JP2955851B2 - Ｔｆｔ−ｌｃｄ駆動回路 - Google Patents

Ｔｆｔ−ｌｃｄ駆動回路

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JP2955851B2 JP10094368A JP9436898A JP2955851B2 JP 2955851 B2 JP2955851 B2 JP 2955851B2 JP 10094368 A JP10094368 A JP 10094368A JP 9436898 A JP9436898 A JP 9436898A JP 2955851 B2 JP2955851 B2 JP 2955851B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、薄膜トランジスタ
液晶表示装置（ＴＦＴ−ＬＣＤ：Thin Film Transistor
Liquid Crystal Display:以下、ＴＦＴ−ＬＣＤと称
す）の駆動回路に係るもので、詳しくは、ドットインバ
ージョン（Dot Inversion)及びコラムインバージョン
（Column Inversion)方式を用いて電力消耗を低減し、
液晶及びＴＦＴの特性劣化を防止し得るＴＦＴ−ＬＣＤ
駆動回路に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来のＴＦＴ−ＬＣＤ駆動回路は、図５
に示したように、複数のゲートラインＧＬと複数のデー
タラインＤＬとの各交叉点に配置された複数の画素５を
有する液晶パネル１０と、該液晶パネル１０のデータラ
インＤＬを介して各画素５に映像信号を供給するデータ
駆動部２０と、液晶パネル１０の１個のゲートラインＧ
Ｌを選択し、そのゲートラインＧＬに接続されている複
数の画素５をオンさせるゲート駆動部３０と、を備えて
構成されていた。
【０００３】そして、各画素５は、ゲートがゲートライ
ンＧＬと接続され、ドレインがデータラインＤＬと接続
された複数の薄膜トランジスタ１と、該薄膜トランジス
タ１のソースにそれぞれ並列に接続された貯蔵キャパシ
タＣｓ及び液晶キャパシタＣｌｃとを備えていた。以
下、このように構成された従来のＴＦＴ−ＬＣＤ駆動回
路の動作を説明する。
【０００４】先ず、データ駆動部２０のシフトトランジ
スタ（図示されず）は、映像データを一つの画素毎に順
次受けて各データラインＤＬに該当する映像データとし
て貯蔵する。次いで、ゲート駆動部３０は、ゲートライ
ン選択信号ＧＬＳを出力して複数のゲートラインＧＬ
中、一つのゲートラインＧＬを順次選択する。これによ
って、選択されたゲートラインＧＬに接続された複数の
薄膜トランジスタ１がそれぞれターンオンし、データ駆
動部２０のシフトトランジスタに貯蔵された映像データ
がドレインに印加され、映像データが液晶パネル１０に
表示される。その後、このような動作が反復され、映像
データが継続して液晶パネル１０に表示される。
【０００５】このとき、データ駆動部２０は、ＶＣＯ
Ｍ、正の映像信号（Positive video signal)及び負の映
像信号(Negative video signal）を液晶パネル１０に供
給して映像データを液晶パネル１０に表示させる。即
ち、図６に示したように、従来のＴＦＴ−ＬＣＤ駆動回
路は、駆動されるときに、液晶にＤＣ電圧が印加されな
いように、フレームが変換される度毎に、正の映像信号
と負の映像信号とが交互に画素に印加される。これを可
能にするために、ＴＦＴ−ＬＣＤの液晶パネルの電極に
正の映像信号及び負の映像信号の中間電圧であるＶＣＯ
Ｍを印加する。
【０００６】ところが、ＶＣＯＭを基準とし、液晶パネ
ルに正の映像信号と負の映像信号とを交互に印加する
と、液晶の光伝達曲線が一致しなくなってフリッカー効
果（Flicker effect）が発生する。そこで、このような
フリッカー効果の発生を低減するため、図７〜１０にそ
