JP2008077006A - 表示駆動装置及びそれを備える表示装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】表示駆動装置と表示パネルとの間の接続配線の配線抵抗が異なることによる影響を抑制して、表示品位の向上を図ることができる表示駆動装置及びそれを備える表示装置を提供すること。
【解決手段】表示パネル10の信号ライン端子とソースドライバの各バッファアンプとの間の接続配線の配線抵抗の抵抗値の大きさに応じて各バッファアンプの駆動能力をレジスタ部によって設定して、バッファアンプによって生成された階調信号電圧を信号ライン端子へ供給する。これにより、表示パネルと各バッファアンプとの間の接続配線の配線抵抗が異なることによる影響を抑制する。
【選択図】図4

Description

本発明は、表示パネルを駆動する表示駆動装置、及びそれを備えて表示パネルを駆動して画像表示を行う表示装置に関する。
液晶表示装置に用いられるドットマトリクス方式の表示パネルとして、単純マトリクス方式の表示パネルとアクティブマトリクス方式の表示パネルとが知られている。このうち、アクティブマトリクス方式の表示パネルにおいては、表示パネル上に複数の走査ラインと複数の信号ラインとをそれぞれ直交するように配置し、これら走査ラインと信号ラインとの交点近傍に薄膜トランジスタ(Thin Film Transistor:以下、TFTと記す)を介して画素電極を配置し、これら画素電極にそれぞれ対向して配置される対向電極との間に液晶を充填することで表示画素を構成し、この表示画素に電圧を印加することにより、液晶の配向状態を変化させて表示を行うようにしている。
ここで、このような表示パネルを駆動するための表示駆動装置を表示パネル上にCOG(Chip On Glass)実装する手法の1つとして、例えば特許文献1においては、ゲートラインを駆動するゲートドライバやソースラインを駆動するソースドライバ等の半導体素子を表示パネルの一辺側に実装する手法が提案されている。特許文献1の手法では、表示パネルの左右方向における形状を対称とすることができると共に、表示パネルの左右方向における配線領域を削減することができる。ここで、特許文献1は、表示パネルの下辺の非表示領域にゲートドライバやソースドライバ等の半導体素子を実装するものであり、表示パネルのアクティブ基板(画素電極が形成される側の基板)の下辺の一部を突出させ、この突出させた部分にソースドライバとゲートドライバとを実装しているが、表示パネルの側辺にゲートドライバやソースドライバ等の半導体素子を実装することもできる。この場合には、特許文献1とは異なり、表示パネルのアクティブ基板(画素電極が形成される側の基板)の側辺の一部を突出させ、この突出させた部分にゲートドライバとソースドライバとを実装すれば良い。
特開2006−71814号公報
ゲートドライバとソースドライバとを表示パネルの一辺側に実装する構成の場合、ドライバの出力端子と表示パネルの入力端子との間の接続配線の配線長が配線の位置によって異なる。配線長が長くなって配線抵抗が大きくなると、表示画素に印加される階調信号電圧のレベルが降下するが、上述したように配線長が配線の位置によって異なると、階調信号電圧のレベルの降下量も異なり、例えば画像表示時に帯状の輝度差が生じて表示品位が低下するおそれがある。
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、表示駆動装置と表示パネルとの間の接続配線の配線抵抗が異なることによる影響を抑制して、表示品位の向上を図ることができる表示駆動装置及びそれを備える表示装置を提供することを目的とする。
上記の目的を達成するために、本発明の請求項1に記載の発明は、行方向に配列された複数の走査ライン及び列方向に配列された複数の信号ラインの各交点近傍にマトリクス状に配列された複数の表示画素を有する表示パネルの前記複数の表示画素に、表示データに基づく階調信号電圧を印加して駆動する表示駆動装置において、前記表示駆動装置は、前記表示データに応じた階調信号を増幅して前記階調信号電圧を生成して出力する複数の増幅手段と、前記複数の増幅手段の各々の駆動能力を設定する駆動能力設定手段と、を備え、前記駆動能力設定手段は、前記各増幅手段の駆動能力を、前記各増幅手段の出力端子と前記表示パネルの前記各信号ラインの端子部との間を接続する接続配線の配線抵抗の抵抗値の大きさに応じて設定することを特徴とする。
