JP3137727U

JP3137727U - 液晶ディスプレイ・パネルの駆動回路

Info

Publication number: JP3137727U
Application number: JP2007007365U
Authority: JP
Inventors: 亞翔戴; 昌明邱
Original assignee: TPO Displays Corp
Current assignee: TPO Displays Corp
Priority date: 2003-01-27
Filing date: 2007-09-25
Publication date: 2007-12-06
Anticipated expiration: 2009-08-11
Also published as: US20060170642A1; JP2004226961A; TW583632B; US7365726B2; US20040145555A1; TW200414117A; US7042437B2

Abstract

【課題】ストロークの発生を防止した液晶ディスプレイ・パネルの駆動回路を提供する。
【解決手段】液晶ディスプレイ・パネルは、複数のディスプレイ・グループを含んでおり、更に、各ディスプレイ・グループはそれぞれ複数のディスプレイ・セルを含んでいる。各ディスプレイ・グループは対応するゲート電極とデータ電極にそれぞれ接続され、且つ、各ディスプレイ・グループのディスプレイ・セルは同じゲート電極とデータ電極に接続される。まず、正極のディスプレイ・セルが負極のディスプレイ・セルより多くなっているディスプレイ・グループの数と、負極のディスプレイ・セルが正極のディスプレイ・セルより多くなっているディスプレイ・グループの数とを等しくさせるように、映像信号はデータ電極へ提供される。ディスプレイ・グループは同一のゲート電極に接続される。次に、走査信号はゲート電極へ提供される。
【選択図】図１

Description

本考案は、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）・パネルの駆動回路に関し、特に、クロストークの除去及び映像品質の改善を可能にした、データ電極を共用する、同じ列におけるディスプレイ・セルを具備する液晶ディスプレイ・パネル（ＬＣＤ）の駆動回路に関するものである。

図２は、従来の液晶ディスプレイ・パネル（以下、“ＬＣＤパネル”と称する）及びその周辺駆動回路の概略図である。図２に示されたように、ＬＣＤパネル１は、データ電極（Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３、・・・、Ｄｍ）とゲート電極（Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３、・・・、Ｇｎ）とが互いに縦横交差して形成されている。データ電極とゲート電極との各組み合せは、１つのデータィスプレイ・セルを制御する。例えば、データ電極Ｄ１とゲート電極Ｇ１との組み合せは、ディスプレイ・セル２００を制御する。各ディスプレイ・セルの等価回路は、薄膜トランジスター（ＴＦＴｓ）（Ｑ１１〜Ｑ１ｍ、Ｑ２１〜Ｑ２ｍ、・・・、Ｑｎ１〜Ｑｎｍ）と、蓄積コンデンサ（Ｃ１１〜Ｃ１ｍ、Ｃ２１〜Ｃ２ｍ、・・・、Ｃｎ１〜Ｃｎｍ）とから構成される。これら薄膜トランジスター（ＴＦＴｓ）のゲートとドレインは、それぞれゲート電極（Ｇ１〜Ｇｎ）とデータ電極（Ｄ１〜Ｄｍ）に接続されている。このような接続には、ゲート電極（Ｇ１〜Ｇｎ）の走査信号を用いて、同じライン上の（すなわち、同じ走査線に取り付けられた）全ての薄膜トランジスター（ＴＦＴｓ）をオン／オフにすることができるので、従って、データ電極の映像信号を対応するディスプレイ・セルに書き込むか否かを制御する。言及しなければならないのは、１つのディスプレイ・セルは、ＬＣＤパネル上のたった１つの画素（pixel）の輝度のみを制御するということである。

従って、各ディスプレイ・セルはモノクロＬＣＤ上のたった１つの画素に対応するのに対して、各ディスプレイ・セルはカラーＬＣＤ上のたった１つのサブピクセル（subpixel）に対応する。サブピクセルは、赤（Ｒ）、青（Ｂ）、緑（Ｇ）で、言い換えれば、１つのピクセルが、ＲＧＢ（３つのディスプレイ・セル）の組み合せにより構成される。