れぞれ示したようなフレームインバージョン（Frame In
version)、ラインインバージョン（Line Inversion）、
コラムインバージョン（Column Inversion)及びドット
インバージョン（Dot Inversion)のような四つの方式が
用いられる。
【０００７】即ち、図７は、フレームインバージョン方
式を用いるＴＦＴ−ＬＣＤ駆動方法において、フレーム
が変換するときのみ映像信号の極性が変化することを示
している。図８は、ラインインバージョン方式を用いる
ＴＦＴ−ＬＣＤ駆動方法において、ゲートラインＧＬが
変換する度毎に極性が変化することを示している。図９
は、コラムインバージョン方式を用いるＴＦＴ−ＬＣＤ
駆動方法において、データラインＤＬが変換する度及び
フレームが変換する度毎に映像信号の極性が変化するこ
とを示し、図１０は、ドットインバージョン方式を用い
るＴＦＴ−ＬＣＤ駆動方法において、各データラインＤ
ＬのゲートラインＧＬが変換する度及びフレームが変換
する度毎に映像信号の極性が変化することを示してい
る。尚、図７〜図１０において、＋は正の映像信号、−
は負の映像信号を示す。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】このとき、画質は、フ
レームインバージョン、ラインインバージョン、コラム
インバージョン及びドットインバージョン方式の順に良
好であるが、該画質に比例して極性が変化する確率が増
加するため、それに伴って、電力消費量も増加する。
【０００９】この点を図１１に示したドットインバージ
ョンを例として説明すると、次のようである。即ち、図
１１は、ドットインバージョン時の液晶パネル１０に入
力する奇数番目のデータラインＤＬ及び偶数番目のデー
タラインＤＬの各信号波形図で、図示したように、ゲー
トラインＧＬが変換される度毎に、映像信号ＶＣＯＭを
基準としたときのデータラインＤＬの極性が変化する。
【００１０】このとき、ＴＦＴ−ＬＣＤパネルが全体と
して一様なグレー（Gray）を表現していると仮定する
と、データラインＤＬの映像信号変化幅Ｖは、ＶＣＯＭ
と正の映像信号との変化幅又はＶＣＯＭと負の映像信号
との変化幅の２倍になるため、データラインＤＬのキャ
パシタンスをＣL として、出力端における電力消費量Ｐ
１を算出すると、次のような式になる。
【００１１】 Ｐ１＝ＶＤＤ・Ｉave ＝ＶＤＤ（ＣL ・Ｖ・Ｆreq GL） ここで、ＶＤＤは電力供給電圧、Ｆreq GLはゲートライ
ン周波数である。このように、ドットインバージョン方
式は、ゲートラインＧＬが変換される度毎に映像信号
が、ＶＣＯＭを基準として正から負に変化するため、多
くの電力を消耗するという欠点があった。
【００１２】このため、このような従来のＴＦＴ−ＬＣ
Ｄ駆動回路においては、多結晶シリコン薄膜トランジス
タ（Poly-Si TFT)を用いて液晶表示装置を製造する場
合、大量の電力を消耗して熱発生が増加するため、熱に
よる液晶及びＴＦＴの特性劣化（Degradation)を招来す
るという不都合な点があった。そこで、本発明は、この
ような従来のＴＦＴ−ＬＣＤ駆動回路における課題に鑑
みてなされたもので、電力の消耗を低減し得るＴＦＴ−
ＬＣＤ駆動回路を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】このような本発明の目的
を達成するため、請求項１は、映像信号を各画素毎に複
数のデータラインを介して出力するデータ駆動部と、前
記各データラインを介して供給された映像信号を表示す
る液晶パネルと、を備えたＴＦＴ−ＬＣＤ駆動回路にお
いて、互いに並列に接続されたＰＭＯＳトランジスタと
ＮＭＯＳトランジスタからなる複数の伝送ゲートを有
し、これら伝送ゲートは、奇数番目のデータラインとそ
れに隣接する偶数番目のデータラインとの間に接続され
た伝送ゲート部を備えて構成され、ブランキング時間の
間に入力される電荷再活用制御信号に基づいて、前記伝
