JP4085324B2 - ラッチ、ラッチの駆動方法、フラットディスプレイ装置 - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ラッチ、ラッチの駆動方法、フラットディスプレイ装置に関し、例えば液晶表示装置の水平駆動回路、この水平駆動回路による液晶表示装置等に適用することができる。本発明は、CMOSラッチセルを電源から切り離した状態で、このCMOSラッチセルの入力を前段の回路に接続して対応するデータをセットした後、この前段の回路からCMOSラッチセルの入力を切り離すと共に、CMOSラッチセルの電源を立ち上げて、CMOSラッチセルにセットしたデータをレベルシフトさせることにより、従来に比して消費電力を低減し、構成を簡略化し得るようにする。
【0002】
【従来の技術】
近年、例えばPDA、携帯電話等の携帯端末装置に適用されるフラットディスプレイ装置である液晶表示装置においては、液晶表示パネルを構成する絶縁基板であるガラス基板上に、液晶表示パネルの駆動回路を一体に構成するものが提供されるようになされている。
【0003】
この種の液晶表示装置においては、例えば特開2000−242209号公報に開示されているように、複数系統の基準電圧を画像データに応じて選択することにより画像データをディジタルアナログ変換して駆動信号を生成する方式が採用されるようになされている。
【0004】
すなわち図7は、この方式によるディジタルアナログ変換回路を示す接続図である。ディジタルアナログ変換回路1は、画像データD1の各ビットb0〜b4の論理値によりそれぞれオンオフ動作するスイッチ回路による直列回路が階調に対応して複数個設けられ、これらの直列回路一端にそれぞれ各基準電圧V0〜V31が供給され、またこれら直列回路の他端が液晶表示パネルのコラム線SIGOUTに接続される。なおこの図7は、画像データD1が5ビットの場合であり、スイッチ回路は、導電型のMOS(Metal Oxide Semiconductor )トランジスタにより形成され、画像データD1の値に応じて対応する基準電圧を選択し得るように、Nチャンネル及びPチャンネルが適宜配置される。これによりディジタルアナログ変換回路1は、画像データD1に応じて基準電圧V0〜V31を選択して出力するようになされている。
【0005】
このようなディジタルアナログ変換回路1の構成に対応して、この種の液晶表示装置においては、画像データD1の各ビットb0〜b4をレベルシフトさせてディジタルアナログ変換回路1に入力し、これによりディジタルアナログ変換回路のスイッチ回路を構成する導電型のMOSトランジスタを確実にオンオフ制御すようになされている。
【0006】
すなわち図8は、ディジタルアナログ変換回路1に入力される画像データD1について、その1ビットの処理系を示す接続図である。この種の液晶表示装置においては、この1ビットの処理系が画像データD1のビット数分だけ設けられて、図7のディジタルアナログ変換回路1と共に、1個の液晶セルについての階調が設定され、またこの1個の液晶セルに対応する構成が水平方向に連続する液晶セルに対応して順次形成されて水平駆動回路が構成される。
【0007】
ここでこの処理系は、ラスタ走査順に入力される画像データDATAを対応するタイミングでサンプリングするサンプリングラッチ3と、このサンプリングラッチによりラッチ結果を水平走査周期でラッチした後、レベルシフトさせる第2ラッチ4とにより構成される。
【0008】
サンプリングラッチ3は、ゲート及びドレインがそれぞれ共通に接続されたNチャンネルMOS(以下、NMOSと呼ぶ)トランジスタQ1及びPチャンネルMOS(以下、PMOSと呼ぶ)トランジスタQ2からなるCMOSインバータ5と、同様に、ゲート及びドレインがそれぞれ共通に接続されたNMOSトランジスタQ3及びPMOSトランジスタQ4からなるCMOSインバータ6とが電源VDD1及びグランドとの間に並列に接続される。サンプリングラッチ3は、CMOSインバータ5の出力がCMOSインバータ6に入力され、またサンプリングパルスspの反転信号によりオンオフ動作するNMOSトランジスタQ5を介して、CMOSインバータ6の出力がCMOSインバータ5に入力される。これによりサンプリングラッチ3は、比較器構成のCMOSラッチセル7が形成されるようになされている。サンプリングラッチ3は、サンプリングパルスspによりオンオフ動作するNMOSトランジスタQ6を介して、CMOSインバータ5に画像データの1ビットのデータDATAが入力される。なおここでこのデータDATAにおいては、論理値に応じて0〜3〔V〕程度により信号レベルが変化するようになされている。
【0009】
サンプリングラッチ3は、このような比較器構成のCMOSラッチセル7でラッチされたラッチ結果が、NMOSトランジスタQ7及びPMOSトランジスタQ8からなるCMOSインバータ8に入力されて続く第2ラッチ4に出力され、またこのCMOSインバータ8の反転出力が、NMOSトランジスタQ9及びPMOSトランジスタQ10からなるCMOSインバータ9を介して続く第2ラッチ4に出力される。これにより図9に示すように、サンプリングラッチ3においては、サンプリングパルスsp(図9(B))によりデータDATA(図9(A))をラッチし、ラッチ結果1Lout(図9(C))を出力するようになされている。
【0010】