そのほかに、図２はＬＣＤパネル１の駆動回路の一部をも示している。ゲート・ドライバー（gate driver）１０は、あらかじめ定められた走査の順序に従って、各ゲート電極Ｇ１、Ｇ２、・・・、Ｇｎの１つまたは複数の走査信号（走査パルスとも称する）を出力する。ある走査信号があるゲート電極に持ち運ばれている時に、同一列或いは同一走査線にある全てのディスプレイ・セル内の薄膜トランジスターがオン状態になるのに対して、その他の列或いは走査線にある全てのディスプレイ・セル内の薄膜トランジスターがオフ状態になることが可能である。ある走査線が選択された時に、データ・ドライバー（data driver）２０は、表示される映像データに従って、データ電極Ｄ１、Ｄ２、・・・、Ｄｍを介して、映像信号（グレー値）を各列のｍ個のディスプレイ・セルに出力する。ゲート・ドライバー１０がｎ列の走査線を連続的に走査した後に、シングルフレームの表示が完成される。従って、各走査線の繰り返し走査によって、映像を連続的に表示する目的を達成することができる。図２に示されたように、信号ＣＰＶはゲート・ドライバー１０のクロック信号を表し、信号ＣＴＲはゲート・ドライバー１０が受け取った走査制御信号を表し、信号ＬＤはデータ・ドライバー２０のデータ・ラッチ信号を表し、そして、信号ＤＡＴＡはデータ・ドライバー２０が受け取った映像信号を表している。

一般的に、データ電極Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３、・・・、Ｄｍによって転送された映像信号は、共通電極電圧ＶＣＯＭとの関係に基づいて、正極性映像信号（positive video signal）と負極性映像信号（negative video signal）に分けることができる。正極性映像信号は、その電圧レベルが共通電極電圧ＶＣＯＭより高いことを示しており、またその代表するグレー値に基づいて、信号の実際電位が電圧Ｖｐ１とＶｐ２の間に変動する。図３は、共通電極電圧ＶＣＯＭと、電圧Ｖｐ１,Ｖｐ２,Ｖｎ１,Ｖｎ２との関係を示している。通常、正極性映像信号において、共通電極電圧ＶＣＯＭに近づくほど、低めのグレー値に対応するようになっている。一方、負極性映像信号は、その電圧レベルが共通電極電圧ＶＣＯＭより低いことを示しており、またそれが表すグレー値に基づいて、信号の実際電位が電圧Ｖｎ１とＶｎ２の間に変動する。同様に、負極性映像信号において、共通電極電圧ＶＣＯＭに近づくほど、低めのグレー値に対応するようになっている。同一のグレー値を正極性映像信号と負極性映像信号によってそれぞれ表示された時に、表示の効果は実質的に同様である。しかし実際には、依然としてある程度の差異がある。

単一極（single−polar）バイアス電圧を持続的に受けることで液晶分子の寿命を短縮させるのを防ぐために、１つのディスプレイ・セルは、奇数フレームと偶数フレームにそれぞれ対応する、正極性映像信号と負極性映像信号を交互に受け取る。

各ディスプレイ・セルにおける異なる極の映像信号の配置方式により、以下のように大きく４つの駆動モードに分けることができる。つまり、フレーム反転（frame inversion）、ライン反転（line inversion）、コラム反転（column inversion）、及びドット反転（dot inversion）といった４つの駆動モードである。フレーム反転駆動モードにおいて、同一フレーム内では映像信号の極性が同じであるが、その隣接するフレームでは映像信号の極性が逆である。ライン反転駆動モード或いはコラム反転駆動モードにおいて、同一フレーム内の同一ライン或いは同一コラムでは、映像信号の極性が同じであるが、その隣接するライン或いは隣接するコラムでは映像信号の極性が逆である。ドット反転駆動モードにおいて、同一フレーム内で各ディスプレイ・セルが受けた映像信号の極がインターレース方式で配列されており、本考案で述べられた駆動モードは、このドット反転駆動モードである。