送ゲート部の複数の伝送ゲートを導通させて前記奇数番
目のデータラインと偶数番目のデータラインを短絡させ
て両データラインに充電された電荷を互いに再活用可能
に構成した。
【００１４】本ＴＦＴ−ＬＣＤ駆動回路によれば、ブラ
ンキング時間の間、ＴＦＴ−ＬＣＤ駆動回路に電荷再活
用制御信号が印加され、伝送ゲート部の複数の伝送ゲー
トによって隣接するデータラインが相互に短絡される。
その結果、正の映像信号により充電されたデータライン
の一部の電荷が負の映像信号により充電されたデータラ
インに移動し、データラインの電荷を有効に再活用する
ことができる。
【００１５】
【００１６】
【００１７】請求項２に記載されているように、前記ブ
ランキング時間は、垂直ブランキング時間又は水平ブラ
ンキング時間であり、前記電荷再活用制御信号は、ブラ
ンキング時間の間、所定パルス幅を有する構成である。
【００１８】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を用いて説明する。尚、従来と同一部分には同一符号を
付して説明を省略する。本実施形態に係るＴＦＴ−ＬＣ
Ｄ駆動回路は、図１に示したように、従来のＴＦＴ−Ｌ
ＣＤ駆動回路に、電荷再活用制御信号ＣＲにより奇数番
目のデータラインＤＬ及びそれに隣接する偶数番目のデ
ータラインＤＬを短絡させてデータラインＤＬに充電さ
れた電荷を再活用させる伝送ゲート部４０を加えて構成
されている。
【００１９】伝送ゲート部４０は、奇数番目のデータラ
インＤＬと偶数番目のデータラインＤＬとの間に接続さ
れた複数の伝送ゲートＴＧから構成され、各伝送ゲート
ＴＧは、相互に並列に接続したＰＭＯＳトランジスタ
（図示せず）及びＮＭＯＳトランジスタ（図示せず）か
らなり、電荷再活用制御信号ＣＲ及びインバータ４１で
反転された電荷再活用制御信号 /ＣＲにより制御され
る。このように、各伝送ゲートＴＧを二つのＭＯＳトラ
ンジスタだけで構成すれば、各伝送ゲートＴＧの構造延
いては伝送ゲート部４０の構造を単純化することができ
る。
【００２０】以下、このように構成された本実施形態に
係るＴＦＴ−ＬＣＤ駆動回路の動作を説明すると次のよ
うである。先ず、データ駆動部２０は、各画素に対する
映像データを順次受けて複数のデータラインＤＬに該当
する映像信号として出力し、ゲート駆動部３０は、ゲー
トライン選択信号ＧＬＳを出力して複数のゲートライン
ＧＬを一つずつ順次選択する。
【００２１】その結果、選択されたゲートラインＧＬに
接続された薄膜トランジスタがターンオンし、データ駆
動部２０から出力された映像信号が奇数番目のデータラ
インＤＬ及び偶数番目のデータラインＤＬを経て液晶パ
ネル１０に表示される。このとき、伝送ゲート部４０
は、電荷再活用制御信号ＣＲがオンされると、奇数番目
のデータラインＤＬ及びそれに隣接する偶数番目のデー
タラインＤＬを短絡させ、正の映像信号により充電され
たデータラインＤＬの一部の電荷を負の映像信号により
充電されたデータラインＤＬに移動させて電荷を再活用
可能にする。
【００２２】次いで、外部から入力される映像信号は、
フレームとフレーム間及びゲートラインＧＬとゲートラ
インＧＬ間に、それぞれ映像信号が入力されないブラン
キング時間を有する。ゲートラインＧＬ間のブランキン
グ時間は水平ブランキング時間、フレーム間のブランキ
ング時間は垂直ブランキング時間といい、一般に、水平
ブランキング時間は５．７２μｓｅｃ、垂直ブランキン
グ時間は約１０μｓｅｃになる。
【００２３】このブランキング時間の間に、所定パルス
幅を有する電荷再活用制御信号ＣＲを伝送ゲート部４０
に印加し、複数の伝送ゲートＴＧをそれぞれオンさせて
データラインＤＬに充電されていた電荷を再活用する。
このとき、電荷再活用制御信号ＣＲは、アナログ駆動方
式を用いた場合では、各ゲートラインＧＬの水平ブラン
キング時間になると、オンになり、ディジタル駆動方式
を用いた場合では、ゲートラインＧＬがオンされた後、