第2ラッチ4は、NMOSトランジスタQ12及びPMOSトランジスタQ12からなるCMOSインバータ10と、NMOSトランジスタQ13及びPMOSトランジスタQ14からなるCMOSインバータ11とにより比較器構成のCMOSラッチセル12が形成され、サンプリングラッチ3のラッチ結果1Lout、このラッチ結果1Loutの反転出力をラッチパルスoe1により動作するNMOSトランジスタQ15、Q16を介して、このCMOSラッチセル12に入力する。
【0011】
第2ラッチ4は、所定のパルスoe2、このパルスoe2の反転信号xoe2により相補的にオンオフ動作するNMOSトランジスタQ17、Q19を介して、CMOSラッチセル12がグラウンドに接続され、また同様のPMOSトランジスタQ20、Q22を介して、CMOSラッチセル12が電源VDD2及びVDD1に接続される。また第2ラッチ4は、このCMOSラッチセル12の出力を、NMOSトランジスタQ23及びPMOSトランジスタQ24からなるCMOSインバータ13を介してディジタルアナログ変換回路1の対応するビットに出力する。第2ラッチ4においては、パルスoe2(図9(E))の設定により、CMOSラッチセル12の電源をサンプリングラッチ3の電源VDD1と同一電源に設定した後(時点t1)、ラッチパルスoe1(図9(D))によりサンプリングラッチ3のラッチ結果をCMOSラッチセル12にラッチするようになされている(時点t2)。またこのようにしてラッチ結果をCMOSラッチセル12でラッチすると、ラッチパルスoe1の立ち下げによりサンプリングラッチ3を切り離した後(時点t3)、パルスoe2の立ち下げにより、CMOSラッチセル12の電源電圧を切り換え(時点t4)、これによりラッチ結果をレベルシフトさせて出力するようになされている(図9(F))。
【0012】
【特許文献1】
特開2000−242209号公報
【0013】
【発明が解決しようとする課題】
【0014】
ところで図8について上述した第2ラッチ4においては、相補的にオンオフ動作してCMOSラッチセル12の電源を切り換えるトランジスタQ20、Q22が、瞬間的に、同時にオン状態となる場合を完全に防止し得ず、この場合、第2ラッチ4で瞬間的に大きな電力を消費することになる。具体的には、電源VDD2から電源VDD1に、また電源VSS1から電源VSS2に貫通電流が流れる恐れがある。
【0015】
これによりこのような瞬間的な貫通電流を防止することができれば、その分、この種のフラットディスプレイ装置においては、消費電力を低減して使い勝手を向上することができる。
【0016】
またこの第2ラッチ4の構成を簡略化することができれば、その分、この種の表示装置において、いわゆる狭額縁化を図ることできる。
【0017】
本発明は以上の点を考慮してなされたもので、従来に比して消費電力を低減し、簡易な構成によるラッチ、ラッチの駆動方法、フラットディスプレイ装置を提案しようとするものである。
【0018】
【課題を解決するための手段】
かかる課題を解決するため請求項1の発明においては、連続する画像データをサンプリングラッチするラッチ、又は前段のサンプリングラッチのラッチ結果をラッチするラッチに適用して、CMOSラッチセルと、CMOSラッチセルを電源に接続する電源スイッチと、CMOSラッチセルの入力段に配置された入力スイッチとを有するラッチであって、電源スイッチと入力スイッチとを相補的にオンオフ操作することにより、CMOSラッチセルを電源から切り離した状態で、ラッチに供するデータをCMOSラッチセルにセットした後、前段の回路からCMOSラッチセルの入力を切り離すと共に、CMOSラッチセルの電源を立ち上げて、CMOSラッチセルにセットしたデータをレベルシフトさせる。
【0019】
また請求項2の発明においては、連続する画像データをサンプリングラッチするCMOSラッチセル、又は前段のサンプリングラッチのラッチ結果をラッチするCMOSラッチセルによるラッチの駆動方法に適用して、CMOSラッチセルを電源から切り離した状態で、CMOSラッチセルの入力を前段の回路に接続してCMOSラッチセルに対応するデータをセットした後、前段の回路からCMOSラッチセルの入力を切り離すと共に、CMOSラッチセルの電源を立ち上げて、CMOSラッチセルにセットしたデータをレベルシフトさせる。
【0020】
また請求項3の発明においては、マトリックス状に画素を配置してなる表示部と、表示部の画素を駆動する駆動回路とを基板上に一体に形成してなるフラットディスプレイ装置に適用して、駆動回路のうちの、表示部の画素の階調を設定する水平駆動回路が、連続する画像データを順次ラッチするサンプリングラッチと、サンプリングラッチによるラッチ結果を1ライン周期でラッチする第2ラッチと、第2ラッチの出力をディジタルアナログ変換して表示部に出力するディジタルアナログ変換回路とを備え、サンプリングラッチ又は第2ラッチは、CMOSラッチセルを電源から切り離した状態で、CMOSラッチセルの入力を前段の回路に接続してCMOSラッチセルに対応するデータをセットした後、前段の回路からCMOSラッチセルの入力を切り離すと共に、CMOSラッチセルの電源を立ち上げて、CMOSラッチセルにセットしたデータをレベルシフトさせる。
【0021】
請求項1の構成によれば、電源スイッチと入力スイッチとを相補的にオンオフ操作することにより、CMOSラッチセルを電源から切り離した状態で、ラッチに供するデータをCMOSラッチセルにセットした後、前段の回路からCMOSラッチセルの入力を切り離すと共に、CMOSラッチセルの電源を立ち上げて、CMOSラッチセルにセットしたデータをレベルシフトさせれば、1つの電源への接続の処理により、電源を切り換える際の貫通電流を有効に回避し得、その分、消費電力を少なくすることができる。また電源に係る制御が簡単になった分、全体構成を簡略化することができる。