図４は、従来のドット反転駆動モードにおいて、ＬＣＤパネル３の各ディスプレイ・セルが受け取った映像信号の極性を示している。図４において、ＬＣＤパネル３は複数のディスプレイ・セルを備えており、同一のゲート電極に対応するディスプレイ・セルは、それぞれ異なるデータ電極に接続されている。ドット反転駆動モードにおいて、各ディスプレイ・セルの極性は、同一フレーム内の同じゲート電極或いはデータ電極に接続されている、隣接するディスプレイ・セルの極性と逆である。

上述のように、正極と負極の映像信号は、表示効果において非常に微妙な差異があるが、しかし、ドット反転駆動モードにおいて、一般の静止画面を表示する時には、全体的な表示効果に明確な違いはない。また、同一のデータ電極の受け取る映像信号の正、負極の回数は同じであるため、全体的に共通電極電圧ＶＣＯＭの変化がほとんどなく、故にディスプレイ画質に影響を及ぼさない。

図５は、従来のドット反転駆動モードにおいて、同一列の複数のディスプレイ・セルが単一のデータ電極を共用する時のＬＣＤパネル３の各ディスプレイ・セルが受け取った映像信号の極性を示している。同一列で複数のディスプレイ・セルが単一のデータ電極を共用する時、データ電極の数は減少され、よって、データ電極の面積も減少される効果を奏する。

しかし仮に、ドット反転駆動モードを使用してＬＣＤパネルを駆動するとしても、依然として共通電極電圧ＶＣＯＭがカップリング容量作用の影響を受け、正確さを失う問題が発生する可能性がある。

ドット反転駆動モードにおいて、例えば同一列に単一のデータ電極を共用する、ｎ個のディスプレイ・セルがあるとし、データ電極Ｄ０は、まず第１のディスプレイ・セルを駆動し、次にデータ電極Ｄ１は、逆の極性で（ｎ＋１）個目のディスプレイ・セルを駆動する。データ電極Ｄｍが（ｍｎ＋１）個目のディスプレイ・セルを駆動した後に、データ電極Ｄ０は第２のディスプレイ・セルを駆動し、次にデータ電極Ｄ１は、ディスプレイ・セル全列が全部駆動されるまで、逆の極性で（ｎ＋２）個目のディスプレイ・セルを駆動する。ここで、単一のデータ電極を共用する、同一列上の複数のディスプレイ・セルは、ディスプレイ・グループ(display group)を構成する。しかしながら、共通電極電圧ＶＣＯＭは、電気カップリングによってシフトされる。

図５に示された駆動モードにおいて、逆の極性で順次的にディスプレイ・セルが駆動されているが、実際は、駆動方法の変更により、隣接するディスプレイ・セルは順序どおりに駆動されていない。このため、１つのディスプレイ・グループの中には、正極性を有するディスプレイ・セルの数を、負極性を有するディスプレイ・セルの数と異なるようにすることができる。従って、共通電極電圧ＶＣＯＭがカップリング容量作用の影響を受け、ディスプレイ・セルのグレー値の正確さを失うといった問題を引き起こす。図５に示されるように、１つのディスプレイ・グループにおける全てのディスプレイ・セルは、同じ極性を有する。これにより、共通電極電圧ＶＣＯＭの正確さに影響を及ぼし、クロストークを引き起こす。従って、これらの同列のディスプレイ・セルに対して、データ電極と共用するＬＣＤディスプレイ・パネルの駆動極性に適当な規範を作らなければならない。

本考案は、上述のような事情に鑑みてなされたものであり、本考案の目的は、共通電極電圧ＶＣＯＭがカップリング容量の影響を受けクロストークを発生することを防ぐことを可能にし、且つデータ電極を共用する、同一列のディスプレイ・セルを備える液晶ディスプレイ・パネルの駆動回路を提供することにある。

