JP2006323138A - Liquid crystal display apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は液晶表示装置に関する。 The present invention relates to a liquid crystal display device.
従来、この種の装置は例えば特許文献1に示されている。特許文献1に示された液晶表示装置のブロック図を図8に示す。図8において、液晶表示装置50は、液晶パネル51と駆動回路部52とからなる。
Conventionally, this kind of apparatus is shown by
駆動回路部52は、ゲートドライバ60と、ソースドライバ65と、ガンマ補正電圧生成回路61と、階調電圧生成回路62と、コモン電圧生成回路64と、制御用IC66を有している。図示していないが、上記部品51,60,65,61,62,64,66等に各々、適正な電圧を供給する電源供給用回路が設けられている。
上記装置では、ガンマ補正電圧生成回路61と、コモン電圧生成回路64を別々に設けているので、回路が複雑となり、大型化し、コストが高くなる、第1の欠点がある。また上記装置では、各部品51,60,65,61,62,64,66に供給する電圧の供給順序が定められていない。そのため、例えば、ソースドライバ65に対し、最初に、ガンマ補正電圧が供給され、その後に駆動電圧が供給されることがある。その結果、ソースドライバ65は誤動作をしたり、破壊する、第2の欠点がある。
In the above apparatus, since the gamma correction voltage generation circuit 61 and the common
そこで、本発明は、この様な従来の欠点を考慮して、回路が簡単な、ソースドライバやゲートドライバが誤動作しない、液晶表示装置を提供する。 Accordingly, the present invention provides a liquid crystal display device in which a circuit is simple and a source driver and a gate driver do not malfunction in consideration of such conventional drawbacks.
上記課題を解決するために、請求項1の本発明では、複数の行電極及び複数の列電極を有する液晶パネルと、各行電極を駆動するゲートドライバと、各列電極を駆動するソースドライバと、前記ゲートドライバ及び前記ソースドライバに各種信号を出力する制御用集積回路と、前記ソースドライバにガンマ補正用電圧を供給するガンマ補正回路と、電源供給用回路とを備え、前記電源供給用回路は、前記制御用集積回路及び前記ゲートドライバ及び前記ソースドライバに対し、駆動用電圧を出力する第1電源部と、前記制御用集積回路から制御信号を受け取る第1スイッチと、前記第1スイッチを介して前記ガンマ補正回路に対し第2基準電圧を出力する第2電源部を有する。
In order to solve the above problems, in the present invention of
請求項2の本発明では、最初に、前記制御信号により前記第1スイッチが開成され、前記第1電源部が前記駆動用電圧を出力し、その後に、前記制御信号の変化により前記第1スイッチが閉成され、前記第2電源部が前記第2基準電圧を出力する。
In the present invention of
請求項3の本発明では、前記第1電源部の出力を変換する第1変換部を設け、前記第1変換部は前記ガンマ補正回路に対し、第1基準電圧を出力する。 According to a third aspect of the present invention, a first conversion unit for converting the output of the first power supply unit is provided, and the first conversion unit outputs a first reference voltage to the gamma correction circuit.
請求項4の本発明では、前記第1電源部の出力を変換する第2変換部を設け、前記第2変換部は第1チャージポンプ及び第1安定化回路からなり、前記ゲートドライバに対し低電圧を出力する。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a second conversion unit for converting the output of the first power supply unit, and the second conversion unit includes a first charge pump and a first stabilization circuit, and is low with respect to the gate driver. Output voltage.
請求項5の本発明では、前記第1スイッチを介した出力を変換する第3変換部を設け、前記第3変換部は前記ソースドライバに対し列用電圧を出力する。 According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a third conversion unit for converting an output through the first switch, and the third conversion unit outputs a column voltage to the source driver.
請求項6の本発明では、前記第2電源部の出力を変換する第4変換部を設け、前記第4変換部は第2チャージポンプ及び第2安定化回路からなり、前記第4変換部の出力側に接続され、かつ前記制御用集積回路から制御信号を受け取る第2スイッチを設けた。 In a sixth aspect of the present invention, a fourth conversion unit for converting the output of the second power supply unit is provided, and the fourth conversion unit includes a second charge pump and a second stabilization circuit. A second switch connected to the output side and receiving a control signal from the control integrated circuit is provided.
