JP2006350287A - ディスプレイパネル - Google Patents

Abstract

【課題】ディスプレイパネル上のデータラインのスイング電圧を画像走査時に低減させて、ディスプレイパネルの電力消費量を低減させ、電力節約を行う。
【解決手段】ディスプレイパネル上の奇数行及び偶数行で同じ位置としたディスプレイユニットを互いに異なるデータラインに電気的に結合させ、ディスプレイパネル上のデータラインの各々がそれぞれ、殆どの時間単一極性に維持されるようにする。
【選択図】図４

Description

本発明は、ディスプレイ装置に関するものであり、特にデータラインの極性反転周波数を減少させるディスプレイパネルに関するものである。

近年、画像表示技術が著しく改善されており、従来の多くのＣＲＴディスプレイ装置に代えてフラットパネルディスプレイが採用されるようになっている。代表的なフラットパネルディスプレイには、ＴＦＴ‐ＬＣＤ（薄膜トランジスタ液晶ディスプレイ）、ＬＴＰＳ（低温ポリシリコン）ＬＣＤ及びＯＬＥＤ（有機発光ダイオード）が含まれる。最近、ＬＴＰＳ‐ＬＣＤ及びa-SiＴＦＴ‐ＬＣＤが市場における主流となっている。これらとは異なる種類のＬＣＤは一般的に、ラップトップ型コンピュータ（ノート型コンピュータとしても知られている）、モニタ、ＡＶ装置、テレビジョン及び携帯電話（セルラーフォンとしても知られている）のような電子装置に用いられている。

図１に、通常の液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）パネルを線図的に示す。この図１を参照するに、パネルディスプレイ装置のディスプレイパネル１００は、ディスプレイユニットアレイから成っている。この場合、ディスプレイユニットアレイは代表的にｍ×ｎ個のマトリックス（例えば、図示のディスプレイユニット１３０より成るマトリックス）であり、ディスプレイユニット１３０の各々は、複数の駆動装置（図示せず）によりデータライン１１１、１１２及び走査ライン１２０をそれぞれ介して制御される。更に、ディスプレイユニット１３０の各々はスイッチ１３１（例えば、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ））と、液晶キャパシタ１３２と、記憶キャパシタ１３３とを有している。この場合、スイッチ１３１は、対応する走査ライン１２０における信号に応答して、対応するデータラインのデータを液晶キャパシタ１３２及び記憶キャパシタ１３３に伝達する。液晶キャパシタ１３２及び記憶キャパシタ１３３がそれぞれ共通電圧Ｖ_com 及び記憶電圧Ｖ_stに応答してデータライン１１１におけるデータを記憶する。複数の駆動装置が、ラスタライズしたピクセルデータに基づいて、対応するディスプレイユニット１３０を駆動する。これら駆動装置による制御に応答して、ディスプレイユニット１３０の各々が、所望の時点で所望の色を表示する。

しかし、大型パネル化の傾向及び解像度の増大や、インプレインスイッチング（ＩＰＳ）又はマルチドメインバーティカルアラインメント（ＭＶＡ）のような広視野角化技術を駆動するのに高電圧が必要となるという事実に伴って、従来のパネルディスプレイ装置に対する電力消費量が著しく増大するようになった。環境保護の観点から、パネルディスプレイ装置の電力消費量をいかに低減させるかが重要な課題となっている。

更に、ＴＦＴ‐ＬＣＤのディスプレイパネルには液晶が用いられている為、液晶が分極しないようにディスプレイを制御するために、液晶を交流的に駆動する必要がある。従って、ライン反転、ドット反転及びコラム（行）反転駆動方法のような種々の極性反転駆動方法が開発されている。図２は、ディスプレイパネルを駆動する従来のドット反転方法を示す略図である。この図２に示すように、ｎ番目のフレーム２１０では、隣接するディスプレイユニットの極性が互いに逆となっている。（ｎ＋１）番目のフレーム２２０がディスプレイパネル１００で表示されると、各ディスプレイユニットの極性が反転される。