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の表示駆動装置において、前記駆動能力設定手段は、前記配線抵抗の抵抗値の増加に応じて、前記各増幅手段の駆動能力を高く設定することを特徴とする。
請求項3に記載の発明は、請求項2に記載の表示駆動装置において、前記駆動能力設定手段は、前記複数の増幅手段における何れかの第1の増幅手段に接続される前記接続配線の前記配線抵抗の抵抗値が、他の第2の増幅手段に接続される前記接続配線の前記配線抵抗の抵抗値よりも大きいとき、前記第1の増幅手段の駆動能力を前記第2の増幅手段の駆動能力より高く設定することを特徴とする。
請求項4に記載の発明は、請求項1に記載の表示駆動装置において、前記駆動能力設定手段は、前記増幅手段に供給するバイアス電流の大きさを制御することによって前記増幅手段の駆動能力の値を設定することを特徴とする。
請求項5に記載の発明は、行方向に配列された複数の走査ライン及び列方向に配列された複数の信号ラインの各交点近傍にマトリクス状に配列された複数の表示画素を有する表示パネルを表示データに基づいて駆動して画像表示を行う表示装置において、前記表示パネルの前記走査ラインの延在方向に直交する一辺側に配置され、前記複数の走査ラインに走査信号を順次出力して前記表示画素を順次選択状態に設定する走査側駆動手段と、前記表示パネルの前記一辺側に配置され、前記表示データに応じた階調信号を増幅して階調信号電圧を生成し、前記選択状態に設定された表示画素に供給する複数の増幅手段と、前記複数の増幅手段の各々の駆動能力を、前記各増幅手段の出力端子と前記信号ラインの端子との間を接続する接続配線の配線抵抗の抵抗値の大きさに応じて設定する駆動能力設定手段と、を有する信号側駆動手段と、を具備することを特徴とする。
請求項6に記載の発明は、請求項5に記載の表示装置において、前記信号側駆動手段における前記駆動能力設定手段は、前記接続配線の前記配線抵抗の抵抗値の増加に応じて、前記各増幅手段の駆動能力を高く設定することを特徴とする。
請求項7に記載の発明は、請求項6に記載の表示装置において、前記駆動能力設定手段は、前記複数の増幅手段における何れかの第1の増幅手段と前記信号ラインの端子との間を接続する前記接続配線の配線抵抗の抵抗値が、他の第2の増幅手段と前記信号ラインの端子との間を接続する前記接続配線の配線抵抗の抵抗値よりも大きいとき、前記第1の増幅手段の駆動能力を前記第2の増幅手段の駆動能力より高く設定することを特徴とする。
請求項8に記載の発明は、請求項5に記載の表示装置において、前記駆動能力設定手段は、前記増幅手段に供給するバイアス電流の大きさを制御することによって前記増幅手段の駆動能力の値を設定することを特徴とする。
本発明によれば、階調信号電圧を生成して出力する増幅手段を有する表示駆動装置と表示パネルとの間を接続する接続配線の配線抵抗の抵抗値に応じて、各増幅手段の駆動能力を設定する。これにより、配線抵抗を考慮した適切な階調信号電圧を各表示画素に印加できる。
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。
[第1の実施形態]
図1は、本発明の一実施形態に係る表示駆動装置を適用した表示装置の構成を示す図である。図1に示す表示装置は、表示パネル10と、ソース/ゲートドライバ20とから構成されている。
表示パネル10は、行方向に配設された複数の走査ラインと、列方向に配設された複数の信号ラインとを備え、走査ラインと信号ラインとの各交点近傍に図2に示す表示画素が設けられて構成されている。