【0022】
これにより請求項2及び請求項3の発明においては、従来に比して消費電力を低減し、簡易な構成によるラッチの駆動方法、フラットディスプレイ装置を提供することができる。
【0023】
【発明の実施の形態】
以下、適宜図面を参照しながら本発明の実施の形態を詳述する。
【0024】
(1)第1の実施の形態
図2は、本発明の第1の実施の形態に係る携帯端末装置に係る画像表示部を示すブロック図である。この携帯端末装置は、例えば携帯電話、PDA等であり、この画像表示部31により所望の画像を表示する。このためこの画像表示部31においては、画像処理回路32に内蔵の画像メモリに画像データD1を格納し、この画像データD1を順次液晶表示装置33に出力する。またこの画像データD1の出力に同期して、マスタクロックMCK、垂直同期信号VSYNC、水平同期信号HSYNCを出力する。
【0025】
この携帯端末装置は、内蔵の液晶表示装置33にこれら画像データD1、マスタクロックMCK、垂直同期信号VSYNC、水平同期信号HSYNCを入力し、この液晶表示装置33により画像を表示する。ここでこの液晶表示装置33は、マトリックス状に画素を配置してなる表示部34と、この表示部34の画素を駆動する駆動回路35とをガラス基板上に一体に形成してなるフラットディスプレイ装置である。この実施の形態では、この表示部34の画素が、液晶セル、この液晶セルをスイッチングするポリシリコンTFT、補助容量とにより構成される。
【0026】
これに対して駆動回路35は、インターフェース(IF)36を介してマスタクロックMCK、垂直同期信号VSYNC、水平同期信号HSYNCをタイミングジェネレータ(TG)37に入力し、ここで各種動作基準のタイミング信号を生成する。DC−DCコンバータ(DDC)41は、このタイミングジェネレータ37で生成される所定のタイミング信号により動作して、この液晶表示装置33に供給される電源VDDから各部の動作に必要な電源VDD2、VVSS2、HVSS2等を生成する。
【0027】
垂直駆動回路38は、同様に、タイミングジェネレータ37で生成される所定のタイミング信号により動作して、表示部34のラインを選択する選択信号を出力する。基準電圧発生回路39は、水平駆動回路40の処理に必要な基準電圧を生成し、水平駆動回路40は、画像データD1による階調データにより表示部34の対応する画素の階調を設定する。
【0028】
この実施の形態においてこの水平駆動回路40は、図3に示すようにサンプリングラッチ51、第2ラッチ52、ディジタルアナログ変換回路(DAC)53により構成される。ここでディジタルアナログ変換回路53は、図7について上述したディジタルアナログ変換回路1と同一に構成される。
【0029】
図1に示すように、またサンプリングラッチ51は、図8について上述したサンプリングラッチ3と同一に構成される。これに対して第2ラッチ52は、電源及びアースに配置されたトランジスタQ22、Q17が省略されて、またトランジスタQ19、Q20が、第2ラッチ52の入力を制御するアウトプットイネーブルoeにより共通に制御される点を除いて、図8について上述した従来構成による第2ラッチ4と同一に構成される。
【0030】
すなわち図4に示すように、従来と同様に、サンプリングラッチ51においては、振幅0〜6〔V〕のサンプリングパルスsp(図4(B))により振幅0〜3〔V〕のデータDATA(図4(A))をラッチし、これにより振幅0〜3〔V〕のラッチ結果1Lout(図4(C))を出力する。
【0031】
第2ラッチ52においては、振幅3〜6〔V〕のアウトプットイネーブルパルスoe(図4(D))が時点t1で立ち上がることにより、このサンプリングラッチ51によりラッチ結果1Lout(図4(C))が、CMOSインバータ10及び11を構成するトランジスタQ11〜Q14のゲートに転送され(図4(E))、続く時点t2でアウトプットイネーブルパルスoeが立ち下がると、サンプリングラッチ51との接続が絶たれると共に、CMOSラッチセル12が電源VDD2に接続され、これによりレベルシフトされたデータ信号2Loutが出力される。
【0032】
これらによりこの実施の形態では、ラッチに使用するCMOS構成のCMOSラッチセル12を電源VDD2、VSS2から切り離した状態で、ラッチに供するデータをこのCMOSラッチセル12にセットした後、前段の回路からこのCMOSラッチセル12の入力を切り離すと共に、トランジスタQ19、Q20によりこのCMOSラッチセル12の電源を立ち上げることにより、従来のようなトランジスタQ22、Q20による2つの電源VDD1、VDD2の切り換えを実施しなくても、データ信号2Loutをレベルシフトさせて出力できるようになされている。
【0033】
これにより水平駆動回路40においては、1ビットの処理に係る第2ラッチでそれぞれトランジスタを2個ずつ省略することができ、これにより構成を簡略化して狭額縁化を図り得るようになされている。また電源の切り換えによる貫通電流の発生についても有効に回避し得、その分、消費電力を少なくすることができるようになされている。また電源の配線も小さくし得、これによっても全体構成を簡略化することができるようになされている。。