図３は、データライン１１１及び１１２の信号タイミングを示す線図である。大型パネルは代表的に直流共通電圧Ｖ_com を用いるように設計される為、ディスプレイパネル１００のデータライン１１１及び１１２は、この共通電圧Ｖ_com よりも高い正電圧と、この共通電圧Ｖ_com よりも低い負電圧とを有する。従って、ソース駆動装置は、共通電圧Ｖ_com の量の約２倍であるスイング電圧ＳＷを生じる必要がある。ディスプレイパネルの電力消費量はこのスイング電圧ＳＷにより影響を受ける。

従って、本発明の目的は、画像走査時のデータライン上のスイング電圧を低減させるディスプレイパネルを提供することにある。ディスプレイパネルにおけるデータラインの各々をそれぞれ、殆どの時間単一極性に維持し、スイング電圧の量の半分のみがデータラインから出力されるようにする。このようにすることにより、ディスプレイパネルの電力消費量が低減され、電力節約の目的が達成される。

本発明の他の目的は、上述した目的を達成するとともにディスプレイパネルの開口率を高めたディスプレイパネルを提供することにある。

上述した目的及びその他の目的を達成する為に、本発明はディスプレイパネルを提供する。このディスプレイパネルは、Ｘ本のデータラインＤＬ_i と、Ｙ本の走査ラインＳＬ_j と、複数のディスプレイユニットＳＰ_ijとを有する。ここで、Ｘ及びＹは、正の整数であり、ＤＬ_i は、ｉ番目のデータラインを表わし、ＳＬ_j は、ｊ番目の走査ラインを表わし、ＳＰ_ijは、ｉ番目の列及びｊ番目の行のディスプレイユニットを表わす。ここで、ｉは、０以上であるがＸよりも小さい整数であり、ｊは、０以上であるがＹよりも小さい整数である。更に、ディスプレイユニットＳＰ_2s,2t は、走査ラインＳＬ_2t及びデータラインＤＬ_2sに電気的に結合され、ディスプレイユニットＳＰ_2s+1,2t は、走査ラインＳＬ_2t及びデータラインＤＬ_2s+1に電気的に結合され、ディスプレイユニットＳＰ_2s,2t+1 は、走査ラインＳＬ_2t+1及びデータラインＤＬ_2s+1に電気的に結合され、ディスプレイユニットＳＰ_2s+1,2t+1 は、走査ラインＳＬ_2t+1及びデータラインＤＬ_2sに電気的に結合されている。ここで、ｓは、０以上であるがＸ／２よりも小さい整数であり、ｔは、０以上であるがＹ／２よりも小さい整数である。

本発明の好適例によるディスプレイパネルでは、上述したデータラインＤＬ_2s及びデータラインＤＬ_2s+1をディスプレイパネル上に交互配置する。

本発明の他の観点によれば、本発明によりディスプレイパネルを提供する。このディスプレイパネルは、Ｘ＋１本のデータラインＤＬ_i と、Ｙ本の走査ラインＳＬ_j と、複数のディスプレイユニットＳＰ_njとを有する。ここで、Ｘ及びＹは、正の整数であり、ＤＬ_i は、ｉ番目のデータラインを表わし、ＳＬ_j は、ｊ番目の走査ラインを表わし、ＳＰ_njは、ｎ番目の列及びｊ番目の行のディスプレイユニットを表わしている。ここで、ｉは、０以上であるがＸ＋１よりも小さい整数であり、ｊは、０以上であるがＹよりも小さい整数である。更に、ディスプレイユニットＳＰ_n,2tは、走査ラインＳＬ_2t及びデータラインＤＬ_n に電気的に結合され、ディスプレイユニットＳＰ_n,2t+1は、走査ラインＳＬ_2t+1及びデータラインＤＬ_n+1 に電気的に結合されている。ここで、ｎは、０以上であるがＸよりも小さい整数であり、ｔは、０以上であるがＹ／２よりも小さい整数である。