図2は、表示パネル10に設けられる1つの表示画素の等価回路を示す図である。図2に示す走査ラインGには薄膜トランジスタ(TFT)11のゲート電極が接続され、信号ラインSにはTFT11のソース電極が接続されている。更に、TFT11のドレイン電極には液晶容量の画素電極12と蓄積容量の一方の電極とが接続されている。そして、液晶容量の対向電極13と蓄積容量の他方の電極とは共通信号ラインCに接続されている。更に、画素電極12と対向電極13との間には液晶が充填され、液晶層を構成している。このような構成の表示画素において、画素電極12と対向電極13との間に階調信号電圧が印加されると、この階調信号電圧の値に応じて画素電極12と対向電極13との間に充填された液晶の配向状態が変化して液晶層中における光の透過率が変化する。これにより、図2に示す表示画素の背面に配置された図示しない光源からの光の透過状態が変化して画像表示が行われる。
ソース/ゲートドライバ20は、TFT11の信号ラインSを駆動するためのソースドライバ(信号側駆動手段)と走査ラインGを駆動するためのゲートドライバ(走査側駆動手段)等が内蔵された表示駆動装置であり、表示パネル10が形成されるガラス基板の一側辺側にCOG実装されている。このソース/ゲートドライバ20は、図1に示すように、図面上下方向中央部にゲートドライバが形成され、このゲートドライバから表示パネル10の一側辺に形成された走査ライン端子に配線が引き回されている。ここで、図1では、走査ライン端子がG1〜G120とG121〜G240までの240個形成されているものを例としている。このような構成のゲートドライバは、図示しないコントローラからの垂直制御信号を受けて、1行分のTFT11をオンするための走査信号を走査ラインG1〜G240に順次供給して、図1に示すX1行目からX240行目までの表示画素のTFT11をこの順番で順次選択状態(オン状態)とする。
また、図1に示すように、ゲートドライバの上下方向両隣にはそれぞれソースドライバが形成され、それぞれのソースドライバから表示パネル10の上下辺に形成された信号ライン端子に配線が引き回されている。
ここで、図1の例では、ソース/ゲートドライバ20に形成された下側のソースドライバはS1〜S240までの240個の出力端子を有し、上側のソースドライバはS241〜S480までの240個の出力端子を有している。そして、下側のソースドライバの240個の出力端子のうち、S1〜S216までは表示パネル10の下辺右側に設けられている信号ライン端子Y49〜Y479に接続配線31を介して接続され、出力端子S217〜240までは、出力端子S1〜S216の接続配線31と交差しないように接続配線32を迂回させて、表示パネル10の下辺左側に設けられている信号ライン端子Y47〜Y1に接続配線32を介して接続されている。
また、上側のソースドライバの240個の出力端子のうち、S265〜S480までは表示パネル10の上辺右側に設けられている信号ライン端子Y480〜Y50に接続配線31を介して接続され、出力端子S241〜264までは、出力端子S265〜S480の接続配線31と交差しないように接続配線32を迂回させて、表示パネル10の上辺左側に設けられている信号ライン端子Y2〜Y48に接続配線32を介して接続されている。ここで、信号ライン端子Y1〜Y480は、表示パネル10の下辺の信号ライン端子と上辺の信号ライン端子とで図面左側から交互に配列されている。
このような構成のソースドライバは、図示しないコントローラから出力される水平制御信号(クロック信号、スタート信号、ラッチ動作制御信号等)に基づいて、R(赤)、G(緑)、B(青)の各色の表示データを1行単位で取り込み、この取り込んだ表示データに対応する階調信号電圧を選択して対応する信号ラインに供給する。ここで、図1の構成においては、Y1列目〜Y480列目に向けて階調信号電圧の出力が行われるようにする。このため、まず下側のソースドライバの出力端子S240から信号ライン端子Y1に階調信号電圧を出力し、次に上側のソースドライバの出力端子S241から信号ライン端子Y2に階調信号電圧を出力する。以後も同様にして下側の信号ライン端子、上側の信号ライン端子の順で図面左側から順次階調信号電圧を出力していく。
