
また、1H期間毎に変化する基準電圧GAVに対応して、サンプルホールド用クロックGACLKも(ソースドライバ7j内の)サンプルホールドパルス生成回路16に入力される。このサンプルホールドパルス生成回路16は、サンプルホールド用クロックGACLKを1H期間毎に切り換えてサンプルホールドパルスGACLKiとしてサンプルホールド部13のサンプルホールド回路SHiに印加して、基準電圧Viを順次サンプルホールドさせる。
サンプルホールドをするタイミングは、基準電圧GAVの電圧変化点付近ではなく、マルチプレクサ11により選択されて、選択された基準電圧が安定したタイミング(図3における黒丸で示すタイミング)でサンプルホールドされる(図5において、より具体的に示している)。
また、1H期間毎に変化する基準電圧GAVに対応して、サンプルホールド用クロックGACLKも(ソースドライバ7j内の)サンプルホールドパルス生成回路16に入力される。このサンプルホールドパルス生成回路16は、サンプルホールド用クロックGACLKを1H期間毎に切り換えてサンプルホールドパルスGACLKiとしてサンプルホールド部13のサンプルホールド回路SHiに印加して、基準電圧Viを順次サンプルホールドさせる。
サンプルホールドをするタイミングは、基準電圧GAVの電圧変化点付近ではなく、マルチプレクサ11により選択されて、選択された基準電圧が安定したタイミング(図3における黒丸で示すタイミング)でサンプルホールドされる(図5において、より具体的に示している)。
なお、この場合、m個のソースドライバ7j(内のサンプルホールド回路SHi)は、それぞれ同じ基準電圧Viを同時にサンプルホールドすることになる。
なお、図3は、概略を示すものであり、後述するようにサンプルホールドされた基準電圧V0〜Vnは、次にサンプルホールドされることにより前の値が更新されるまで、以前にサンプルホールドした基準電圧V0〜Vnを保持することになる。
また、図3では基準電圧GAVを階段状となる波形で示しているが、全ての基準電圧V0〜Vnを選択できればよく、その順序は任意で良い。
図2に示すようにn+1個のサンプルホールド回路SH0〜SHnによりそれぞれサンプルホールドされた基準電圧V0〜Vnは、ソースドライバ7j内のD/A変換部17に供給される。このD/A変換部17は、基準電圧V0〜Vnにおける隣接する電圧間をそれぞれ多数の分圧用抵抗により複数に分圧して階調電圧を生成する階調電圧発生部18と、画像データにより、その画像データの値に対応した階調電圧を選択することによりガンマ補正も行って出力するデコーダ部19とを有する。
なお、図3は、概略を示すものであり、後述するようにサンプルホールドされた基準電圧V0〜Vnは、次にサンプルホールドされることにより前の値が更新されるまで、以前にサンプルホールドした基準電圧V0〜Vnを保持することになる。
また、図3では基準電圧GAVを階段状となる波形で示しているが、全ての基準電圧V0〜Vnを選択できればよく、その順序は任意で良い。
図2に示すようにn+1個のサンプルホールド回路SH0〜SHnによりそれぞれサンプルホールドされた基準電圧V0〜Vnは、ソースドライバ7j内のD/A変換部17に供給される。このD/A変換部17は、基準電圧V0〜Vnにおける隣接する電圧間をそれぞれ多数の分圧用抵抗により複数に分圧して階調電圧を生成する階調電圧発生部18と、画像データにより、その画像データの値に対応した階調電圧を選択することによりガンマ補正も行って出力するデコーダ部19とを有する。
このD/A変換部17を含むソースドライバ7jの詳細な構成を図4に示す。
図4に示すようにソースドライバ7j内のサンプルホールド部(図4ではSH部と略記)13によりサンプルホールドされた基準電圧V0〜Vnは、D/A変換部17に入力される。
また、このソースドライバ7jは、データ転送クロックDATACLKと画素サンプル開始信号DIOとが入力されるシフトレジスタ等により構成されるデータコントロール回路21を有する。このデータコントロール回路21は、データ転送クロックDATACLKと画素サンプル開始信号DIOに同期して、データバスを介して入力される画像データDATAを第1レジスタ(図4ではREG1と略記)22に順次格納させる。
この第1レジスタ22に順次格納された画像データは、この第1レジスタ22の水平方向のレジスタ数まで格納されたタイミングで第2のレジスタ(図4ではREG2)23に転送される。
図4に示すようにソースドライバ7j内のサンプルホールド部(図4ではSH部と略記)13によりサンプルホールドされた基準電圧V0〜Vnは、D/A変換部17に入力される。
また、このソースドライバ7jは、データ転送クロックDATACLKと画素サンプル開始信号DIOとが入力されるシフトレジスタ等により構成されるデータコントロール回路21を有する。このデータコントロール回路21は、データ転送クロックDATACLKと画素サンプル開始信号DIOに同期して、データバスを介して入力される画像データDATAを第1レジスタ(図4ではREG1と略記)22に順次格納させる。
この第1レジスタ22に順次格納された画像データは、この第1レジスタ22の水平方向のレジスタ数まで格納されたタイミングで第2のレジスタ(図4ではREG2)23に転送される。
第2のレジスタ23に転送された画像データは、D/A変換開始信号LOADに同期して、D/A変換部17のデジタル入力端(つまり図2のデコーダ部19)に出力され、その画像データのデジタル値により階調電圧発生部18における対応するアナログの階調電圧を選択する。そして、選択された階調電圧は、出力回路24を経て液晶駆動出力となり、液晶表示パネル3の各液晶画素2を駆動する。
なお、図2においては、サンプルホールドパルス生成回路16を各ソースドライバ7a〜7m内に設ける構成で示しているが、図4に示すようにソースドライバ部7に1個のサンプルホールドパルス生成回路16を設け、このサンプルホールドパルス生成回路16で生成したサンプルホールドパルスGACLK0〜GACLKnをソースドライバ7a〜7mの各サンプルホールド部13に共通に出力するようにしても良い。