【0034】
以上の構成によれば、ラッチに使用するCMOS構成のラッチセル12を電源VDD2、VSS2から切り離した状態で、ラッチに供するデータをこのCMOSラッチセル12にセットした後、前段の回路からこのCMOSラッチセル12の入力を切り離すと共に、トランジスタQ19、Q20によりこのCMOSラッチセル12の電源を立ち上げることにより、従来のようなトランジスタQ22、Q20による2つの電源VDD1、VDD2の切り換えを実施しなくても、データ信号をレベルシフトさせて出力することができる。これにより、従来に比して消費電力を低減し、構成を簡略化することができる。
【0035】
(2)第2の実施の形態
図5は、第2の実施の形態に係るサンプリングラッチ61及び第2ラッチ62であり、図1について上述したサンプリングラッチ51及び第2ラッチ22に代えて適用される。
【0036】
ここでこのサンプリングラッチ61及び第2ラッチ62は、サンプリングラッチ61でラッチする際に、併せてレベルシフトさせる。すなわちサンプリングラッチ61では、CMOSラッチセル7が、サンプリングパルスspによりオンオフ動作するトランジスタQ31、Q32により電源に接続され、これにより図6に示すように、サンプリングラッチ61において、CMOSラッチセル7を電源VDD2、VSS2から切り離した状態で、ラッチに供するデータをこのCMOSラッチセル7にセットした後(図6(A)〜(C))、前段の回路からこのCMOSラッチセル7の入力を切り離すと共に、トランジスタQ31、Q32によりこのCMOSラッチセル7の電源を立ち上げることにより、サンプリングラッチ61でレベルシフトの処理を実行した後、第2ラッチ62でラッチする(図6(D)〜(E))。
【0037】
この実施の形態のようにサンプリングラッチ側で併せてレベルシフトさせるようにしても、第1の実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【0038】
(3)他の実施の形態
なお上述の実施の形態においては、各画素の各ビットの処理系にそれぞれトランジスタQ19、Q20又はQ31、Q32を設ける場合について述べたが、本発明はこれに限らず、これら処理系をグループ化して各グループにそれぞれこれらのトタンジスタを配置してまとめて電源を制御するようにしてもよく、さらにはすべての処理系でまとめて電源を制御するようにしてもよい。
【0039】
また上述の実施の形態においては、液晶セルによる画素を駆動する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、種々の表示手段により画素を構成するフラットディスプレイ装置に広く適用することができる。
【0040】
【発明の効果】
上述のように本発明によれば、CMOSラッチセルを電源から切り離した状態で、このCMOSラッチセルの入力を前段の回路に接続して対応するデータをセットした後、この前段の回路からCMOSラッチセルの入力を切り離すと共に、CMOSラッチセルの電源を立ち上げて、CMOSラッチセルにセットしたデータをレベルシフトさせることにより、従来に比して消費電力を低減し、構成を簡略化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態に係るサンプリングラッチ及び第2ラッチを示す接続図である。
【図2】図1のサンプリングラッチ及び第2ラッチの液晶表示部による携帯端末装置を示すブロック図である。
【図3】図2の水平駆動回路を示すブロック図である。
【図4】図1のサンプリングラッチ及び第2ラッチの動作の説明に供するタイムチャートである。
【図5】本発明の第2の実施の形態に係るサンプリングラッチ及び第2ラッチを示す接続図である。
【図6】図5のサンプリングラッチ及び第2ラッチの動作の説明に供するタイムチャートである。
【図7】基準電圧を選択する方式によるディジタルアナログ変換回路を示す接続図である。
【図8】従来のサンプリングラッチ及び第2ラッチを示す接続図である。
【図9】図8のサンプリングラッチ及び第2ラッチの動作の説明に供するタイムチャートである。
【符号の説明】
1……ディジタルアナログ変換回路、3、51、61……サンプリングラッチ、4、52、62……第2ラッチ、40……水平駆動回路、7、12……ラッチセル
【発明の属する技術分野】
本発明は、ラッチ、ラッチの駆動方法、フラットディスプレイ装置に関し、例えば液晶表示装置の水平駆動回路、この水平駆動回路による液晶表示装置等に適用することができる。本発明は、CMOSラッチセルを電源から切り離した状態で、このCMOSラッチセルの入力を前段の回路に接続して対応するデータをセットした後、この前段の回路からCMOSラッチセルの入力を切り離すと共に、CMOSラッチセルの電源を立ち上げて、CMOSラッチセルにセットしたデータをレベルシフトさせることにより、従来に比して消費電力を低減し、構成を簡略化し得るようにする。
【0002】
【従来の技術】
近年、例えばPDA、携帯電話等の携帯端末装置に適用されるフラットディスプレイ装置である液晶表示装置においては、液晶表示パネルを構成する絶縁基板であるガラス基板上に、液晶表示パネルの駆動回路を一体に構成するものが提供されるようになされている。
【0003】
この種の液晶表示装置においては、例えば特開2000−242209号公報に開示されているように、複数系統の基準電圧を画像データに応じて選択することにより画像データをディジタルアナログ変換して駆動信号を生成する方式が採用されるようになされている。