ここで、図1の構成では、各信号ライン端子とソースドライバの各出力端子とを接続する接続配線31,32の配線長が信号ライン端子の位置によって異なる。配線長が異なると各接続配線の配線抵抗の抵抗値も異なり、これによって配線抵抗によるソースドライバから出力される階調信号電圧のレベル降下量も信号ライン端子位置によって異なることになる。このレベル降下量の差は、特に信号ライン端子Y1〜Y47及び信号ライン端子Y2〜Y48に対応する表示領域と、信号ライン端子Y49〜Y479と信号ライン端子Y50〜Y480に対応する表示領域との間で顕著となり、これら表示領域の間での階調信号電圧のレベル降下量の差が帯状の輝度差となって現われるおそれがある。
そこで、本実施形態では、接続配線の配線抵抗による階調信号電圧のレベル降下を考慮してソースドライバから出力する階調信号電圧の大きさを設定することにより表示品位の向上を図る。
図3は、本実施形態におけるソースドライバの要部の詳細な構成図である。ここで、図3は、信号ライン端子Y49〜Y1に階調信号電圧を出力する下側のソースドライバについて示しているが、上側のソースドライバも下側のソースドライバと同様の構成を有している。
図3に示すソースドライバは、シフトレジスタ部21と、データレジスタ部22と、データラッチ部23と、デジタルアナログコンバータ(DAC)部24と、バッファアンプ部25、バイアス部26とから構成されている。ここで、図3のソースドライバは1表示画素分の表示データのビット数が8bitの例を示している。このようなソースドライバでは256階調の表示を行うことが可能である。なお、表示データのビット数は本実施形態の本質に関わるものではなく、適宜変更可能である。
シフトレジスタ部21は、図示しないコントローラからのスタート信号STHをクロック信号MCLKによって順次シフトさせ、タイミング信号としてデータレジスタ部22に出力する。
データレジスタ部22は、シフトレジスタ部21からのタイミング信号を受けて1行分の表示データ(例えば、図3の例では8bit×240の表示データ)の取り込みを行う。
データラッチ部23は、コントローラからのラッチ動作制御信号STBを受ける毎にデータレジスタ部22に保持された表示データを一斉に取り込み、取り込んだ表示データを、DAC部24を構成するそれぞれのDAC(DAC1、DAC2、…DAC240)に8bitずつ出力する。
階調信号選択手段としてのDAC部24は、図示しない階調信号生成部において生成される、表示データが取り得る全ての階調レベルに対応する複数の階調信号V0〜V255の中から、データラッチ部23から入力された表示データの階調レベルに対応する階調信号を選択してバッファアンプ部25の対応するバッファアンプに出力する。
バッファアンプ部25は、DAC部24を構成する個々のDACの出力にそれぞれ接続されたバッファアンプ(例えばボルテージフォロワ回路によって構成される)であり、DAC部24から入力される階調信号を、その駆動能力に従って増幅して階調信号電圧を生成し、対応する表示画素の信号ラインに出力する。バイアス部26は、バッファアンプ部25を構成する個々のバッファアンプに、その駆動能力を決定するためのバイアス電流を供給する。
ここで、本実施形態においては、バッファアンプ部25を構成する個々のバッファアンプの駆動能力を、ソースドライバの出力端子と表示パネルの各信号ライン端子との間の接続配線の配線抵抗の抵抗値に応じて設定できるように構成されている。
図4は、バッファアンプ部25の詳細について示す図である。図4に示すようにバッファアンプ部25には、出力端子S1〜S240に対応して増幅手段としてのバッファアンプAMP1〜バッファアンプAMP240が設けられている。そして、これらバッファアンプAMP1〜AMP240にはバイアス部26からのバイアス電流が供給される。ここで、本実施形態においては各バッファアンプにハイレベルのバイアス電流highとローレベルのバイアス電流lowの2段階のバイアス電流の何れかが供給されるようになっており、この切り替えはバイアス部26と各バッファアンプとの間に設けられたスイッチSW1〜SW240によって行われる。これらスイッチSW1〜SW240は、バッファアンプ部25の外部に設けられた駆動能力設定手段としてのレジスタ部1〜240の設定に従って出力される駆動能力切り替え信号SP1〜SP240を受けて状態が切り替わるスイッチである。つまり、駆動能力切り替え信号がハイレベルである場合には、対応するバッファアンプにハイレベルのバイアス電流highが供給され、ローレベルである場合には、対応するバッファアンプにローレベルのバイアス電流lowが供給される。