本発明では、ディスプレイユニットを、奇数行及び偶数行での同じ位置で異なるデータラインに電気的に結合し、ディスプレイパネル上の各データラインがそれぞれ殆どの時間単一極性に維持されるようにする。このようにすることにより、画像走査時におけるディスプレイパネル上のデータラインのスイング電圧が低減される。従って、ディスプレイパネルの電力消費量が更に低減され、電力節約の目的が達成される。

本発明を更に理解しうるように、本明細書の一部を成す添付図面を参照して、本発明の原理を実施例につき説明する。
以下では、ＬＣＤディスプレイパネルを例示して、本発明を詳細に説明する。しかし、当業者は本発明の精神及び以下の実施例の説明に基づいて、他の種類のディスプレイパネルを容易に推測しうるものである。図４は、本発明の好適実施例によるディスプレイパネルを線図的に示す。本実施例を詳細に説明する為の図４を参照するに、ディスプレイパネル４００に電気的に結合される周辺回路（例えば、ソース駆動装置及びゲート駆動装置）は図示していない。ディスプレイパネル４００は、Ｘ本のデータラインＤＬ₀ 〜ＤＬ_X-1 と、Ｙ本の走査ラインＳＬ₀ 〜ＳＬ_Y-1 と、Ｘ・Ｙ個のディスプレイユニットＳＰ_0,0 〜ＳＰ_X-1,Y-1 とを有するものと仮定する。ここで、ＳＰ_i,j は、ｉ番目の列及びｊ番目の行のディスプレイユニットを表わすものである。ゲート駆動装置は、走査ラインＳＬ₀ 〜ＳＬ_Y-1 を介して対応するディスプレイユニットをライン順次にターンオンさせる。ソース駆動装置は、ゲート駆動装置のタイミングに応答して、ディスプレイデータをデータラインＤＬ₀ 〜ＤＬ_X-1 を介して対応するディスプレイユニットに伝達する。

以下において、各ディスプレイユニットの実施例を説明するために、ディスプレイユニットＳＰ_0,0 を例示的に用いる。このディスプレイユニットＳＰ_0,0 はスイッチ４１０と、液晶キャパシタ４２０と、記憶キャパシタ４３０とを有する。スイッチは薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）とすることができる。スイッチ４１０の第１端子は対応する走査ライン（すなわち、走査ラインＳＬ₀ ）に電気的に結合されており、第２端子は対応するデータライン（すなわち、データラインＤＬ₀ ）に電気的に結合されており、第３端子は液晶キャパシタ４２０及び記憶キャパシタ４３０に電気的に結合されている。この場合、第２端子と第３端子とが互いに電気的に結合されるか否かは、第１端子からの制御信号に応答するスイッチ４１０により決定される。換言すれば、スイッチ４１０は、走査ラインＳＬ₀ の制御タイミングに応答してデータラインＤＬ₀ におけるデータを液晶キャパシタ４２０及び記憶キャパシタ４３０に伝達する。液晶キャパシタ４２０及び記憶キャパシタ４３０は、共通電圧Ｖ_com 及び記憶電圧Ｖ_stに応答してデータラインＤＬ₀ のデータを記憶する。

本実施例では、互いに隣接する偶数データラインＤＬ_2s及び奇数データラインＤＬ_2s+1（ここで、ｓは０以上であるがＸ／２よりも小さい整数である）を、ディスプレイパネル４００上に交互配置する。すなわち、図４に示すように、データラインＤＬ₀ とデータラインＤＬ₁ とを、ディスプレイパネル４００上に交互配置する。従って、ディスプレイユニットＳＰ_2s,2t は、走査ラインＳＬ_2t及びデータラインＤＬ_2sに電気的に結合され、ディスプレイユニットＳＰ_2s+1,2t は、走査ラインＳＬ_2t及びデータラインＤＬ_2s+1に電気的に結合され、ディスプレイユニットＳＰ_2s,2t+1 は、走査ラインＳＬ_2t+1及びデータラインＤＬ_2s+1に電気的に結合され、ディスプレイユニットＳＰ_2s+1,2t+1 は、走査ラインＳＬ_2t+1及びデータラインＤＬ_2sに電気的に結合されている。ここで、ｔは図示のように０以上であるがＹ／２よりも小さい整数である。