【0004】
すなわち図7は、この方式によるディジタルアナログ変換回路を示す接続図である。ディジタルアナログ変換回路1は、画像データD1の各ビットb0〜b4の論理値によりそれぞれオンオフ動作するスイッチ回路による直列回路が階調に対応して複数個設けられ、これらの直列回路一端にそれぞれ各基準電圧V0〜V31が供給され、またこれら直列回路の他端が液晶表示パネルのコラム線SIGOUTに接続される。なおこの図7は、画像データD1が5ビットの場合であり、スイッチ回路は、導電型のMOS(Metal Oxide Semiconductor )トランジスタにより形成され、画像データD1の値に応じて対応する基準電圧を選択し得るように、Nチャンネル及びPチャンネルが適宜配置される。これによりディジタルアナログ変換回路1は、画像データD1に応じて基準電圧V0〜V31を選択して出力するようになされている。
【0005】
このようなディジタルアナログ変換回路1の構成に対応して、この種の液晶表示装置においては、画像データD1の各ビットb0〜b4をレベルシフトさせてディジタルアナログ変換回路1に入力し、これによりディジタルアナログ変換回路のスイッチ回路を構成する導電型のMOSトランジスタを確実にオンオフ制御すようになされている。
【0006】
すなわち図8は、ディジタルアナログ変換回路1に入力される画像データD1について、その1ビットの処理系を示す接続図である。この種の液晶表示装置においては、この1ビットの処理系が画像データD1のビット数分だけ設けられて、図7のディジタルアナログ変換回路1と共に、1個の液晶セルについての階調が設定され、またこの1個の液晶セルに対応する構成が水平方向に連続する液晶セルに対応して順次形成されて水平駆動回路が構成される。
【0007】
ここでこの処理系は、ラスタ走査順に入力される画像データDATAを対応するタイミングでサンプリングするサンプリングラッチ3と、このサンプリングラッチによりラッチ結果を水平走査周期でラッチした後、レベルシフトさせる第2ラッチ4とにより構成される。
【0008】
サンプリングラッチ3は、ゲート及びドレインがそれぞれ共通に接続されたNチャンネルMOS(以下、NMOSと呼ぶ)トランジスタQ1及びPチャンネルMOS(以下、PMOSと呼ぶ)トランジスタQ2からなるCMOSインバータ5と、同様に、ゲート及びドレインがそれぞれ共通に接続されたNMOSトランジスタQ3及びPMOSトランジスタQ4からなるCMOSインバータ6とが電源VDD1及びグランドとの間に並列に接続される。サンプリングラッチ3は、CMOSインバータ5の出力がCMOSインバータ6に入力され、またサンプリングパルスspの反転信号によりオンオフ動作するNMOSトランジスタQ5を介して、CMOSインバータ6の出力がCMOSインバータ5に入力される。これによりサンプリングラッチ3は、比較器構成のCMOSラッチセル7が形成されるようになされている。サンプリングラッチ3は、サンプリングパルスspによりオンオフ動作するNMOSトランジスタQ6を介して、CMOSインバータ5に画像データの1ビットのデータDATAが入力される。なおここでこのデータDATAにおいては、論理値に応じて0〜3〔V〕程度により信号レベルが変化するようになされている。
【0009】
サンプリングラッチ3は、このような比較器構成のCMOSラッチセル7でラッチされたラッチ結果が、NMOSトランジスタQ7及びPMOSトランジスタQ8からなるCMOSインバータ8に入力されて続く第2ラッチ4に出力され、またこのCMOSインバータ8の反転出力が、NMOSトランジスタQ9及びPMOSトランジスタQ10からなるCMOSインバータ9を介して続く第2ラッチ4に出力される。これにより図9に示すように、サンプリングラッチ3においては、サンプリングパルスsp(図9(B))によりデータDATA(図9(A))をラッチし、ラッチ結果1Lout(図9(C))を出力するようになされている。
【0010】
第2ラッチ4は、NMOSトランジスタQ12及びPMOSトランジスタQ12からなるCMOSインバータ10と、NMOSトランジスタQ13及びPMOSトランジスタQ14からなるCMOSインバータ11とにより比較器構成のCMOSラッチセル12が形成され、サンプリングラッチ3のラッチ結果1Lout、このラッチ結果1Loutの反転出力をラッチパルスoe1により動作するNMOSトランジスタQ15、Q16を介して、このCMOSラッチセル12に入力する。
【0011】
第2ラッチ4は、所定のパルスoe2、このパルスoe2の反転信号xoe2により相補的にオンオフ動作するNMOSトランジスタQ17、Q19を介して、CMOSラッチセル12がグラウンドに接続され、また同様のPMOSトランジスタQ20、Q22を介して、CMOSラッチセル12が電源VDD2及びVDD1に接続される。また第2ラッチ4は、このCMOSラッチセル12の出力を、NMOSトランジスタQ23及びPMOSトランジスタQ24からなるCMOSインバータ13を介してディジタルアナログ変換回路1の対応するビットに出力する。第2ラッチ4においては、パルスoe2(図9(E))の設定により、CMOSラッチセル12の電源をサンプリングラッチ3の電源VDD1と同一電源に設定した後(時点t1)、ラッチパルスoe1(図9(D))によりサンプリングラッチ3のラッチ結果をCMOSラッチセル12にラッチするようになされている(時点t2)。またこのようにしてラッチ結果をCMOSラッチセル12でラッチすると、ラッチパルスoe1の立ち下げによりサンプリングラッチ3を切り離した後(時点t3)、パルスoe2の立ち下げにより、CMOSラッチセル12の電源電圧を切り換え(時点t4)、これによりラッチ結果をレベルシフトさせて出力するようになされている(図9(F))。