上述の目的を実現するために、本考案は複数のディスプレイ・グループを備える液晶ディスプレイ・パネルの駆動回路を提供する。本考案において、複数のディスプレイ・セルから構成されている各ディスプレイ・グループは、ゲート電極とデータ電極にそれぞれ接続され、また、各ディスプレイ・グループのディスプレイ・セルは、当該ディスプレイ・グループに接続されている同じゲート電極とデータ電極に接続されている。まず、正極のディスプレイ・セルが負極のディスプレイ・セルより多くなっているディスプレイ・グループの数と、負極のディスプレイ・セルが正極のディスプレイ・セルより多くなっているディスプレイ・グループの数とを等しくさせるように、映像信号はデータ電極へ提供される。ディスプレイ・グループは同一のゲート電極に接続される。次に、走査信号はゲート電極へ提供される。

本考案に係る液晶ディスプレイ・パネルの駆動回路によれば、共通電極電圧ＶＣＯＭがカップリング容量の影響を受けクロストークを発生させることを防ぎ、従来の技術で起こる問題の解決が可能となった。

本考案を一層理解できるように、図面を参照しながら、実施例を例示し、本考案を以下のように詳細に説明する。なお、説明した実施例は本考案を制限するものでないことは言うまでもない。

図１は、本考案の実施例による、液晶ディスプレイ・パネル及びその周辺駆動回路の概略図である。図１に示されたように、ＬＣＤパネル４は、データ電極（Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３、・・・、Ｄｍ）とゲート電極（Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３、・・・、Ｇｎ）とが互いに縦横交差して形成されている。データ電極とゲート電極との各組み合せは、１つのデータィスプレイ・グループ（display group）を制御する。例えば、データ電極Ｄ１とゲート電極Ｇ１との組み合せは、ディスプレイ・グループ４０１を制御し、また、データ電極Ｄ２とゲート電極Ｇ１との組み合せは、ディスプレイ・グループ４０２を制御する。ここで、各ディスプレイ・グループは、複数のディスプレイ・セルから構成される。同一のディスプレイ・グループのディスプレイ・セルは、同じゲート電極とデータ電極に接続される。各ディスプレイ・セルの等価回路は、薄膜トランジスター（ＴＦＴｓ）（Ｑ１１〜Ｑ１ｍ、Ｑ２１〜Ｑ２ｍ、・・・、Ｑｎ１〜Ｑｎｍ）と、蓄積コンデンサ（Ｃ１１〜Ｃ１ｍ、Ｃ２１〜Ｃ２ｍ、・・・、Ｃｎ１〜Ｃｎｍ）とから構成される。これら薄膜トランジスター（ＴＦＴｓ）のゲートとドレインは、それぞれゲート電極（Ｇ１〜Ｇｎ）とデータ電極（Ｄ１〜Ｄｍ）に接続されている。このような接続には、ゲート電極（Ｇ１〜Ｇｎ）の走査信号を用いて、同じライン上の（すなわち、同じ走査線に取り付けられた）全ての薄膜トランジスター（ＴＦＴｓ）をオン／オフにすることができるので、従って、データ電極の映像信号を対応するディスプレイ・セルに書き込むか否かを制御する。ゲート・ドライバー（gate driver）４０は、あらかじめ定められた走査の順序に従って、各ゲート電極Ｇ１、Ｇ２、・・・、Ｇｎの１つまたは複数の走査信号（走査パルスとも称する）を出力する。ある走査信号があるゲート電極に持ち運ばれている時に、同一列或いは同一走査線にある全てのディスプレイ・セル内の薄膜トランジスターがオン状態になるのに対して、その他の列或いは走査線にある全てのディスプレイ・セル内の薄膜トランジスターがオフ状態になることが可能である。ある走査線が選択された時に、データ・ドライバー（data driver）４２は、表示される映像データに従って、データ電極Ｄ１、Ｄ２、・・・、Ｄｍを介して、映像信号（グレー値）を各列のｍ個のディスプレイ・グループに出力する。データ電極Ｄ１が、ディスプレイ・グループ４０１のディスプレイ・セル４１０に映像信号を出力した後に、データ電極Ｄ２は、ディスプレイ・グループ４０２のディスプレイ・セル４２０にもう一つの映像信号を出力する。また、データ電極Ｄｍが映像信号をディスプレイ・セル４８０に出力した後に、データ電極Ｄ１は、映像信号をディスプレイ・セル４１２に出力し、そして、データ電極Ｄ２は、映像信号をディスプレイ・セル４２２へ出力する。対応するゲート電極に接続された全てのディスプレイ・セルが、映像信号をそれぞれ受け取った後に、この列のディスプレイ・セル駆動は完結となる。ゲート・ドライバー４０がｎ列の走査線を連続的に走査した後に、シングルフレームの表示が完成される。従って、各走査線の繰り返し走査によって、映像を連続的に表示する目的を達成することができる。