偶数データラインＤＬ_2s及び奇数データラインＤＬ_2s+1は当業者により異なるように配置することができる。例えば、データラインを直線配置にすることができる。図５は、互いに隣接する偶数データラインＤＬ_2s及び奇数データラインＤＬ_2s+1を本発明の好適実施例によりディスプレイパネル５００上に配置する線図を示す。

図６は、本発明の好適実施例によるデータラインＤＬ₀ 及ＤＬ₁ の信号タイミングを示す線図である。この図６に示すように、ディスプレイパネル４００（又はディスプレイパネル５００）上の各データラインはそれぞれ殆どの時間単一極性に維持されている。従って、ディスプレイパネル上のデータラインのスイング電圧ＳＷは、画像走査時に低減され（従来の技術に比べて約５０％に低減され）、ディスプレイパネルの電力消費量が更に低減され、電力節約の目的が達成される。

図６においては、ディスプレイパネル４００（又はディスプレイパネル５００）上の互いに隣接する偶数データラインＤＬ_2s（例えば、ＤＬ₀ ）及び奇数データラインＤＬ_2s+1（例えば、ＤＬ₁ ）はそれぞれ、正極性及び負極性に維持されているが、当業者によれば、これらデータラインの極性を、実際の条件に基づいた適切な時点で反転させることができる。例えば、全フレームデータが各データラインにより伝達された後に、偶数データラインＤＬ_2s（例えば、ＤＬ₀ ）を正極性から負極性に切換え、奇数データラインＤＬ_2s+1（例えば、ＤＬ₁ ）を負極性から正極性に切換えるものであり、その他のことも同様に推論しうる。或いはまた、累積時間量が、無作為に決定した時間に達した後に、偶数データラインＤＬ_2s（例えば、ＤＬ₀ ）の極性と奇数データラインＤＬ_2s+1（例えば、ＤＬ₁ ）の極性とを交換する。

ディスプレイパネルの開口率を増大させるために、本発明の他の実施例を以下に、図７につき説明する。このディスプレイパネル７００は、ＬＣＤディスプレイパネルとすることができる。このディスプレイパネル７００は、Ｘ＋１本のデータラインＤＬ₀ 〜ＤＬ_X と、Ｙ本の走査ラインＳＬ₀ 〜ＳＬ_Y-1 と、Ｘ・Ｙ個のディスプレイユニットＳＰ_0,0 〜ＳＰ_X-1,Y-1 とを有する。ここで、ＤＬ_i は、ｉ番目のデータラインを表わし、ＳＬ_j は、ｊ番目の走査ラインを表わし、ＳＰ_n,j は、ｎ番目の列及びｊ番目の行のディスプレイユニットを表わす。又、ここで、ｉは、０以上であるがＸ＋１よりも小さい整数であり、ｊは、０以上であるがＹよりも小さい整数であり、ｎは０以上であるがＸよりも小さい整数である。更に、ディスプレイユニットＳＰ_n,2tは、走査ラインＳＬ_2t及びデータラインＤＬ_n に電気的に結合され、ディスプレイユニットＳＰ_n,2t+1は、走査ラインＳＬ_2t+1及びデータラインＤＬ_n+1 に電気的に結合され、ここで、ｔは０以上であるがＹ／２よりも小さい整数である。

図７におけるディスプレイユニットＳＰ_0,0 〜ＳＰ_X-1,Y-1 の各々は、図４におけるディスプレイユニットＳＰ_0,0 又は他の従来の技術を参考にして構成できるものであり、その詳細な説明は、ここでは省略する。図８は、データラインＤＬ₀ 〜ＤＬ_X の信号タイミングを線図的に示している。図７及び８を参照するに、ディスプレイユニットアレイの列数をここでは偶数であると仮定しているが、当業者にとっては、本実施例の原理に基づいて他の列数を容易に推論しうるものである。本実施例では、その前の実施例に比べてデータラインがもう１本必要となる。本実施例では、ディスプレイパネル７００の奇数行及び偶数行における同じ位置にあるディスプレイユニット（例えば、ディスプレイユニットＳＰ_1,0 及びＳＰ_1,1 ）はそれぞれ異なるデータラインに電気的に結合され、ディスプレイパネル上のデータラインＤＬ₀ 〜ＤＬ_X の各々が、殆どの時間単一極性に維持されるようにする。このようにすることにより、ディスプレイパネル上のデータラインのスイング電圧が画像走査時に低減され、従って、ディスプレイパネルの電力消費量が更に低減され、電力節約の目的が達成される。