【0012】
【特許文献1】
特開2000−242209号公報
【0013】
【発明が解決しようとする課題】
【0014】
ところで図8について上述した第2ラッチ4においては、相補的にオンオフ動作してCMOSラッチセル12の電源を切り換えるトランジスタQ20、Q22が、瞬間的に、同時にオン状態となる場合を完全に防止し得ず、この場合、第2ラッチ4で瞬間的に大きな電力を消費することになる。具体的には、電源VDD2から電源VDD1に、また電源VSS1から電源VSS2に貫通電流が流れる恐れがある。
【0015】
これによりこのような瞬間的な貫通電流を防止することができれば、その分、この種のフラットディスプレイ装置においては、消費電力を低減して使い勝手を向上することができる。
【0016】
またこの第2ラッチ4の構成を簡略化することができれば、その分、この種の表示装置において、いわゆる狭額縁化を図ることできる。
【0017】
本発明は以上の点を考慮してなされたもので、従来に比して消費電力を低減し、簡易な構成によるラッチ、ラッチの駆動方法、フラットディスプレイ装置を提案しようとするものである。
【0018】
【課題を解決するための手段】
かかる課題を解決するため請求項1の発明においては、連続する画像データをサンプリングラッチするラッチ、又は前段のサンプリングラッチのラッチ結果をラッチするラッチに適用して、CMOSラッチセルと、CMOSラッチセルを電源に接続する電源スイッチと、CMOSラッチセルの入力段に配置された入力スイッチとを有するラッチであって、電源スイッチと入力スイッチとを相補的にオンオフ操作することにより、CMOSラッチセルを電源から切り離した状態で、ラッチに供するデータをCMOSラッチセルにセットした後、前段の回路からCMOSラッチセルの入力を切り離すと共に、CMOSラッチセルの電源を立ち上げて、CMOSラッチセルにセットしたデータをレベルシフトさせる。
【0019】
また請求項2の発明においては、連続する画像データをサンプリングラッチするCMOSラッチセル、又は前段のサンプリングラッチのラッチ結果をラッチするCMOSラッチセルによるラッチの駆動方法に適用して、CMOSラッチセルを電源から切り離した状態で、CMOSラッチセルの入力を前段の回路に接続してCMOSラッチセルに対応するデータをセットした後、前段の回路からCMOSラッチセルの入力を切り離すと共に、CMOSラッチセルの電源を立ち上げて、CMOSラッチセルにセットしたデータをレベルシフトさせる。
【0020】
また請求項3の発明においては、マトリックス状に画素を配置してなる表示部と、表示部の画素を駆動する駆動回路とを基板上に一体に形成してなるフラットディスプレイ装置に適用して、駆動回路のうちの、表示部の画素の階調を設定する水平駆動回路が、連続する画像データを順次ラッチするサンプリングラッチと、サンプリングラッチによるラッチ結果を1ライン周期でラッチする第2ラッチと、第2ラッチの出力をディジタルアナログ変換して表示部に出力するディジタルアナログ変換回路とを備え、サンプリングラッチ又は第2ラッチは、CMOSラッチセルを電源から切り離した状態で、CMOSラッチセルの入力を前段の回路に接続してCMOSラッチセルに対応するデータをセットした後、前段の回路からCMOSラッチセルの入力を切り離すと共に、CMOSラッチセルの電源を立ち上げて、CMOSラッチセルにセットしたデータをレベルシフトさせる。
【0021】
請求項1の構成によれば、電源スイッチと入力スイッチとを相補的にオンオフ操作することにより、CMOSラッチセルを電源から切り離した状態で、ラッチに供するデータをCMOSラッチセルにセットした後、前段の回路からCMOSラッチセルの入力を切り離すと共に、CMOSラッチセルの電源を立ち上げて、CMOSラッチセルにセットしたデータをレベルシフトさせれば、1つの電源への接続の処理により、電源を切り換える際の貫通電流を有効に回避し得、その分、消費電力を少なくすることができる。また電源に係る制御が簡単になった分、全体構成を簡略化することができる。
【0022】
これにより請求項2及び請求項3の発明においては、従来に比して消費電力を低減し、簡易な構成によるラッチの駆動方法、フラットディスプレイ装置を提供することができる。
【0023】
【発明の実施の形態】
以下、適宜図面を参照しながら本発明の実施の形態を詳述する。
【0024】
(1)第1の実施の形態
図2は、本発明の第1の実施の形態に係る携帯端末装置に係る画像表示部を示すブロック図である。この携帯端末装置は、例えば携帯電話、PDA等であり、この画像表示部31により所望の画像を表示する。このためこの画像表示部31においては、画像処理回路32に内蔵の画像メモリに画像データD1を格納し、この画像データD1を順次液晶表示装置33に出力する。またこの画像データD1の出力に同期して、マスタクロックMCK、垂直同期信号VSYNC、水平同期信号HSYNCを出力する。
【0025】