請求項7の本発明では、最初に、前記制御信号により前記第2スイッチが開成され、前記第1電源部が前記駆動用電圧および前記低電圧を出力し、その後に、前記制御信号の変化により前記第2スイッチが閉成され、前記第2電源部が前記ゲートドライバに対し、高電圧を出力し、前記低電圧と前記高電圧が共に出力される。 In the present invention of claim 7, first, the second switch is opened by the control signal, the first power supply unit outputs the driving voltage and the low voltage, and thereafter, by the change of the control signal. The second switch is closed, the second power supply unit outputs a high voltage to the gate driver, and both the low voltage and the high voltage are output.
請求項8の本発明では、前記ガンマ補正回路は前記ソースドライバに対しガンマ補正用電圧を供給すると共に、前記液晶パネルに対し、コモン電圧を供給する様に構成されている。
According to the present invention of
請求項1の構成により、駆動用電圧を出力する電源系と、第2基準電圧を出力する電源系を独立させることができる。その結果、駆動用電圧と、第2基準電圧の供給順序を設定できる。 According to the configuration of the first aspect, the power supply system that outputs the driving voltage and the power supply system that outputs the second reference voltage can be made independent. As a result, the supply order of the driving voltage and the second reference voltage can be set.
請求項2の構成により、最初に、ソースドライバに駆動用電圧を供給し、その後に、第基準電圧を供給し、ガンマ補正回路を介してソースドライバに対し、ガンマ補正用電圧を供給できる。その結果、ソースドライバの誤動作や損傷を防止できる。 According to the configuration of the second aspect, the driving voltage is first supplied to the source driver, and then the first reference voltage is supplied, and the gamma correction voltage can be supplied to the source driver via the gamma correction circuit. As a result, malfunction and damage of the source driver can be prevented.
請求項3の構成により、最初に、ガンマ補正回路に対し、第1基準電圧を供給することができ、ガンマ補正回路はガンマ補正用電圧を出力する準備ができる。 According to the configuration of the third aspect, first, the first reference voltage can be supplied to the gamma correction circuit, and the gamma correction circuit is ready to output the gamma correction voltage.
請求項4の構成により、ゲートドライバに低電圧を供給する第2変換部は、第1チャージポンプ及び第1安定化回路にて構成されている。その結果、第2変換部自身は低消費電力で、効率よく、所望の電圧を出力できる。 According to the configuration of the fourth aspect, the second conversion unit that supplies a low voltage to the gate driver includes the first charge pump and the first stabilization circuit. As a result, the second conversion unit itself can efficiently output a desired voltage with low power consumption.
請求項5の構成により、最初に、ソースドライバに駆動用電圧を供給し、その後に、第1スイッチが閉成し、ソースドライバに列用電圧を供給できる。その結果、ソースドライバの誤動作や損傷を防止できる。 According to the fifth aspect of the present invention, the driving voltage is first supplied to the source driver, and then the first switch is closed to supply the column voltage to the source driver. As a result, malfunction and damage of the source driver can be prevented.
請求項6の構成により、第2スイッチに電圧を供給する第4変換部は、第2チャージポンプ及び第2安定化回路にて構成されている。その結果、第4変換部自身は低消費電力で効率よく、所望の電圧を出力できる。 According to the configuration of the sixth aspect, the fourth conversion unit that supplies the voltage to the second switch includes the second charge pump and the second stabilization circuit. As a result, the fourth conversion unit itself can efficiently output a desired voltage with low power consumption.
請求項7の構成により、最初に、ゲートドライバに駆動用電圧および低電圧を供給し、その後に、ゲートドライバに高電圧および低電圧を供給できる。その結果、ゲートドライバの誤動作や損傷を防止できる。 According to the configuration of the seventh aspect, the driving voltage and the low voltage can be supplied to the gate driver first, and then the high voltage and the low voltage can be supplied to the gate driver. As a result, malfunction and damage of the gate driver can be prevented.