本考案によれば、各ディスプレイ・セルの極性は、データバッファ４４において、あらかじめ再コード化され、また、データ・ドライバー４２は、あらかじめ再コード化された極性を有する映像信号を対応するデータ電極に提供する。

各ディスプレイ・セルのあらかじめ再コード化された極性のセッティング・ルールが減少された。ディスプレイ・グループが偶数のディスプレイ・セルから構成された場合に、ディスプレイ・グループにおいて、正極性を有するディスプレイ・セルの数と、負極性を有するディスプレイ・セルの数は同じである。また、１つのフレームにおいて、各ディスプレイ・セルの極性は、直接に接続されたディスプレイ・セルの極性と逆のものである。従って、各ディスプレイ・グループの映像信号が共通電極電圧ＶＣＯＭへ及ぼす影響は、ほぼ相互に打ち消されることになる。よって、共通電極電圧ＶＣＯＭは同一のディスプレイ・グループにあるために、異なる極性のデータ量の差異が多すぎ、シフトし、クロストークを引き起こすという問題が解消される。

ディスプレイ・グループが奇数のディスプレイ・セルから構成された場合に、１つのフレームにおいて、ディスプレイ・グループの全体的な極性は、直接に接続されたディスプレイ・セルの極性と逆のものである。ここで、ディスプレイ・グループの全体的な極性は、正極性を有するディスプレイ・セルの数が負極性を有するディスプレイ・セルの数より多い場合に、正極性である。これに反して、ディスプレイ・グループの全体的な極性は、正極性を有するディスプレイ・セルの数が負極性を有するディスプレイ・セルの数より少ない場合に、負極性である。一般的に、１つのディスプレイ・グループにおいて、正極性を有するディスプレイ・セルの数と負極性を有するディスプレイ・セルの数の差は１であるため、よって、隣接するディスプレイ・グループの極性が共通電極電圧ＶＣＯＭへ及ぼす影響は、ほぼ相互に打ち消され、このため共通電極電圧ＶＣＯＭのシフト発生を防ぐことができ、従来の技術で発生したクロストークを解決することができる。

本考案の好適な実施例を以上のように例示したが、これは本考案を限定するものではなく、本考案の精神及び範囲を逸脱しない限りにおいては、当業者であれば行い得る少々の変更や修飾を付加することは可能である。従って、本考案が保護を請求する範囲は、実用新案登録請求の範囲を基準とする。