なお、図2においては、サンプルホールドパルス生成回路16を各ソースドライバ7a〜7m内に設ける構成で示しているが、図4に示すようにソースドライバ部7に1個のサンプルホールドパルス生成回路16を設け、このサンプルホールドパルス生成回路16で生成したサンプルホールドパルスGACLK0〜GACLKnをソースドライバ7a〜7mの各サンプルホールド部13に共通に出力するようにしても良い。
本実施例においては、上述したように基準電圧GAVが安定したタイミングにおいてサンプルホールドするようにサンプルホールドするタイミングを規制(或いは制御)する制御手段を設けている。また、本実施例においては、コントローラ9は、例えば図5に示すようにゲート信号GATEによりTFT5のゲートをOFFにして液晶画素2に印加する階調電圧(画素電圧)を保持させたタイミングから次のゲート信号GATEがON(出力)してD/A変換を開始するまでの期間A内にサンプルホールド用クロックGACLK(或いはサンプルホールドパルスGACLKi)が位置するようにそのタイミングを制御している。
つまり、ゲート信号GATEがOFFとなりTFT5のゲートが閉じた期間Aにおいて各基準電圧V0、V1、…を順次サンプルホールドするように制御することにより、このサンプルホールドする動作に伴うノイズが液晶駆動出力に影響しないようにすることができる。
つまり、ゲート信号GATEがOFFとなりTFT5のゲートが閉じた期間Aにおいて各基準電圧V0、V1、…を順次サンプルホールドするように制御することにより、このサンプルホールドする動作に伴うノイズが液晶駆動出力に影響しないようにすることができる。
また、このコントローラ9は、図5に示すように上記期間Aにおいて、サンプルホールド用クロックGACLKが位置するタイミングの前後では、データDATAの転送等を行うデータ転送クロックDATACLKを停止させるように制御する。つまり、このサンプルホールド用クロックGACLK(或いはサンプルホールドパルスGACLKi)を含む期間Bにおいて、データ転送クロックDATACLKを停止させるようにしている。
また、このデータ転送クロックDATACLKを停止させた期間Bにおいては、コントローラ9は、ソースドライバ部7にデータDATAを出力しないように制御している。 このように、期間Bにおいて基準電圧GAVをサンプルホールドするように制御することにより、基準電圧GAVをサンプルホールドする際にデータ転送クロックDATACLKがノイズとしてホールドされる値に混入する影響を解消して、精度良く基準電圧GAVをサンプルホールドすることができるようにしている。
また、このデータ転送クロックDATACLKを停止させた期間Bにおいては、コントローラ9は、ソースドライバ部7にデータDATAを出力しないように制御している。 このように、期間Bにおいて基準電圧GAVをサンプルホールドするように制御することにより、基準電圧GAVをサンプルホールドする際にデータ転送クロックDATACLKがノイズとしてホールドされる値に混入する影響を解消して、精度良く基準電圧GAVをサンプルホールドすることができるようにしている。
また、例えば1H期間毎に1つの基準電圧Viをサンプルホールドすることにより、n+1個の基準電圧V0〜Vnを1フィールド或いは1フレーム期間行わないでも済むようにしている。このため、例えば各1フレーム期間における最初の(n+1)H期間のみ、サンプルホールド部13を動作させるようにしても良い。また、サンプルホールド回路SHiによる基準電圧Viを保持する時間に応じて、数フレーム期間の周期でサンプルホールドさせるようにしても良い。
このような構成による本実施例の動作を説明する。
図1に示すように液晶表示装置1を構成するコントローラ9は、ソースドライバ部7及びゲートドライバ部6を制御して液晶表示パネル3の液晶画素2に画像データを表示する制御を行う。
なお、以下に説明するように基準電圧V0〜Vnがサンプルホールドされるまでの期間(n+1)H期間は、コントローラ9は例えばバックライトを点灯しないで、この期間(n+1)H期間の後にバックライトを点灯する。
図5のタイミング図に示すようにコントローラ9は、ソースドライバ7a〜7mにD/A変換開始信号LOADに同期したデータ転送クロックDATACLKと共に、画像データDATAを送る。
このような構成による本実施例の動作を説明する。
図1に示すように液晶表示装置1を構成するコントローラ9は、ソースドライバ部7及びゲートドライバ部6を制御して液晶表示パネル3の液晶画素2に画像データを表示する制御を行う。
なお、以下に説明するように基準電圧V0〜Vnがサンプルホールドされるまでの期間(n+1)H期間は、コントローラ9は例えばバックライトを点灯しないで、この期間(n+1)H期間の後にバックライトを点灯する。
図5のタイミング図に示すようにコントローラ9は、ソースドライバ7a〜7mにD/A変換開始信号LOADに同期したデータ転送クロックDATACLKと共に、画像データDATAを送る。
また、ゲートドライバ部6は、D/A変換開始信号LOADに同期して、ゲート信号GATEを出力し、このゲート信号GATEがアドレス信号として印加されたゲート線3b上の液晶画素2に接続されたTFT5をONにし、液晶画素2にソースドライバ7a〜7mからの液晶駆動出力(階調電圧)が印加されるようにする。
各ソースドライバ7jを構成する第1レジスタ22は、その水平レジスタ数までの画像データが格納されたタイミングで、画素サンプル開始信号DIOにより第2のレジスタ23にその画像データが転送される。第2のレジスタ23に転送された画像データは、D/A変換部17に出力され、D/A変換部17内のデコーダ部19(図2参照)により、画像データのデジタル値に対応してそれぞれアナログの階調電圧が選択されることになる。 そして、ゲート信号GATEがONからOFFに立ち下がるタイミングで図5の黒丸で示すようにD/A変換部17によるD/A変換状態が固定されて、その画素電圧(階調電圧)が保持される。その保持されたアナログの階調電圧は、出力回路24を経て液晶画素2をそれぞれ駆動する液晶駆動出力(階調電圧)となる。