本実施例では、全フレームデータが各データラインにより伝達された後に、偶数データラインＤＬ_2s（例えばＤＬ₀ ）の極性及び奇数データラインＤＬ_2s+1（例えばＤＬ₁ ）の極性を切換えるものと仮定した。従って、ディスプレイパネル７００上のデータラインＤＬ₀ 〜ＤＬ_X の各々がそれぞれ、同じフレーム期間中単一極性に維持され、図２に示すようなドット反転駆動効果が得られるようになる。当業者によれば、実際の条件に基づいて適切ないかなる時点でも、各データラインの極性を反転させることができる。例えば、累積時間量が、無作為に決定した時間に達した後に、偶数データラインＤＬ_2s（例えば、ＤＬ₀ ）の極性及び奇数データラインＤＬ_2s+1（例えば、ＤＬ₁ ）の極性を反転させることができる。

本発明を特定な実施例につき説明したが、本発明の精神を逸脱することなく、上述した実施例に変更を施しうること、当業者にとって明らかである。従って、本発明の範囲は、上述した実施例の説明によらず、特許請求の範囲により規定されるものである。

図１は、従来のＬＣＤディスプレイパネルを示す線図である。 図２は、ディスプレイパネルを駆動する通常のドット反転法を示す線図である。 図３は、図１のデータラインの信号タイミングを示す線図である。 図４は、本発明の好適実施例によるディスプレイパネルを示すブロック線図である。 図５は、本発明の他の好適実施例によるディスプレイパネルを示すブロック線図である。 図６は、本発明の好適実施例によるデータラインの信号タイミングを示す線図である。 図７は、本発明の更に他の好適実施例によるディスプレイパネルを示すブロック線図である。 図８は、図７のデータラインの信号タイミングを示す線図である。

符号の説明

１００、４００、５００、７００ ディスプレイパネル
１１１、１１２、ＤＬ データライン
１２０、ＳＬ 走査ライン
１３０、ＳＰ ディスプレイユニット
１３１ スイッチ
１３２ 液晶キャパシタ
１３３ 記憶キャパシタ
２１０、２２０ フレーム

Claims (13)