ディジタル／アナログ変換する直前にラインパルス信号
と共に用いることができるため、アナログ及びディジタ
ル駆動方式に共用することができる。
【００２４】そして、図２は、ドットインバージョン方
式を用いた場合に、各ゲートラインＧＬ間の水平ブラン
キング時間において電荷を再活用するときの各信号波形
を示した波形図であって、ゲートラインＧＬがオンされ
た後、奇数番目のデータラインＤＬとそれに隣接する偶
数番目のデータラインＤＬとが相互に接続され、外部電
源に関わらず、ともにＶＣＯＭ程度の電圧になることが
示されている。
【００２５】さらに、図３に示したように、ゲート駆動
部３０からゲートライン選択信号（GLS#1 −GLS#N ）が
順次入力され、水平ブランキング時間の間、各ゲートラ
イン（GL#1−GL#N）の電荷再活用制御信号ＣＲがオンに
なると、伝送ゲート部４０の複数の伝送ゲートＴＧがそ
れぞれターンオンされる。その結果、奇数番目のデータ
ラインＤＬ及びそれに隣接する偶数番目のデータライン
ＤＬ対が短絡され、図２に示したように、両データライ
ンＤＬ間の電圧は、中間レベルのＶＣＯＭになって電荷
を再活用し得るようになる。
【００２６】その後、電荷再活用制御信号ＣＲがオフに
なると、奇数番目のデータラインＤＬとそれに隣接する
偶数番目のデータラインＤＬとは、相互に分離され、す
なわち、短絡状態が解除され、データ駆動部２０から出
力された映像信号は、各データラインＤＬを経て液晶パ
ネル１０にそれぞれ表示される。このように、従来のＴ
ＦＴ−ＬＣＤ回路においては、外部電源によるデータラ
インＤＬの映像信号の変化幅はＶであったが、本実施形
態においては、図２に示したように、Ｖ／２の電荷を再
活用するため、電圧が変化し、このため、外部電源によ
る電圧変化は１／２に減少される。その結果、出力端で
の電力消費量Ｐ２は次のように、１／２に減少される。
【００２７】 Ｐ２＝ＶＤＤ［ＣL ・（１／２）Ｖ・Ｆreq GL］ ＝（１／２）ＶＤＤ［ＣL ・Ｖ・Ｆreq GL］ ＝（１／２）Ｐ１ そして、図４は、本実施形態に係るＴＦＴ−ＬＣＤ駆動
回路をコラムインバージョン方式に適用した場合を示し
たものであって、フレーム間の垂直ブランキング時間の
間、電荷再活用制御信号ＣＲを印加して電荷を再活用す
るときの各信号の波形が示されている。且つ、このとき
の動作は、上述のドットインバージョン方式と同様で、
出力端での電力消費量も１／４に減少される。
【００２８】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係るＴＦ
Ｔ−ＬＣＤ駆動回路によれば、ドットインバージョン方
式及びコラムインバージョン方式に適用する場合、ブラ
ンキング時間の間、ＴＦＴ−ＬＣＤ駆動回路に電荷再活
用制御信号ＣＲを印加して奇数番目のデータラインＤＬ
及びそれに隣接する偶数番目のデータラインＤＬを短絡
させ、データラインＤＬの電荷を再活用するようになる
ため、出力端の電力消費量を１／４に減少し得るという
効果がある。
【００２９】且つ、駆動回路の電力消費量の減少に伴い
熱の発生も少なくなるため、多結晶シリコン薄膜トラン
ジスタ（Poly-Si TFT)を用いて液晶表示装置を製造する
場合、熱による液晶及びＴＦＴの特性劣化を低減し得る
という効果がある。又、本発明をアナログ駆動方式に適
用する場合、データラインのアナログスイッチを縮小化
してフィードスルーノイズ（Feedthrough noise)を低減
し得るという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係るＴＦＴ−ＬＣＤ駆動
回路のブロック図である。
【図２】図１のＴＦＴ−ＬＣＤ駆動回路における各駆動
信号の波形図ある。
【図３】図１に示した実施形態に係るＴＦＴ−ＬＣＤ駆
動回路にドット（Dot)インバージョン方式を適用したと
きの各信号波形図である。
【図４】本発明に係るＴＦＴ−ＬＣＤ駆動回路にコラム