各ソースドライバ7jを構成する第1レジスタ22は、その水平レジスタ数までの画像データが格納されたタイミングで、画素サンプル開始信号DIOにより第2のレジスタ23にその画像データが転送される。第2のレジスタ23に転送された画像データは、D/A変換部17に出力され、D/A変換部17内のデコーダ部19(図2参照)により、画像データのデジタル値に対応してそれぞれアナログの階調電圧が選択されることになる。 そして、ゲート信号GATEがONからOFFに立ち下がるタイミングで図5の黒丸で示すようにD/A変換部17によるD/A変換状態が固定されて、その画素電圧(階調電圧)が保持される。その保持されたアナログの階調電圧は、出力回路24を経て液晶画素2をそれぞれ駆動する液晶駆動出力(階調電圧)となる。
また、コントローラ9は、1H水平期間に同期してマルチプレクサ11の切換を制御してV0、V1、V2、…の基準電圧GAVを順次サンプルホールド部13に出力する。そして、図5に示すようにゲート信号GATEがOFFから次のゲート信号GATEがONとなるまでの期間A内で、かつデータ転送クロックDATACLKが停止されて、それが出力されない期間Bにおいて、サンプルホールドパルスGACLK0、GACLK1、GACLK2、…によって、その立ち下がりエッジのタイミング(黒丸で図示)で順次基準電圧GAVがサンプルホールドされる。
このようにして、(n+1)H期間が経過すると、n+1個の基準電圧V0〜Vnが確定し、サプルホールド部13はホールドした基準電圧V0〜VnをD/A変換部17の階調電圧発生部18に供給する状態になる。すると、コントローラ9は、バックライトを点灯させる。
このようにして、(n+1)H期間が経過すると、n+1個の基準電圧V0〜Vnが確定し、サプルホールド部13はホールドした基準電圧V0〜VnをD/A変換部17の階調電圧発生部18に供給する状態になる。すると、コントローラ9は、バックライトを点灯させる。
そして、バックライトが点灯した後は、液晶表示パネル3の液晶画素2は、液晶駆動出力、つまり階調電圧に応じてバックライトからの光を透過し、液晶表示パネル3は、階調電圧の階調数でカラー表示する。
また、次のフレームになると、コントローラ9は、1H水平期間に同期してマルチプレクサ11の切換を制御してV0、V1、V2、…の基準電圧GAVを順次サンプルホールド部13に出力し、前に保持された基準電圧が順次更新される。
このように動作する本実施例によれば、コントローラ9からソースドライバ部7にV0〜Vnの基準電圧を供給する信号線を本数を1本(サンプルホールド用クロックGACLKの信号線を含めると2本)に削減することができる。つまり、ソースドライバ部7の外部からソースドライバ部7に基準電圧V0〜Vnを供給する配線本数を大幅に削減することができる。
また、次のフレームになると、コントローラ9は、1H水平期間に同期してマルチプレクサ11の切換を制御してV0、V1、V2、…の基準電圧GAVを順次サンプルホールド部13に出力し、前に保持された基準電圧が順次更新される。
このように動作する本実施例によれば、コントローラ9からソースドライバ部7にV0〜Vnの基準電圧を供給する信号線を本数を1本(サンプルホールド用クロックGACLKの信号線を含めると2本)に削減することができる。つまり、ソースドライバ部7の外部からソースドライバ部7に基準電圧V0〜Vnを供給する配線本数を大幅に削減することができる。
また、本実施例によれば、各基準電圧Viをサンプルホールドするタイミングでは、画像データDATAの転送等に用いるデータ転送クロックDATACLKを停止させるようにしているので、基準電圧GAVをデータ転送クロックDATACLK等のデジタルノイズの影響を受けないで精度良くサンプルホールドすることができる。
つまり、ソースドライバ部7内に、サンプルホールド部13を設けたことにより、ソースドライバ部7の外部と接続する基準電圧V0〜Vn用の配線本数を削減すると共に、サンプルホールドタイミング設定手段により、データ転送クロックDATACLK等のデジタルノイズの影響を受けないで精度良くサンプルホールドすることができ、表示特性の低下を防止できる。
この場合、単に、サンプルホールド部13に相当するものを設けたものでは、サンプルホールドする際にデータ転送クロックDATACLK等のデジタルノイズの影響を受け易い。
つまり、ソースドライバ部7内に、サンプルホールド部13を設けたことにより、ソースドライバ部7の外部と接続する基準電圧V0〜Vn用の配線本数を削減すると共に、サンプルホールドタイミング設定手段により、データ転送クロックDATACLK等のデジタルノイズの影響を受けないで精度良くサンプルホールドすることができ、表示特性の低下を防止できる。
この場合、単に、サンプルホールド部13に相当するものを設けたものでは、サンプルホールドする際にデータ転送クロックDATACLK等のデジタルノイズの影響を受け易い。
また、本実施例においては、上記サンプルホールドタイミング設定手段により、基準電圧GAVをサンプルホールドするサンプルホールドパルスGACLK0〜GACLKnは液晶駆動出力(階調電圧)が確定した期間A内で行うようにしているので、液晶表示パネル3での表示に影響を及ぼさないようにでき、表示特性の低下を防止できる。
図6は実施例1の変形例に係る液晶表示装置1Bの構成を示す。図1の構成の場合には、コントローラ9はクロック伝送線15によりサンプルホールド用クロックGACLKを各ソースドライバ7a〜7mに伝送していたが、本変形例ではこのクロック伝送線15を設けない構成にしている。
そして図6に示すようにソースドライバ部7には、例えば画素サンプル開始信号DIOとデータ転送クロックDATACLKを入力信号としてサンプルホールドパルスGACLK0〜GACLKnを出力(生成)するサンプルホールドパルス生成回路29を設けている。
図6は実施例1の変形例に係る液晶表示装置1Bの構成を示す。図1の構成の場合には、コントローラ9はクロック伝送線15によりサンプルホールド用クロックGACLKを各ソースドライバ7a〜7mに伝送していたが、本変形例ではこのクロック伝送線15を設けない構成にしている。
そして図6に示すようにソースドライバ部7には、例えば画素サンプル開始信号DIOとデータ転送クロックDATACLKを入力信号としてサンプルホールドパルスGACLK0〜GACLKnを出力(生成)するサンプルホールドパルス生成回路29を設けている。