この携帯端末装置は、内蔵の液晶表示装置33にこれら画像データD1、マスタクロックMCK、垂直同期信号VSYNC、水平同期信号HSYNCを入力し、この液晶表示装置33により画像を表示する。ここでこの液晶表示装置33は、マトリックス状に画素を配置してなる表示部34と、この表示部34の画素を駆動する駆動回路35とをガラス基板上に一体に形成してなるフラットディスプレイ装置である。この実施の形態では、この表示部34の画素が、液晶セル、この液晶セルをスイッチングするポリシリコンTFT、補助容量とにより構成される。
【0026】
これに対して駆動回路35は、インターフェース(IF)36を介してマスタクロックMCK、垂直同期信号VSYNC、水平同期信号HSYNCをタイミングジェネレータ(TG)37に入力し、ここで各種動作基準のタイミング信号を生成する。DC−DCコンバータ(DDC)41は、このタイミングジェネレータ37で生成される所定のタイミング信号により動作して、この液晶表示装置33に供給される電源VDDから各部の動作に必要な電源VDD2、VVSS2、HVSS2等を生成する。
【0027】
垂直駆動回路38は、同様に、タイミングジェネレータ37で生成される所定のタイミング信号により動作して、表示部34のラインを選択する選択信号を出力する。基準電圧発生回路39は、水平駆動回路40の処理に必要な基準電圧を生成し、水平駆動回路40は、画像データD1による階調データにより表示部34の対応する画素の階調を設定する。
【0028】
この実施の形態においてこの水平駆動回路40は、図3に示すようにサンプリングラッチ51、第2ラッチ52、ディジタルアナログ変換回路(DAC)53により構成される。ここでディジタルアナログ変換回路53は、図7について上述したディジタルアナログ変換回路1と同一に構成される。
【0029】
図1に示すように、またサンプリングラッチ51は、図8について上述したサンプリングラッチ3と同一に構成される。これに対して第2ラッチ52は、電源及びアースに配置されたトランジスタQ22、Q17が省略されて、またトランジスタQ19、Q20が、第2ラッチ52の入力を制御するアウトプットイネーブルoeにより共通に制御される点を除いて、図8について上述した従来構成による第2ラッチ4と同一に構成される。
【0030】
すなわち図4に示すように、従来と同様に、サンプリングラッチ51においては、振幅0〜6〔V〕のサンプリングパルスsp(図4(B))により振幅0〜3〔V〕のデータDATA(図4(A))をラッチし、これにより振幅0〜3〔V〕のラッチ結果1Lout(図4(C))を出力する。
【0031】
第2ラッチ52においては、振幅3〜6〔V〕のアウトプットイネーブルパルスoe(図4(D))が時点t1で立ち上がることにより、このサンプリングラッチ51によりラッチ結果1Lout(図4(C))が、CMOSインバータ10及び11を構成するトランジスタQ11〜Q14のゲートに転送され(図4(E))、続く時点t2でアウトプットイネーブルパルスoeが立ち下がると、サンプリングラッチ51との接続が絶たれると共に、CMOSラッチセル12が電源VDD2に接続され、これによりレベルシフトされたデータ信号2Loutが出力される。
【0032】
これらによりこの実施の形態では、ラッチに使用するCMOS構成のCMOSラッチセル12を電源VDD2、VSS2から切り離した状態で、ラッチに供するデータをこのCMOSラッチセル12にセットした後、前段の回路からこのCMOSラッチセル12の入力を切り離すと共に、トランジスタQ19、Q20によりこのCMOSラッチセル12の電源を立ち上げることにより、従来のようなトランジスタQ22、Q20による2つの電源VDD1、VDD2の切り換えを実施しなくても、データ信号2Loutをレベルシフトさせて出力できるようになされている。
【0033】
これにより水平駆動回路40においては、1ビットの処理に係る第2ラッチでそれぞれトランジスタを2個ずつ省略することができ、これにより構成を簡略化して狭額縁化を図り得るようになされている。また電源の切り換えによる貫通電流の発生についても有効に回避し得、その分、消費電力を少なくすることができるようになされている。また電源の配線も小さくし得、これによっても全体構成を簡略化することができるようになされている。。
【0034】
以上の構成によれば、ラッチに使用するCMOS構成のラッチセル12を電源VDD2、VSS2から切り離した状態で、ラッチに供するデータをこのCMOSラッチセル12にセットした後、前段の回路からこのCMOSラッチセル12の入力を切り離すと共に、トランジスタQ19、Q20によりこのCMOSラッチセル12の電源を立ち上げることにより、従来のようなトランジスタQ22、Q20による2つの電源VDD1、VDD2の切り換えを実施しなくても、データ信号をレベルシフトさせて出力することができる。これにより、従来に比して消費電力を低減し、構成を簡略化することができる。
【0035】
(2)第2の実施の形態
図5は、第2の実施の形態に係るサンプリングラッチ61及び第2ラッチ62であり、図1について上述したサンプリングラッチ51及び第2ラッチ22に代えて適用される。
【0036】
ここでこのサンプリングラッチ61及び第2ラッチ62は、サンプリングラッチ61でラッチする際に、併せてレベルシフトさせる。すなわちサンプリングラッチ61では、CMOSラッチセル7が、サンプリングパルスspによりオンオフ動作するトランジスタQ31、Q32により電源に接続され、これにより図6に示すように、サンプリングラッチ61において、CMOSラッチセル7を電源VDD2、VSS2から切り離した状態で、ラッチに供するデータをこのCMOSラッチセル7にセットした後(図6(A)〜(C))、前段の回路からこのCMOSラッチセル7の入力を切り離すと共に、トランジスタQ31、Q32によりこのCMOSラッチセル7の電源を立ち上げることにより、サンプリングラッチ61でレベルシフトの処理を実行した後、第2ラッチ62でラッチする(図6(D)〜(E))。