（Column）インバージョン方式を適用したときの各信号
波形図である。
【図５】従来のＴＦＴ−ＬＣＤ駆動回路のブロック図で
ある。
【図６】図５に示した従来のＴＦＴ−ＬＣＤ駆動回路に
おける各駆動信号の波形図である。
【図７】従来のＴＦＴ−ＬＣＤ駆動回路にフレームイン
バージョン方式を適用したときの説明図である。
【図８】従来のＴＦＴ−ＬＣＤ駆動回路にラインインバ
ージョン方式を適用したときの説明図である。
【図９】従来のＴＦＴ−ＬＣＤ駆動回路にコラムインバ
ージョン方式を適用したときの説明図である。
【図１０】従来のＴＦＴ−ＬＣＤ駆動回路にドットイン
バージョン方式を適用したときの説明図である。
【図１１】一般のドット（Dot)インバージョン方式の各
信号波形図である。
【符号の説明】
５：画素 １０：液晶パネル ２０：データ駆動部 ３０：ゲート駆動部 ４０：伝送ゲート部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G09G 3/36 G02F 1/133 G02F 1/136

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 映像データを各画素毎に複数のデータラ
    インを介して出力するデータ駆動部と、前記各データラ
    インを介して供給された映像信号を表示する液晶パネル
    と、を備えたＴＦＴ−ＬＣＤ駆動回路において、互いに並列に接続されたＰＭＯＳトランジスタとＮＭＯ
    Ｓトランジスタからなる複数の伝送ゲートを有し、これ
    ら伝送ゲートは、奇数番目のデータラインとそれに隣接
    する偶数番目のデータラインとの間に接続された伝送ゲ
    ート部を備えて構成され、ブランキング時間の間に入力
    される電荷再活用制御信号に基づいて、前記伝送ゲート
    部の複数の伝送ゲートを導通させて前記奇数番目のデー
    タラインと偶数番目のデータラインを短絡させて両デー
    タラインに充電された電荷を互いに再活用可能に構成 さ
    れることを特徴とするＴＦＴ−ＬＣＤ駆動回路。
  2. 【請求項２】 前記ブランキング時間は、垂直ブランキ
    ング時間又は水平ブランキング時間であり、前記電荷再
    活用制御信号は、ブランキング時間の間、所定パルス幅
    を有する請求項１記載のＴＦＴ−ＬＣＤ駆動回路。
JP10094368A 1997-04-07 1998-04-07 Ｔｆｔ−ｌｃｄ駆動回路 Expired - Lifetime JP2955851B2 (ja)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1019970012729A KR100234720B1 (ko) 1997-04-07 1997-04-07 Tft-lcd의 구동회로
KR12729/1997 1997-04-07

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JPH10282940A JPH10282940A (ja) 1998-10-23
JP2955851B2 true JP2955851B2 (ja) 1999-10-04

Family

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JP10094368A Expired - Lifetime JP2955851B2 (ja) 1997-04-07 1998-04-07 Ｔｆｔ−ｌｃｄ駆動回路

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Country Link
US (1) US6064363A (ja)
JP (1) JP2955851B2 (ja)
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