このサンプルホールドパルス生成回路29は、例えば画素サンプル開始信号DIOをトリガ信号としてデータ転送クロックDATACLKを計数し、このデータ転送クロックDATACLKを液晶表示パネル3の水平方向の画素数だけ計数するカウンタ回路と、このカウンタ回路の計数出力でパルスを発生するパルス発生回路とにより簡単な回路で構成することができる。
そして、このサンプルホールドパルス生成回路29は、上記のように液晶表示パネル3の水平方向の画素数だけ計数したタイミング直後から次のA/D変換開始信号LOADが出力されるまでの間、つまり図5の期間B内においてサンプルホールドパルスGACLK0〜GACLKnを出力する。
そして、このサンプルホールドパルス生成回路29は、上記のように液晶表示パネル3の水平方向の画素数だけ計数したタイミング直後から次のA/D変換開始信号LOADが出力されるまでの間、つまり図5の期間B内においてサンプルホールドパルスGACLK0〜GACLKnを出力する。
本変形例では、実施例1におけるサンプルホールドタイミング設定手段の機能の一部は、このサンプルホールドパルス生成回路29が持つことになる。
本変形例によれば、実施例1の構成において、さらにコントローラ9とソースドライバ部7とをクロック伝送線15で接続してサンプルホールド用クロックGACLKをソースドライバ部7に伝送することを必要としないので、コントローラ9とソースドライバ部7とを接続する信号線の本数を削減することができる。その他、実施例1の場合と同様の効果を有する。
本変形例によれば、実施例1の構成において、さらにコントローラ9とソースドライバ部7とをクロック伝送線15で接続してサンプルホールド用クロックGACLKをソースドライバ部7に伝送することを必要としないので、コントローラ9とソースドライバ部7とを接続する信号線の本数を削減することができる。その他、実施例1の場合と同様の効果を有する。
図7は本発明の実施例2に従ったソースドライバ7jの構成を示す。本実施例のソースドライバ7jは、サンプルホールド回路SH0〜SHnと、それぞれのサンプルホールド回路SH0〜SHnを構成する増幅器で発生するオフセットをキャンセルするオフセットキャンセル回路31を設けたサンプルホールド回路SH0′〜SHn′を用いた構成にしている。
例えばサンプルホールド回路SH0は、サンプルホールド用スイッチSW1と、差動型のアンプ32Aと、このアンプ32Aの反転入力端及び出力端との間に接続されたホールド用コンデンサC1とからなる。
なお、本実施例におけるサンプルホールド回路SH0〜SHnは、反転した基準電圧を出力する。
例えばサンプルホールド回路SH0は、サンプルホールド用スイッチSW1と、差動型のアンプ32Aと、このアンプ32Aの反転入力端及び出力端との間に接続されたホールド用コンデンサC1とからなる。
なお、本実施例におけるサンプルホールド回路SH0〜SHnは、反転した基準電圧を出力する。
このため、サンプルホールド回路SH0には例えば基準電圧Vn(=−V0)が入力され、サンプルホールドして反転した基準電圧−Vn(=V0)を出力する。他のサンプルホールド回路SH1〜Shnも同様に、入力される基準電圧Vn−1〜V0をそれぞれサンプルホールドして反転した基準電圧−Vn−1(=V1)〜−V0(=Vn)を出力する。
また、オフセットキャンセル回路31は、スイッチSW1とアンプ32Aの反転入力端との間に設けた第2のスイッチSW2と、アンプ32Aの出力端と非反転入力端との間に設けられた第3のスイッチSW3及び入力信号を反転して出力する反転アンプ32Bと、この反転アンプ32Bの出力端に設けたオフセットキャンセル用コンデンサC2とからなる。
また、オフセットキャンセル回路31は、スイッチSW1とアンプ32Aの反転入力端との間に設けた第2のスイッチSW2と、アンプ32Aの出力端と非反転入力端との間に設けられた第3のスイッチSW3及び入力信号を反転して出力する反転アンプ32Bと、この反転アンプ32Bの出力端に設けたオフセットキャンセル用コンデンサC2とからなる。
そして、実際にサンプルホールドするタイミングの直前において、以下に説明するオフセットキャンセルモードにより、オフセットキャンセル用コンデンサC2にアンプ32Aのオフセット電圧Δaを反転した値−Δaを保持する状態にする。その後、サンプルホールドパルスGACLK0によりスイッチSW1をONからOFFにさせてホールド用コンデンサC1にオフセットがキャンセルされた(そして反転される)基準電圧V0をサンプルホールドさせる。
オフセットキャンセルモードにおいては、図7に示すようにスイッチSW1〜SW3をセットする。つまり、SW1はOFF(或いはON),SW2は接点bがON、SW3は接点bがONにされ、コンデンサC2には反転アンプ32Bのオフセット電圧Δbが保持される。
オフセットキャンセルモードにおいては、図7に示すようにスイッチSW1〜SW3をセットする。つまり、SW1はOFF(或いはON),SW2は接点bがON、SW3は接点bがONにされ、コンデンサC2には反転アンプ32Bのオフセット電圧Δbが保持される。
この第1の状態(ステップ)においては、アンプ32Aの出力端には、アンプ32A及び32Bのオフセット電圧が加算された値Δa+Δbが出力される。
次の第2のステップにおいて、図7に示す状態からSW3は接点aがONするように切り換えられる。そして、アンプ32Aの出力端に保持された上記値Δa+Δbは、反転アンプ32Bを通してコンデンサC2に保持される。つまり、このコンデンサC2には、値Δa+Δbを反転した値−(Δa+Δb)及び反転アンプ32Bによるオフセット電圧Δbとが加算された値−Δaが保持される。
このようにして、コンデンサC2に電圧−Δaが保持された後、スイッチSW2は接点aがON、そしてSW3が接点bがONとなるように切り換えられてサンプルホールド回路SH0は、サンプルホールドパルスGACLK0が入力されるのを待つ第3のステップ、つまりサンプルホールドモードになる。
次の第2のステップにおいて、図7に示す状態からSW3は接点aがONするように切り換えられる。そして、アンプ32Aの出力端に保持された上記値Δa+Δbは、反転アンプ32Bを通してコンデンサC2に保持される。つまり、このコンデンサC2には、値Δa+Δbを反転した値−(Δa+Δb)及び反転アンプ32Bによるオフセット電圧Δbとが加算された値−Δaが保持される。