以上のような構成において、図1の例では、ソースドライバの出力端子S1〜S216と表示パネル10の信号ライン端子Y49〜Y479との間の接続配線32の配線長に対し、出力端子S217〜S240と信号ライン端子Y47〜Y1との間の接続配線31の配線長のほうが長く、配線抵抗の抵抗値が大きいため、この分、階調信号電圧のレベル降下量が大きい。したがって、信号ライン毎の階調信号電圧のレベル降下量を等しくもしくは同等とするためには、図4に示すようにしてレジスタ部1〜レジスタ部216をローレベルに設定することによってバイアス電流を低くしてバッファアンプAMP1〜AMP216の駆動能力を低くし、レジスタ部217〜レジスタ部240をハイレベルに設定することによってバイアス電流を高くしてバッファアンプAMP217〜AMP240の駆動能力を高くすれば良い。
以上説明したように、本実施形態によれば、ソースドライバの出力端に設けられるバッファアンプの駆動能力を信号ライン毎に可変としたことにより、ソースドライバの出力端子と表示パネルの信号ライン端子との間の接続配線の配線長が端子位置によって異なり、配線抵抗の抵抗値が端子位置によって異なるような構成の表示装置であっても、画像表示時に帯状の輝度差が生じることがなく、表示品位を向上させることができる。
以上実施形態に基づいて本発明を説明したが、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内で種々の変形や応用が可能なことは勿論である。例えば、上述した図1の構成では、ソースドライバとゲートドライバとが一体的に構成されているが、ソースドライバとゲートドライバとは別体で構成されていても良い。
また、上記においては、ソースドライバに表示データがデジタル信号で供給され、DAC部24において選択された階調信号を増幅して出力するバッファアンプ部25の各バッファアンプの駆動能力を制御する構成としたが、例えば、表示データがアナログ信号で供給され、ラッチされたアナログ信号を出力する複数のバッファアンプ回路を有し、当該バッファアンプ回路の駆動能力を適宜制御するようにしてもよい。
また、上述した実施形態においては、各バッファアンプの駆動能力をハイレベルとローレベルの2段階に設定できるようにしているが、更に多段階に設定できるようにしても良い。上述した実施形態においては同様の手法で配線がなされている信号ライン端子Y1〜Y47と信号ライン端子Y2〜Y48の間の配線抵抗の抵抗値の差や、信号ライン端子Y49〜Y479と信号ライン端子Y50〜Y480の間の配線抵抗の抵抗値の差を無視しているが、実際には抵抗値に差が生じている。これに対し、バッファアンプの駆動能力を3段階以上の多段階に設定可能とすることにより、この配線抵抗の抵抗値の差による階調信号電圧のレベル降下量の差もなくすことが可能である。
また、上述した実施形態においては、スイッチSW1〜SW240の状態をレジスタ部1〜240のレジスタ設定に従って切り替えるようにしているが、このようなレジスタ設定に従った切り替えを行わず、バッファアンプ部25を、バッファアンプAMP1〜AMP216にはバイアス部26からのローレベルのバイアス電流lowが固定的に供給され、バッファアンプAMP217〜AMP240にはバイアス部26からのハイレベルのバイアス電流highが固定的に供給されるように構成しておいても良い。
さらに、上記した実施形態には種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件の適当な組合せにより種々の発明が抽出され得る。例えば、実施形態に示される全構成要件からいくつかの構成要件が削除されても、上述したような課題を解決でき、上述したような効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成も発明として抽出され得る。