【0037】
この実施の形態のようにサンプリングラッチ側で併せてレベルシフトさせるようにしても、第1の実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【0038】
(3)他の実施の形態
なお上述の実施の形態においては、各画素の各ビットの処理系にそれぞれトランジスタQ19、Q20又はQ31、Q32を設ける場合について述べたが、本発明はこれに限らず、これら処理系をグループ化して各グループにそれぞれこれらのトタンジスタを配置してまとめて電源を制御するようにしてもよく、さらにはすべての処理系でまとめて電源を制御するようにしてもよい。
【0039】
また上述の実施の形態においては、液晶セルによる画素を駆動する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、種々の表示手段により画素を構成するフラットディスプレイ装置に広く適用することができる。
【0040】
【発明の効果】
上述のように本発明によれば、CMOSラッチセルを電源から切り離した状態で、このCMOSラッチセルの入力を前段の回路に接続して対応するデータをセットした後、この前段の回路からCMOSラッチセルの入力を切り離すと共に、CMOSラッチセルの電源を立ち上げて、CMOSラッチセルにセットしたデータをレベルシフトさせることにより、従来に比して消費電力を低減し、構成を簡略化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態に係るサンプリングラッチ及び第2ラッチを示す接続図である。
【図2】図1のサンプリングラッチ及び第2ラッチの液晶表示部による携帯端末装置を示すブロック図である。
【図3】図2の水平駆動回路を示すブロック図である。
【図4】図1のサンプリングラッチ及び第2ラッチの動作の説明に供するタイムチャートである。
【図5】本発明の第2の実施の形態に係るサンプリングラッチ及び第2ラッチを示す接続図である。
【図6】図5のサンプリングラッチ及び第2ラッチの動作の説明に供するタイムチャートである。
【図7】基準電圧を選択する方式によるディジタルアナログ変換回路を示す接続図である。
【図8】従来のサンプリングラッチ及び第2ラッチを示す接続図である。
【図9】図8のサンプリングラッチ及び第2ラッチの動作の説明に供するタイムチャートである。
【符号の説明】
1……ディジタルアナログ変換回路、3、51、61……サンプリングラッチ、4、52、62……第2ラッチ、40……水平駆動回路、7、12……ラッチセル
Claims (3)
- 連続する画像データをサンプリングラッチするラッチ、又は前段のサンプリングラッチのラッチ結果をラッチするラッチであって、
CMOSラッチセルと、
前記CMOSラッチセルを電源に接続する電源スイッチと、
前記CMOSラッチセルの入力段に配置された入力スイッチとを有するラッチであって、
前記電源スイッチと前記入力スイッチとを相補的にオンオフ操作することにより、
前記CMOSラッチセルを電源から切り離した状態で、ラッチに供するデータを前記CMOSラッチセルにセットした後、
前段の回路から前記CMOSラッチセルの入力を切り離すと共に、前記CMOSラッチセルの電源を立ち上げて、前記CMOSラッチセルにセットしたデータをレベルシフトさせる
ことを特徴とするラッチ。 - 連続する画像データをサンプリングラッチするCMOSラッチセル、又は前段のサンプリングラッチのラッチ結果をラッチするCMOSラッチセルによるラッチの駆動方法において、
前記CMOSラッチセルを電源から切り離した状態で、前記CMOSラッチセルの入力を前段の回路に接続して前記CMOSラッチセルに対応するデータをセットした後、
前記前段の回路から前記CMOSラッチセルの入力を切り離すと共に、前記CMOSラッチセルの電源を立ち上げて、前記CMOSラッチセルにセットしたデータをレベルシフトさせる
ことを特徴とするラッチの駆動方法。 - マトリックス状に画素を配置してなる表示部と、前記表示部の画素を駆動する駆動回路とを基板上に一体に形成してなるフラットディスプレイ装置において、
前記駆動回路のうちの、前記表示部の画素の階調を設定する水平駆動回路が、
連続する画像データを順次ラッチするサンプリングラッチと、
前記サンプリングラッチによるラッチ結果を1ライン周期でラッチする第2ラッチと、
前記第2ラッチの出力をディジタルアナログ変換して前記表示部に出力するディジタルアナログ変換回路とを備え、
前記サンプリングラッチ又は前記第2ラッチは、
CMOSラッチセルを電源から切り離した状態で、前記CMOSラッチセルの入力を前段の回路に接続して前記CMOSラッチセルに対応するデータをセットした後、
前記前段の回路から前記CMOSラッチセルの入力を切り離すと共に、前記CMOSラッチセルの電源を立ち上げて、前記CMOSラッチセルにセットしたデータをレベルシフトさせる
ことを特徴とするフラットディスプレイ装置。
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