このようにして、コンデンサC2に電圧−Δaが保持された後、スイッチSW2は接点aがON、そしてSW3が接点bがONとなるように切り換えられてサンプルホールド回路SH0は、サンプルホールドパルスGACLK0が入力されるのを待つ第3のステップ、つまりサンプルホールドモードになる。
そして、サンプルホールドパルスGACLK0がスイッチSW1をONからOFFにしたタイミングで入力される基準電圧Vnをサンプルホールドする。この場合、オフセットキャンセル用コンデンサC2にアンプ32Aのオフセット電圧Δaを反転した値−Δaが保持されているので、アンプ32Aによるオフセットがキャンセルされる。
なお、スイッチSW2及びSW3の切換は、例えばサンプルホールドパルス生成回路29からの制御信号により生成される。このサンプルホールドパルス生成回路29は、サンプルホールドパルスGACLK0〜GACLKnを出力すると共に、その直前でスイッチSW2及びSW3の切換を制御するパルスを出力する。
なお、スイッチSW2及びSW3の切換は、例えばサンプルホールドパルス生成回路29からの制御信号により生成される。このサンプルホールドパルス生成回路29は、サンプルホールドパルスGACLK0〜GACLKnを出力すると共に、その直前でスイッチSW2及びSW3の切換を制御するパルスを出力する。
本実施例によれば、サンプルホールド回路SH0〜SHnを設けたことにより、サンプルホールド回路SH0〜SHnで発生するオフセットをオフセットキャンセル回路31によりキャンセルすることができる。
従って、本実施例によれば、実施例1のように信号線の本数を削減したり、ノイズの影響を受けることなくサンプルホールドすること等ができると共に、さらにサンプルホールド回路SH0〜SHnにより発生するオフセット電圧をキャンセルできるので、精度の良い基準電圧をソースドライバ部7側で生成することができる。また、表示特性の良好な状態でカラー表示することができる。
なお、サンプルホールド回路SH0〜SHnにより発生するオフセットをキャンセルする具体例として図7においては具体的に1つのオフセットキャンセル回路31の構成を示したが、例えば図8(A)〜図8(C)に示すようなオフセットキャンセル機能を備えたサンプルホールド回路SH″を採用しても良い。
従って、本実施例によれば、実施例1のように信号線の本数を削減したり、ノイズの影響を受けることなくサンプルホールドすること等ができると共に、さらにサンプルホールド回路SH0〜SHnにより発生するオフセット電圧をキャンセルできるので、精度の良い基準電圧をソースドライバ部7側で生成することができる。また、表示特性の良好な状態でカラー表示することができる。
なお、サンプルホールド回路SH0〜SHnにより発生するオフセットをキャンセルする具体例として図7においては具体的に1つのオフセットキャンセル回路31の構成を示したが、例えば図8(A)〜図8(C)に示すようなオフセットキャンセル機能を備えたサンプルホールド回路SH″を採用しても良い。
このサンプルホールド回路SH″は、入力される基準電圧ViをスイッチSW1を介してサンプルホールド用コンデンサC1にサンプルホールドし、このコンデンサC1にホールドされた基準電圧Viをバッファ用アンプ32Aを介してD/A変換部17側に出力する。
この場合、アンプ32Aで発生するオフセットは、オフセットキャンセル用コンデンサC2及びスイッチSW4〜SW6を用いることによりキャンセルできる。そして、アンプ32Aのオフセットがキャンセルされたタイミングにおいて、図8(D)に示すようにスイッチSW1がONからOFFにされ、コンデンサC1にホールドされた基準電圧Viがアンプ32Aを経てD/A変換部17側に出力される。
このため、以下ではアンプ32Aにより発生するオフセットをキャンセルする部分の構成及び動作を説明する。
この場合、アンプ32Aで発生するオフセットは、オフセットキャンセル用コンデンサC2及びスイッチSW4〜SW6を用いることによりキャンセルできる。そして、アンプ32Aのオフセットがキャンセルされたタイミングにおいて、図8(D)に示すようにスイッチSW1がONからOFFにされ、コンデンサC1にホールドされた基準電圧Viがアンプ32Aを経てD/A変換部17側に出力される。
このため、以下ではアンプ32Aにより発生するオフセットをキャンセルする部分の構成及び動作を説明する。
このアンプ32Aの非反転入力端及び反転入力端間には、スイッチSW5及びオフセットホールド用コンデンサC2が直列接続され、アンプ32Aの出力端及び反転入力端間にはスイッチSW6が接続され、スイッチSW5及びコンデンサC2の接続点とアンプ32Aの出力端との間にはスイッチSW4が接続されている。
そして、これらスイッチSW4〜SW6は、図8(D)に示すようにD/A変換開始信号LOADに同期してON/OFFが制御される。具体的には、リセット期間Tr、チャージ期間Tc、そして出力期間(ホールド期間)Toの3つの期間を経て、アンプ32Aのオフセットがキャンセルされる。
この場合、スイッチSW4〜SW6は、リセット期間Trでは図8(A)のように設定され、チャージ期間Tcでは図8(B)のように設定され、そして出力期間Toでは図8(C)のように設定される。
そして、これらスイッチSW4〜SW6は、図8(D)に示すようにD/A変換開始信号LOADに同期してON/OFFが制御される。具体的には、リセット期間Tr、チャージ期間Tc、そして出力期間(ホールド期間)Toの3つの期間を経て、アンプ32Aのオフセットがキャンセルされる。
この場合、スイッチSW4〜SW6は、リセット期間Trでは図8(A)のように設定され、チャージ期間Tcでは図8(B)のように設定され、そして出力期間Toでは図8(C)のように設定される。
図8(A)のリセット期間Trでは、図8(C)によりコンデンサC2に保持されたアンプ32Aのオフセット電圧ΔaがスイッチSW4及びSW6のONにより放電され、リセットされる。