請求項8の構成により、ガンマ補正回路は、ガンマ補正用電圧を供給すると共に、液晶パネルにコモン電圧を供給できる。その結果、従来の2つの回路が1つの回路で済み、回路が簡単となり、小型化でき、コストが安くなる。 According to the configuration of the eighth aspect, the gamma correction circuit can supply a gamma correction voltage and a common voltage to the liquid crystal panel. As a result, the conventional two circuits need only be one circuit, the circuit is simplified, the size can be reduced, and the cost is reduced.
以下に、本発明を実施するための最良の形態を、実施例及び図面を用いて詳細に説明する。以下の実施例は、本発明の技術思想を具体化するための液晶表示装置の一例を例示するものである。本発明は、特許請求の範囲に示した技術思想を逸脱することなく、種々の変更を行ったものにも、均しく適用し得る。 Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described in detail with reference to examples and drawings. The following embodiments exemplify an example of a liquid crystal display device for embodying the technical idea of the present invention. The present invention can be equally applied to various modifications without departing from the technical idea shown in the claims.
以下、図1ないし図3に従い、本実施例に係る液晶表示装置10を説明する。図1は液晶表示装置10のブロック図である。図2は、液晶表示装置10に用いられる電源供給用回路13のブロック図である。図3は、液晶表示装置10に用いられるガンマ補正回路14のブロック図である。
Hereinafter, the liquid
図1において、液晶表示装置10は、液晶パネル11と、制御用集積回路12と、電源供給用回路13と、ガンマ補正回路14と、複数個のソースドライバ15と、複数個のゲートドライバ16等から構成されている。
In FIG. 1, a liquid
液晶パネル11は例えば、下ガラス基板上に複数個設けられた行電極18と、複数個の列電極17と、それらの交点近傍に設けられたTFTと、TFTに接続された画素電極などを有する。液晶パネル11は、上ガラス基板に設けられたコモン(共通)電極と、下ガラス基板と、上ガラス基板との間に設けられた液晶(共に図示せず)等を有する。
The
制御用集積回路12は、入力インターフェース(図示せず)を介して、コンピュータ、テレビジョン装置、ビデオ再生装置、DVD再生装置(共に図示せず)等から送られてきたデータイネーブル信号DEが入力される。
The control integrated
また、制御用集積回路12は、上記装置等から送られてきた、例えばRGB各8ビットのデジタル画像データIRD,IGD,IBDが入力される。制御用集積回路12は、クロック信号DOTCL,垂直同期信号VSYN,水平同期信号HSYNが入力される。
The control integrated
制御用集積回路12は、上記入力信号を信号処理し、ソースドライバ15に対し、画像データORD,OGD、OBD,極性反転信号POL,ストローブ信号STRB,スタートパルス信号SP等を出力する。
The control integrated
また、制御用集積回路12は、クロックパルス信号CPVを、電源供給用回路13およびゲートドライバ16へ供給する。制御用集積回路12は、ゲートドライバ16に対し、フレーム信号FLMを供給する。
Further, the control integrated
更に、制御用集積回路12は、電源供給用回路13に対し、各部品への電源供給順序を示す制御信号CTRLを出力する。この様に、制御用集積回路12は、電源供給用回路13およびゲートドライバ16およびソースドライバ15に対し、各種信号を出力する。
Further, the control integrated
電源供給用回路13は、入力された直流電圧VIN(例えば12ボルト)をもとに、各部品に対し、適正な直流電圧を出力する。具体的には、電源供給用回路13は、ガンマ補正回路14に対し、第1基準電圧VCOM1(例えば、−1.0ボルト)と、第2基準電圧VCOM2(例えば、5.5ボルト)を出力する。
The