本考案の実施例による、液晶ディスプレイ・パネル及びその周辺駆動回路の概略図である。従来の液晶ディスプレイ・パネル及びその周辺駆動回路の概略図である。共通電極電圧ＶＣＯＭと電圧Ｖｐ１、Ｖｐ２、Ｖｎ１、Ｖｎ２との関係を示す図である。従来のドット反転駆動モードにおいて、ＬＣＤパネル３の各ディスプレイ・セルが受け取った映像信号の極性を示す図である。従来のドット反転駆動モードにおいて、同一列の複数のディスプレイ・セルが単一のデータ電極を共用する時のＬＣＤパネル３の各ディスプレイ・セルが受け取った映像信号の極性を示す図である。

符号の説明

１、３、４ＬＣＤパネル
１０、４０ゲート・ドライバー
２０、４２データ・ドライバー
２００、４１０、４１２、４２０、４２２、４８０ディスプレイ・セル
４０１、４０２ディスプレイ・グループ
４４データバッファ
Ｃ１１〜Ｃ１ｍ、Ｃ２１〜Ｃ２ｍ、・・・、Ｃｎ１〜Ｃｎｍ蓄積コンデンサ
ＣＰＶ、ＣＴＲ、ＬＤ、ＤＡＴＡ信号
Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３、・・・、Ｄｍデータ電極
Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３、・・・、Ｇｎゲート電極
Ｑ１１〜Ｑ１ｍ、Ｑ２１〜Ｑ２ｍ、・・・、Ｑｎ１〜Ｑｎｍ薄膜トランジスター

Claims

複数のディスプレイ・グループを備えており、各ディスプレイ・グループはそれぞれ複数のディスプレイ・セルから構成され、且つ、各ディスプレイ・グループは対応するゲート電極とデータ電極にそれぞれ接続され、前記ディスプレイ・グループのディスプレイ・セルは同一のゲート電極とデータ電極に接続されるようになっている液晶ディスプレイ・パネルに適用される液晶ディスプレイ・パネルの駆動回路であって、
走査信号を前記ゲ−ト電極へ出力するためのゲート・ドライバーと、
同一のゲート電極に対応するもののうち、正極のディスプレイ・セルが負極のディスプレイセルより多くなっているディスプレイ・グループの数と、負極のディスプレイ・セルが正極のディスプレイ・セルより多くなっているディスプレイ・グループの数とを等しくさせる映像信号を記憶するためのデータバッファと、
前記映像信号を前記データ電極へ提供するためのデータ・ドライバーと、
を備えることを特徴とする液晶ディスプレイ・パネルの駆動回路。
同一の走査線上の隣接するディスプレイ・セルの極性と、前記走査線に隣接する上下の走査線上の対応位置にあるディスプレイ・セルの極性とは逆になっている請求項１に記載の液晶ディスプレイ・パネルの駆動回路。
同一の走査線上の隣接するディスプレイ・グループの全体的な極性と、前記走査線に隣接する上下の走査線上の対応位置にあるディスプレイ・グループの全体的な極性とは逆になっている請求項１に記載の液晶ディスプレイ・パネルの駆動回路。
複数のディスプレイ・グループを備えており、各ディスプレイ・グループはそれぞれ複数のディスプレイ・セルから構成され、且つ、各ディスプレイ・グループは対応するゲート電極とデータ電極にそれぞれ接続され、前記ディスプレイ・グループのディスプレイ・セルは同一のゲート電極とデータ電極に接続されるようになっている液晶ディスプレイ・パネルに適用される液晶ディスプレイ・パネルの駆動回路であって、
走査信号を前記ゲ−ト電極へ出力するためのゲート・ドライバーと、
前記ディスプレイ・グループにおいて、正極のディスプレイ・セルの数と負極のディスプレイ・セルの数とを等しくさせる映像信号を記憶するためのデータバッファと、
前記映像信号を前記データ電極へ提供するためのデータ・ドライバーと、
を備えることを特徴とする液晶ディスプレイ・パネルの駆動回路。
同一の走査線上の隣接するディスプレイ・セルの極性と、前記走査線に隣接する上下の走査線上の対応位置にあるディスプレイ・セルの極性とは逆になっている請求項４に記載の液晶ディスプレイ・パネルの駆動回路。