このコンデンサC2の電荷が放電されたリセット期間Trの後、図8(B)に示すようにスイッチSW4がONからOFFに、スイッチSW5がOFFからONにされて(スイッチSW6はONのまま)、チャージ期間Tcとなり、ONされたスイッチSW5を経て非反転入力端及び反転入力端間にコンデンサC2が接続された状態となり、このコンデンサC2には、アンプ32Aにより発生するオフセット電圧Δaが充電される。この場合、出力端の電圧は、基準電圧Viにオフセット電圧Δaが加算されたVi+Δaになる。 そして、このチャージ期間Tcの後、スイッチSW4〜SW6が前の状態から切り替えられ(ONのものはOFF、OFFのものはON)、コンデンサC2にはオフセット電圧Δaが保持された状態となり、このオフセット電圧Δaがアンプ32Aの反転入力端に印加される状態になる。
このコンデンサC2の電荷が放電されたリセット期間Trの後、図8(B)に示すようにスイッチSW4がONからOFFに、スイッチSW5がOFFからONにされて(スイッチSW6はONのまま)、チャージ期間Tcとなり、ONされたスイッチSW5を経て非反転入力端及び反転入力端間にコンデンサC2が接続された状態となり、このコンデンサC2には、アンプ32Aにより発生するオフセット電圧Δaが充電される。この場合、出力端の電圧は、基準電圧Viにオフセット電圧Δaが加算されたVi+Δaになる。 そして、このチャージ期間Tcの後、スイッチSW4〜SW6が前の状態から切り替えられ(ONのものはOFF、OFFのものはON)、コンデンサC2にはオフセット電圧Δaが保持された状態となり、このオフセット電圧Δaがアンプ32Aの反転入力端に印加される状態になる。
そのため、この場合における出力端の電圧は、前の状態、つまり図8(B)の出力端の状態からオフセット電圧Δa分だけ低い基準電圧Viとなる。つまり、オフセット電圧Δa分がキャンセルされ、アンプ32Aにオフセット電圧Δaが存在しても、それが補正され、出力端から基準電圧Viが出力される。
この出力期間ToにおけるSW4〜SW6の切換のタイミングに同期(少し遅れたタイミングにしても良い)して、スイッチSW1はONからOFFにされ、コンデンサC1にホールドされた基準電圧Viが、オフセットキャンセルされた状態のアンプ32Aを介してD/A変換部17に出力される。
図8に示すオフセットキャンセルの補正機能を備えたサンプルホールド回路SH″によれば、図7の場合よりも簡単な構成でオフセットを解消して基準電圧ViをD/A変換部17側に出力することができる。
なお、本実施例においては、オフセットキャンセル機能を備えたものを具体的に2つ示したが、本発明はこれらに限定されるものでなく、公知その他の任意のオフセットキャンセル手段を設けたものを採用しても良いことは明らかである。
なお、本実施例においては、オフセットキャンセル機能を備えたものを具体的に2つ示したが、本発明はこれらに限定されるものでなく、公知その他の任意のオフセットキャンセル手段を設けたものを採用しても良いことは明らかである。
図9は本発明の実施例3に従ったソースドライバ7jの構成を示す。本実施例は、例えば図2のソースドライバ7jの構成において、出力回路24の液晶駆動出力をオフセットキャンセル回路41を介してサンプルホールド回路SH0〜SHnにフィードバックさせ、サンプルホールド回路SH0〜SHn内のサンプルホールド用アンプで発生するオフセットと、出力回路24を構成するバッファアンプで発生するオフセットとをキャンセル(解消)ないしは低減する構成にしている。
また、本実施例では、図10のタイミング図に示すように例えば垂直ブランキング期間VDにおいて、基準電圧GAVのサンプルホールドを行うようにしている。
この垂直ブランキング期間DVは、仮に液晶駆動出力が出力されたとしても、TFT5にはゲート信号GATEが出力されないため、画素電圧(階調電圧)を保持する動作は行わない。また、コントローラ9側からソースドライバ7jに画像データを送る必要もないので、画像データ転送クロックDATACLKも止めることが出来る。
また、本実施例では、図10のタイミング図に示すように例えば垂直ブランキング期間VDにおいて、基準電圧GAVのサンプルホールドを行うようにしている。
この垂直ブランキング期間DVは、仮に液晶駆動出力が出力されたとしても、TFT5にはゲート信号GATEが出力されないため、画素電圧(階調電圧)を保持する動作は行わない。また、コントローラ9側からソースドライバ7jに画像データを送る必要もないので、画像データ転送クロックDATACLKも止めることが出来る。
そして、本実施例では、画像表示のための階調電圧を保持することを行わない期間であり、かつ画像データ転送クロックDATACLKも停止することができるこの垂直ブランキング期間DV内において、サンプルホールド回路SH0〜SHn及び出力回路24で発生するオフセットをキャンセルし、かつ所定階調数で表示する場合に必要となる基準電圧GAVを順次、時分割でサンプルホールドするようにしている。
図10に示すように垂直ブランキング期間VDになる直前までは、A/D変換開始信号LOAD及びゲート信号GATE、データ転送クロックDATACLK,画像データDATAが同期して出力され、例えば、垂直ブランキング期間VDになる1H期間前付近で、データ転送クロックDATACLK及びデータDATAは出力停止となっている。
また、ゲート信号GATEは、垂直ブランキング期間VDの直前にOFFとなり、そのタイミングで画素電圧が保持され、そのタイミング以降における垂直ブランキング期間DVではゲート信号GATEは、出力停止状態となる。
図10に示すように垂直ブランキング期間VDになる直前までは、A/D変換開始信号LOAD及びゲート信号GATE、データ転送クロックDATACLK,画像データDATAが同期して出力され、例えば、垂直ブランキング期間VDになる1H期間前付近で、データ転送クロックDATACLK及びデータDATAは出力停止となっている。
また、ゲート信号GATEは、垂直ブランキング期間VDの直前にOFFとなり、そのタイミングで画素電圧が保持され、そのタイミング以降における垂直ブランキング期間DVではゲート信号GATEは、出力停止状態となる。
この垂直ブランキング期間DVにおいて、基準電圧GAVはV0、V1、…、Vnと順次変化し、サンプルホールド用クロックGACLK(サンプルホールドパルスGACLK0〜n)により順次サンプルホールドされる。