本発明の一実施形態に係る表示駆動装置を適用した表示装置の構成を示す図である。 表示パネルに設けられる1つの表示画素の等価回路を示す図である。 本発明の一実施形態におけるソースドライバの要部の詳細な構成図である。 バッファアンプ部の詳細について示す図である。
符号の説明
10…表示パネル、11…薄膜トランジスタ(TFT)、20…ソース/ゲートドライバ、21…シフトレジスタ部、22…データレジスタ部、23…データラッチ部、24…デジタルアナログコンバータ(DAC)部、25…バッファアンプ部、26…バイアス部

Claims (8)

  1. 行方向に配列された複数の走査ライン及び列方向に配列された複数の信号ラインの各交点近傍にマトリクス状に配列された複数の表示画素を有する表示パネルの前記複数の表示画素に、表示データに基づく階調信号電圧を印加して駆動する表示駆動装置において、
    前記表示駆動装置は、前記表示データに応じた階調信号を増幅して前記階調信号電圧を生成して出力する複数の増幅手段と、
    前記複数の増幅手段の各々の駆動能力を設定する駆動能力設定手段と、
    を備え、
    前記駆動能力設定手段は、前記各増幅手段の駆動能力を、前記各増幅手段の出力端子と前記表示パネルの前記各信号ラインの端子部との間を接続する接続配線の配線抵抗の抵抗値の大きさに応じて設定することを特徴とする表示駆動装置。
  2. 前記駆動能力設定手段は、前記配線抵抗の抵抗値の増加に応じて、前記各増幅手段の駆動能力を高く設定することを特徴とする請求項1に記載の表示駆動装置。
  3. 前記駆動能力設定手段は、前記複数の増幅手段における何れかの第1の増幅手段に接続される前記接続配線の前記配線抵抗の抵抗値が、他の第2の増幅手段に接続される前記接続配線の前記配線抵抗の抵抗値よりも大きいとき、前記第1の増幅手段の駆動能力を前記第2の増幅手段の駆動能力より高く設定することを特徴とする請求項2に記載の表示駆動装置。
  4. 前記駆動能力設定手段は、前記増幅手段に供給するバイアス電流の大きさを制御することによって前記増幅手段の駆動能力の値を設定することを特徴とする請求項1に記載の表示駆動装置。
  5. 行方向に配列された複数の走査ライン及び列方向に配列された複数の信号ラインの各交点近傍にマトリクス状に配列された複数の表示画素を有する表示パネルを表示データに基づいて駆動して画像表示を行う表示装置において、
    前記表示パネルの前記走査ラインの延在方向に直交する一辺側に配置され、前記複数の走査ラインに走査信号を順次出力して前記表示画素を順次選択状態に設定する走査側駆動手段と、
    前記表示パネルの前記一辺側に配置され、前記表示データに応じた階調信号を増幅して階調信号電圧を生成し、前記選択状態に設定された表示画素に供給する複数の増幅手段と、前記複数の増幅手段の各々の駆動能力を、前記各増幅手段の出力端子と前記信号ラインの端子との間を接続する接続配線の配線抵抗の抵抗値の大きさに応じて設定する駆動能力設定手段と、を有する信号側駆動手段と、
    を具備することを特徴とする表示装置。
  6. 前記信号側駆動手段における前記駆動能力設定手段は、前記接続配線の前記配線抵抗の抵抗値の増加に応じて、前記各増幅手段の駆動能力を高く設定することを特徴とする請求項5に記載の表示装置。
  7. 前記駆動能力設定手段は、前記複数の増幅手段における何れかの第1の増幅手段と前記信号ラインの端子との間を接続する前記接続配線の配線抵抗の抵抗値が、他の第2の増幅手段と前記信号ラインの端子との間を接続する前記接続配線の配線抵抗の抵抗値よりも大きいとき、前記第1の増幅手段の駆動能力を前記第2の増幅手段の駆動能力より高く設定することを特徴とする請求項6に記載の表示装置。
  8. 前記駆動能力設定手段は、前記増幅手段に供給するバイアス電流の大きさを制御することによって前記増幅手段の駆動能力の値を設定することを特徴とする請求項5に記載の表示装置。
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