電源供給用回路13は、制御用集積回路12と、ソースドライバ15と、ゲートドライバ16に対し、各々、駆動用電圧VDD1(例えば、3.3ボルト)を出力する。
The
電源供給用回路13は、ソースドライバ15を介して、液晶パネル11の列電極17に印加するための列用電圧VGEN(例えば、5ボルト)を出力する。
The
電源供給用回路13は、ゲートドライバ16を介して、液晶パネル11の行電極18に印加するための高電圧VGH(例えば、12ボルト)および低電圧VGL(例えば、−15ボルト)を出力する。
The
電源供給用回路13は、ゲートドライバ16に対し、他の駆動用電圧VDD2(例えば−11.7ボルト)を出力する。
The
ガンマ補正回路14は、電源供給用回路13から供給された第1基準電圧VCOM1と第2基準電圧VCOM2を抵抗分圧することにより、各ソースドライバ15に対し、ガンマ補正電圧VGM1〜VGM10を出力する。
The
ソースドライバ15は、このガンマ補正用電圧VGM1〜VGM10を、内蔵されたD/Aコンバータの基準電圧として利用する。その結果、ソースドライバ15は、入力された画像データORD,OGD,OBDをアナログ変換し、各列電極17に対し、上記アナログ変換された電圧を出力する。
The
この電源供給用回路13の一具体例を、図2に従い説明する。図2において、電源供給用回路13は、電源電圧検知回路19と、第1電源部20と、第1変換部21と、第2変換部22と、ツェナーダイオード23と、第2電源部24と、第1スイッチ25と、第3変換部26と、第4変換部27と、第2スイッチ28等から構成されている。
A specific example of the
電源電圧検知回路19は例えば、リセットICと2個のトランジスタ等からなり、入力電圧VINが所定値(例えば、直流12ボルト)以上になると、内部回路を導通させ、電圧を出力するものである。そして、入力電圧VINが所定値未満になると、電圧の出力を停止する。
The power supply
第1電源部20は例えば、電圧降圧型スイッチングレギュレータからなる。第1電源部20は、電源電圧検知回路19を介して入力された電圧VINを3.3ボルトに降下させた駆動用電圧VDD1を出力する。
The first
この様に、電源供給用回路13は、制御用集積回路12およびゲートドライバ16およびソースドライバ15に対し、駆動用電圧VDD1を出力する第1電源部20を有する。
As described above, the
第1変換部21は例えば、極性反転部29と、シリーズレギュレータ30からなる。極性反転部29は、第1電源部20の出力(例えば、3.3ボルト)を反転させ、−3.3ボルトにする。シリーズレギュレータ30は、この反転電圧を昇圧させ、第1基準電圧VCOM1(−1.0ボルト)を出力する。
The
即ち、第1電源部20の出力を変換する第1変換部21が設けられる。第1変換部21はガンマ補正回路14に対し、第1基準電圧VCOM1を出力する。
That is, a
第2変換部22は、第1チャージポンプおよび第1安定化回路からなる。第2変換部22は、第1電源部20からのスイッチングパルスが入力され、低電圧VGL(−15ボルト)を出力する。
The
即ち、第1電源部20の出力を変換する第2変換部22は、ゲートドライバ16に対し低電圧VGLを出力する。
That is, the
ツェナーダイオード23は、第2変換部22の低電圧VGLが入力され、ゲートドライバ16に対し、他の駆動用電圧VDD2(−11.7ボルト)を出力する。
The Zener diode 23 receives the low voltage VGL of the
第2電源部24は、例えば電圧降圧型スイッチングレギュレータからなる。第2電源部24は、電源電圧検知回路19を介して入力された電圧VINを、5.5ボルトに降下させ、出力する。
The second
第1スイッチ25は例えばトランジスタ等からなり、その制御端子は、制御用集積回路12からの制御信号CTRLを受け取る。
The
制御信号CTRLがHi信号の場合、第1スイッチ25は閉成され、第2電源部24は第2基準電圧VCOM2(例えば、5.5ボルト)を出力する。
When the control signal CTRL is a Hi signal, the
制御信号CTRLがLo信号の場合、第1スイッチ25は開成され、第1スイッチ25は非導通となる。
When the control signal CTRL is a Lo signal, the
即ち、制御用集積回路12から制御信号CTRLを受け取る第1スイッチ25が設けられる。第1スイッチ25を介してガンマ補正回路14に対し、第2基準電圧VCOM2を出力する第2電源部24が設けられている。
That is, a
最初に、制御用集積回路12からの制御信号CTRLがLo信号であるので、第1スイッチ25は開成され、第1電源部20は各部品12,15,16に対し、駆動用電圧VDD1を出力する。
First, since the control signal CTRL from the control integrated