そして、(n+1)個の基準電圧V0〜Vnがサンプルホールドされると、垂直ブランキング期間DVが終了し、次のフレームの画像データの表示が開始する期間となり、サンプルホールドされた基準電圧V0〜Vnを用いてA/D変換部17は、デジタルの画像データから対応するアナログの階調電圧が選択されるように変換し、変換されたアナログの階調電圧を出力回路24を経て液晶駆動出力として液晶表示パネル3側に供給される。
そして、(n+1)個の基準電圧V0〜Vnがサンプルホールドされると、垂直ブランキング期間DVが終了し、次のフレームの画像データの表示が開始する期間となり、サンプルホールドされた基準電圧V0〜Vnを用いてA/D変換部17は、デジタルの画像データから対応するアナログの階調電圧が選択されるように変換し、変換されたアナログの階調電圧を出力回路24を経て液晶駆動出力として液晶表示パネル3側に供給される。
また、本実施例においては、以下のようにしてサンプルホールド回路回路SH0〜SHn及び出力回路24を構成するバッファアンプ(液晶駆動アンプ)で発生するオフセットとを低減する。
具体的には、出力回路24の液晶駆動アンプ数は、サンプルホールド回路SH0〜SHnの数よりは多数であり、多数の液晶駆動アンプにおけるオフセットのばらつきのヒストグラムを予め測定して、以下に説明するように正極または負極全液晶駆動出力のオフセットの平均値に最も近いもの出力する液晶駆動アンプを所定の液晶アンプに設定し、その所定の液晶アンプの出力をオフセットキャンセル回路41を介してそれぞれサンプルホールド回路SH0〜SHnの入力側にフィードバックさせ、そのオフセットをサンプルホールド回路SH0〜SHnのオフセットΔSと共にサンプルホールド時にキャンセルする。 つまり、各基準電圧をサンプルホールドする際のサンプル時では、出力回路24における所定の液晶駆動アンプの液晶駆動出力をオフセットキャンセル回路41により保持し、保持した値をサンプルホールド回路SH0〜SHnにフィードバックする。
そして、ホールド時にはサンプルホールド回路SH0〜SHnのオフセットと所定の液晶駆動出力のオフセットを合わせてキャンセルする。
ここで所定の液晶駆動アンプとは、液晶画素2を交流駆動する際における正極の階調電圧を出力するための基準電圧をサンプルホールドする場合は、正極出力時の全液晶駆動アンプのオフセットの平均値に最も近い液晶駆動アンプであり、負極の階調電圧を出力するための基準電圧をサンプルホールドする場合は、負極出力時の全液晶駆動アンプのオフセットの平均値に最も近い液晶駆動駆動アンプの出力値が望ましい。
このようにキャンセル動作を行うと、図11に示すようにキャンセル動作終了後のサンプルホールド回路SH0〜SHnのホールド電圧は、cのようになる。
ここで所定の液晶駆動アンプとは、液晶画素2を交流駆動する際における正極の階調電圧を出力するための基準電圧をサンプルホールドする場合は、正極出力時の全液晶駆動アンプのオフセットの平均値に最も近い液晶駆動アンプであり、負極の階調電圧を出力するための基準電圧をサンプルホールドする場合は、負極出力時の全液晶駆動アンプのオフセットの平均値に最も近い液晶駆動駆動アンプの出力値が望ましい。
このようにキャンセル動作を行うと、図11に示すようにキャンセル動作終了後のサンプルホールド回路SH0〜SHnのホールド電圧は、cのようになる。
なお、図11において、
a:サンプル時のサンプルホールド出力電圧
=基準電圧入力 + サンプルホールド回路のオフセット電圧ΔS
b:サンプル時の液晶駆動出力
=基準電圧入力 + サンプルホールド回路のオフセット電圧ΔS
+ 液晶駆動アンプのオフセット電圧ΔD(正極または負極全液晶駆動出力のオフセットの平均値に最も近い出力)
c:ホールド時のサンプルホールド出力電圧
=基準電圧
− 液晶駆動アンプのオフセット電圧ΔD(正極または負極全液晶駆動出力のオフセットの平均値に最も近い出力)
d:ホールド時の液晶駆動出力=基準電圧
である。そして、出力回路24を介して階調電圧を出力する際に、液晶駆動アンプのオフセット電圧ΔDがキャンセルされて液晶画素側に印加されるようになる。
a:サンプル時のサンプルホールド出力電圧
=基準電圧入力 + サンプルホールド回路のオフセット電圧ΔS
b:サンプル時の液晶駆動出力
=基準電圧入力 + サンプルホールド回路のオフセット電圧ΔS
+ 液晶駆動アンプのオフセット電圧ΔD(正極または負極全液晶駆動出力のオフセットの平均値に最も近い出力)
c:ホールド時のサンプルホールド出力電圧
=基準電圧
− 液晶駆動アンプのオフセット電圧ΔD(正極または負極全液晶駆動出力のオフセットの平均値に最も近い出力)
d:ホールド時の液晶駆動出力=基準電圧
である。そして、出力回路24を介して階調電圧を出力する際に、液晶駆動アンプのオフセット電圧ΔDがキャンセルされて液晶画素側に印加されるようになる。
本実施例によれば、キャンセル動作を行うと、基準電圧入力−正または負の全液晶駆動アンプ出力のオフセットの平均値に最も近い値となる。
このことは、ソースドライバのオフセット成分の内、液晶駆動出力端子間固有のオフセットのばらつきをキャンセルできないものの、液晶画素を交流駆動のための正極出力時の全液晶駆動出力の平均値と、負極出力時の全液晶駆動出力の平均値のオフセット電圧の差に関してはキャンセルできる。
従って、本実施例によれば、実施例2の場合よりも、さらに表示特性を改善して高精度の階調表示ができるようになる。
なお、上述した各実施例においては、液晶画素を駆動する駆動方法として、アクティブマトリックス方式のスイッチング素子として、TFTを採用した場合で説明したが、TFTの代わりにMetal Insulated Metal(MIMと略記)を採用した液晶駆動装置の場合にも適用することができる。
このMIMを採用した液晶駆動装置の場合にも、MIMを駆動する駆動信号印加手段に対して、実施例1等のソースドライバ部7の場合と同様に適用することができる。
なお、上述した実施例等を部分的に組み合わせる等して構成される実施例等も本発明に属する。
このことは、ソースドライバのオフセット成分の内、液晶駆動出力端子間固有のオフセットのばらつきをキャンセルできないものの、液晶画素を交流駆動のための正極出力時の全液晶駆動出力の平均値と、負極出力時の全液晶駆動出力の平均値のオフセット電圧の差に関してはキャンセルできる。