1. Ｙ本の走査ラインＳＬ_j であって、ＳＬ_j がｊ番目の走査ラインを表わし、ｊは０以上であるがＹよりも小さい整数であり、Ｙは正の整数としたこれら走査ラインと、
   Ｘ本のデータラインＤＬ_i であって、ＤＬ_i がｉ番目のデータラインを表わし、ｉは０以上であるがＸよりも小さい整数であり、Ｘは正の整数としたこれらデータラインと、
   複数のディスプレイユニットＳＰ_ijであって、ＳＰ_ijが、ｉ番目の列及びｊ番目の行のディスプレイユニットを表わし、ディスプレイユニットＳＰ_2s,2t が、走査ラインＳＬ_2t及びデータラインＤＬ_2sに電気的に結合され、ディスプレイユニットＳＰ_2s+1,2t が、走査ラインＳＬ_2t及びデータラインＤＬ_2s+1に電気的に結合され、ディスプレイユニットＳＰ_2s,2t+1 が、走査ラインＳＬ_2t+1及びデータラインＤＬ_2s+1に電気的に結合され、ディスプレイユニットＳＰ_2s+1,2t+1 が、走査ラインＳＬ_2t+1及びデータラインＤＬ_2sに電気的に結合され、ｓは、０以上であるがＸ／２よりも小さい整数とし、ｔは、０以上であるがＹ／２よりも小さい整数としたこれらディスプレイユニットと
   を具えるディスプレイパネル。
2. 請求項１に記載のディスプレイパネルにおいて、データラインＤＬ_2s及びデータラインＤＬ_2s+1がディスプレイパネル上に交互配置されているディスプレイパネル。
3. 請求項１に記載のディスプレイパネルにおいて、ディスプレイユニットの各々が、
   第１端子、第２端子及び第３端子を有し、第１端子からの制御に応答して第２端子を第３端子に電気的に結合するかどうかを決定するスイッチであって、第１端子が対応する走査ラインに電気的に結合され、第２端子が対応するデータラインに電気的に結合されている当該スイッチと、
   このスイッチの第３端子及び共通電圧ライン間に電気的に結合されている液晶キャパシタと
   を具えているディスプレイパネル。
4. 請求項３に記載のディスプレイパネルにおいて、ディスプレイユニットの各々が更に、前記スイッチの第３端子及び記憶電圧ライン間に電気的に結合された記憶キャパシタを具えているディスプレイパネル。
5. 請求項３に記載のディスプレイパネルにおいて、前記スイッチが薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）であるディスプレイパネル。
6. 請求項１に記載のディスプレイパネルにおいて、このディスプレイパネルがＬＣＤディスプレイパネルであるディスプレイパネル。
7. 請求項１に記載のディスプレイパネルにおいて、データラインＤＬ_2sの極性とデータラインＤＬ_2s+1の極性とが互いに逆であり、ｓが０以上であるがＸ／２よりも小さい整数であるディスプレイパネル。
8. Ｙ本の走査ラインＳＬ_j であって、ＳＬ_j がｊ番目の走査ラインを表わし、ｊは０以上であるがＹよりも小さい整数であり、Ｙは正の整数としたこれら走査ラインと、
   Ｘ＋１本のデータラインＤＬ_i であって、ＤＬ_i がｉ番目のデータラインを表わし、ｉは０以上であるがＸ＋１よりも小さい整数であり、Ｘは正の整数としたこれらデータラインと、
   複数のディスプレイユニットＳＰ_njであって、ＳＰ_njが、ｎ番目の列及びｊ番目の行のディスプレイユニットを表わし、ディスプレイユニットＳＰ_n,2tが、走査ラインＳＬ_2t及びデータラインＤＬ_n に電気的に結合され、ディスプレイユニットＳＰ_n,2t+1が、走査ラインＳＬ_2t+1及びデータラインＤＬ_n+1 に電気的に結合され、ｎは、０以上であるがＸよりも小さい整数とし、ｔは、０以上であるがＹ／２よりも小さい整数としたこれらディスプレイユニットと
   を具えるディスプレイパネル。
9. 請求項８に記載のディスプレイパネルにおいて、ディスプレイユニットの各々が、
   第１端子、第２端子及び第３端子を有し、第１端子からの制御に応答して第２端子を第３端子に電気的に結合するかどうかを決定するスイッチであって、第１端子が対応する走査ラインに電気的に結合され、第２端子が対応するデータラインに電気的に結合されている当該スイッチと、
   このスイッチの第３端子及び共通電圧ライン間に電気的に結合されている液晶キャパシタと
   を具えているディスプレイパネル。
10. 請求項９に記載のディスプレイパネルにおいて、ディスプレイユニットの各々が更に、前記スイッチの第３端子及び記憶電圧ライン間に電気的に結合された記憶キャパシタを具えているディスプレイパネル。
11. 請求項９に記載のディスプレイパネルにおいて、前記スイッチが薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）であるディスプレイパネル。
12. 請求項８に記載のディスプレイパネルにおいて、このディスプレイパネルがＬＣＤディスプレイパネルであるディスプレイパネル。
13. 請求項８に記載のディスプレイパネルにおいて、データラインＤＬ_2sの極性とデータラインＤＬ_2s+1の極性とが互いに逆であり、ｓが０以上であるがＸ／２よりも小さい整数であるディスプレイパネル。

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