そして、制御用集積回路12は、上記動作から所定時間が経過すると、制御信号CTRLとしてHi信号を出力する。この様に、制御信号CTRLの変化(Hi信号に変わったこと)により、第1スイッチ25が閉成される。その結果、第2電源部24は、ガンマ補正回路14に対し、第2基準電圧VCOM2を出力する。
Then, the control integrated
第3変換部26は例えば、シリーズレギュレータ等からなり、第1スイッチ25を介して、第2基準電圧VCOM2が入力される。
The
即ち、第1スイッチ25を介した出力VCOM2(5.5ボルト)を列用電圧VGEN(5ボルト)に変換する第3変換部26が設けられている。第3変換部26はソースドライバ15に対し、列用電圧VGENを出力する。
That is, a
第2電源部24の出力を変換する第4変換部27が設けられている。第4変換部27は第2チャージポンプおよび第2安定化回路から構成されている。
A
第4変換部27の出力側に接続され、制御用集積回路12からの制御信号CTRLを受け取る第2スイッチ28が設けられている。
A
最初に、制御用集積回路12からの制御信号CTRL(Lo信号)により、第2スイッチ28は開成される。この時、第1電源部20は各部品12,15,16に対し、駆動用電圧VDD1を出力する。かつ、第1電源部20はゲートドライバ16に対し、低電圧VGLを出力する。
First, the
そして、制御用集積回路12は、上記動作から所定時間が経過すると、制御信号CTRLとしてHi信号を出力する。この様に、制御信号CTRLの変化により、第2スイッチ28が閉成される。その結果、第2電源部24はゲートドライバ16に対し、高電圧VGH(例えば、12ボルト)を出力する。
Then, the control integrated
この様にして、ゲートドライバ16に対し、低電圧VGLと高電圧VGHが共に出力される。以上の部品により、電源供給用回路13は構成されている。
In this way, both the low voltage VGL and the high voltage VGH are output to the
次に、図3に従い、ガンマ補正回路14を説明する。図3において、ガンマ補正回路14は、分圧回路31〜41と、オペアンプ42〜53と、RC回路54〜66等から構成されている。
Next, the
分圧回路31〜41は、第2基準電圧VCOM2と、接地電圧との間に設けられている。各オペアンプ43〜52の+端子は、分圧回路31〜41の各分圧点に接続されている。
The
各オペアンプ43〜52の出力側は、ガンマ補正用電圧VGM1〜VGM10を出力する。この様に、ガンマ補正回路14は、ソースドライバ15に対し、ガンマ補正用電圧VGM1〜VGM10を供給する。
The output sides of the
オペアンプ53の+端子は、リード線を介して、第1基準電圧VCOM1に接続されている。オペアンプ53の−端子は、RC回路66を介して、出力側に接続されている。また、上記出力側はRC回路65に接続されている。
The + terminal of the
これらのオペアンプ53と、リード線と、RC回路66,65等により、コモン電圧生成回路67が構成されている。また、上記オペアンプ42〜53は、1個のIC68に内蔵されている。コモン電圧生成回路67は、コモン電圧VCOMを出力する。
The
即ち、ガンマ補正回路14は、ソースドライバ15に対し、ガンマ補正用電圧VGM1〜VGM10を供給すると共に、液晶パネル11に対し、コモン電圧VCOMを供給する様に構成されている。上記部品により、この液晶表示装置10は構成されている。
That is, the
次に、ガンマ補正について説明する。陰極線管(CRT等)においては、駆動電圧Vと発光輝度Yとの間の関係は、比例関係ではなく、Y=KVγという関係式で表現される。この定数γをガンマと呼び、わが国のテレビジョン方式においては、あらかじめ、この特性を考慮し、γ=2.2として、送信側で補正を行っている。 Next, gamma correction will be described. In a cathode ray tube (CRT, etc.), the relationship between the drive voltage V and the light emitting luminance Y is not a proportional relationship is expressed by the relational expression Y = KV gamma. This constant γ is called gamma, and in the Japanese television system, this characteristic is considered in advance and γ = 2.2 is corrected on the transmission side in advance.