従って、本実施例によれば、実施例2の場合よりも、さらに表示特性を改善して高精度の階調表示ができるようになる。
なお、上述した各実施例においては、液晶画素を駆動する駆動方法として、アクティブマトリックス方式のスイッチング素子として、TFTを採用した場合で説明したが、TFTの代わりにMetal Insulated Metal(MIMと略記)を採用した液晶駆動装置の場合にも適用することができる。
このMIMを採用した液晶駆動装置の場合にも、MIMを駆動する駆動信号印加手段に対して、実施例1等のソースドライバ部7の場合と同様に適用することができる。
なお、上述した実施例等を部分的に組み合わせる等して構成される実施例等も本発明に属する。
1…液晶表示装置
2…液晶画素
3…液晶表示パネル
4…液晶駆動装置
5…TFT
6…ゲートドライバ部
7…ソースドライバ部
7a〜7m…ソースドライバ
8…基準電圧発生部
11…マルチプレクサ
12…基準電圧伝送線
13…サンプルホールド部
2…液晶画素
3…液晶表示パネル
4…液晶駆動装置
5…TFT
6…ゲートドライバ部
7…ソースドライバ部
7a〜7m…ソースドライバ
8…基準電圧発生部
11…マルチプレクサ
12…基準電圧伝送線
13…サンプルホールド部
Claims (5)
- 複数の基準電圧を分圧することにより所定階調数に対応した階調電圧を生成し、前記階調電圧を駆動信号として2次元的に配置された各液晶画素に印加する駆動信号印加手段と、
前記駆動信号印加手段の外部に設けられ、前記階調電圧を生成するために設けられた前記複数の基準電圧を時分割で選択し、選択された基準電圧を基準電圧伝送線を介して伝送させる基準電圧選択手段と、
前記駆動信号印加手段の内部に設けられ、前記基準電圧伝送線を介して時分割で入力される前記複数の基準電圧をそれぞれサンプルホールドすることにより、前記駆動信号印加手段にて使用される前記複数の基準電圧を保持するサンプルホールド手段と、
前記サンプルホールド手段を所定のタイミングでサンプルホールドさせるサンプルホールドタイミング設定手段と、
を具備したことを特徴とする液晶駆動装置。 - 前記サンプルホールドタイミング設定手段は、前記液晶画素に前記駆動信号としての階調電圧が保持された直後から次の階調電圧が出力し始めるまでの間の期間内のタイミングで、サンプルホールドパルスを前記サンプルホールド手段に印加し、前記前記複数の基準電圧における各々の基準電圧を所定の順序でサンプルホールドさせることを特徴とする請求項1に記載の液晶駆動装置。
- 前記サンプルホールド手段が、複数の基準電圧を順次或いは1つのアナログの基準電圧をサンプルホールドするタイミングの前後で前記液晶画素に表示するための画像データの転送に用いるデータ転送用クロックを停止させるようにしたことを特徴とする請求項1に記載の液晶駆動装置。
- 前記サンプルホールド手段及び前記駆動信号印加手段における少なくとも一方で発生するオフセットをキャンセルするオフセットキャンセル手段を設けたことを特徴とする請求項1に記載の液晶駆動装置。
- 前記液晶駆動装置は、前記各液晶画素が2次元的に配置された液晶表示パネルと、
前記液晶表示パネルにおける前記液晶駆動装置から前記階調電圧が印加される方向と直交する方向から各液晶画素にアドレス信号を印加するアドレス信号印加手段とを備えた液晶表示装置に設けられることを特徴とする請求項1に記載の液晶駆動装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005110280A JP2006292848A (ja) | 2005-04-06 | 2005-04-06 | 液晶駆動装置及び液晶表示装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005110280A JP2006292848A (ja) | 2005-04-06 | 2005-04-06 | 液晶駆動装置及び液晶表示装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2006292848A true JP2006292848A (ja) | 2006-10-26 |
Family
ID=37413518
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2005110280A Pending JP2006292848A (ja) | 2005-04-06 | 2005-04-06 | 液晶駆動装置及び液晶表示装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2006292848A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100829458B1 (ko) | 2006-11-15 | 2008-05-15 | (주)토마토엘에스아이 | 액정 표시 장치의 디지털 감마전압 출력장치 |
KR101150163B1 (ko) | 2009-10-30 | 2012-05-25 | 주식회사 실리콘웍스 | 유기발광다이오드 표시장치의 구동 회로 및 방법 |
JP2016018197A (ja) * | 2014-07-11 | 2016-02-01 | シナプティクス・ディスプレイ・デバイス合同会社 | 電圧伝送回路、電圧送信回路、及び、電圧受信回路 |
-
2005
- 2005-04-06 JP JP2005110280A patent/JP2006292848A/ja active Pending
Cited By (5)
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US9311858B2 (en) | 2009-10-30 | 2016-04-12 | Silicon Works Co., Ltd. | Circuit and method for driving OLED display |
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