送信側で元の信号に加えられたγ補正は、画像の明るさだけでなく、赤、緑、青の割合まで変えてしまう。しかし、受信側でが、そのγ補正された信号をCRTで表示すると、駆動電圧Vと発光輝度Yとの関係が比例関係となって、元の色を再現できるようになっている。 The gamma correction added to the original signal on the transmission side changes not only the brightness of the image but also the ratio of red, green and blue. However, when the receiving side displays the γ-corrected signal on a CRT, the relationship between the drive voltage V and the light emission luminance Y becomes a proportional relationship, and the original color can be reproduced.
しかし、液晶表示装置においては、駆動電圧と輝度ないし透過光量との間の関係は、CRTの場合とは異なるので、TV受信機用の液晶表示装置においては、受信側でγ補正を行い、CRTで表示した場合と同様の色が再現できる様にする必要がある。 However, in the liquid crystal display device, the relationship between the driving voltage and the luminance or transmitted light amount is different from that in the case of the CRT. Therefore, in the liquid crystal display device for TV receiver, γ correction is performed on the receiving side, and the CRT It is necessary to be able to reproduce the same color as when displayed with.
例えば、一般の液晶表示装置における液晶パネルの各画素電極に印加される電圧Vと、光の透過率Tとの関係、即ちV−T特性を図4に示す。この場合、8ビット=256の階調表示ができる液晶表示装置とするために、印加電圧を均等に分割し、256階調の信号レベルとする。そして、黒レベルの透過率を0とし、白レベルの透過率を100%として正規化するならば、図5に示したような信号レベル対透過率の関係となる。 For example, FIG. 4 shows the relationship between the voltage V applied to each pixel electrode of a liquid crystal panel in a general liquid crystal display device and the light transmittance T, that is, the VT characteristic. In this case, in order to obtain a liquid crystal display device capable of displaying gradation of 8 bits = 256, the applied voltage is divided equally to obtain a signal level of 256 gradations. If normalization is performed with the black level transmittance set to 0 and the white level transmittance set to 100%, the relationship between the signal level and the transmittance shown in FIG. 5 is obtained.
一方、人間の目が、表示された画像に対し違和感なく自然に感じるのは、画像の信号レベルと輝度の関係が、図6のTVモード曲線に示すような特性でなければならない事が知られている。 On the other hand, it is known that the human eye naturally feels the displayed image without a sense of incongruity because the relationship between the signal level of the image and the luminance must be a characteristic as shown in the TV mode curve of FIG. ing.
この場合、信号レベルXと輝度相対値Zとの関係は、Z=Xγで表わされる。この定数γもガンマと呼ばれ、液晶パネルでは、γ=2.0〜2.6程度が良いと、言われている。なお、図6のTVモード曲線は、γ=2.2の場合の曲線を示す。 In this case, the relationship between the signal level X and the relative luminance value Z is expressed by Z = X gamma. This constant γ is also called gamma, and it is said that γ = 2.0 to 2.6 is good for a liquid crystal panel. The TV mode curve in FIG. 6 shows a curve when γ = 2.2.
従って、図4および図5の特性を有する液晶パネルを使用して、図6に示したTVモードの特性を持つ液晶表示装置10とするためには、図5の特性を持つ液晶パネル11の画素電極にかける電圧として、図6に示したTVモードの出力と同一の輝度が得られる信号レベルに相当するアナログ値を、画素電極に印加すればよいことになる。このような信号階調レベルと、印加電圧との関係を図7に示す。
Therefore, in order to obtain the liquid
10 液晶表示装置
11 液晶パネル
12 制御用集積回路
13 電源供給用回路
14 ガンマ補正回路
15 ソースドライバ
16 ゲートドライバ
17 列電極
18 行電極
20 第1電源部
24 第2電源部
25 第1スイッチ
28 第2スイッチ
DESCRIPTION OF
Claims (8)
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