JP4381027B2 - 半導体装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば液晶表示装置の液晶表示部を負荷として、その液晶表示部を駆動する複数の液晶駆動装置が、それらの各電源配線が順次接続されるようにカスケード接続された半導体装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
通常、液晶表示部として例えばマトリクスカラー液晶パネルを有する液晶表示装置において、その液晶パネルを駆動する液晶駆動ドライバとして、液晶パネルの走査線側を駆動する走査線ドライバと信号線側を駆動する信号線ドライバとが設けられている。
【０００３】
これらの液晶駆動ドライバは、液晶パネルと同一基板上にＣＯＧ工法により半導体装置として集積回路化されて実装されており、例えば走査線ドライバを構成する半導体装置は、１つの液晶パネルに対して、その走査線の複数行毎にブロック化された各液晶表示ブロックをそれぞれ駆動する液晶駆動装置が、複数個配列され、それらの各電源配線が順次接続されるようにカスケード接続されている。
【０００４】
以上のような従来の半導体装置（例えば、特許文献１を参照）について、図面を参照しながら以下に説明する。
図１は従来の半導体装置を用いた液晶表示装置の構成を示す等価回路図であり、従来の半導体装置として、ＣＯＧ工法により実装されている複数の液晶駆動装置をカスケード接続して構成した場合を示す。
【０００５】
図１に示す半導体装置は、液晶表示装置１において、その液晶表示部２を負荷として、動作的に複数に区切られた液晶表示ブロック（１）２−１〜（Ｎ）２−ｎの各液晶表示ブロックを駆動するように接続された複数の液晶駆動装置（１）３−１〜（Ｎ）３−ｎが配列され、各液晶駆動装置３には、液晶表示部２の液晶表示ブロックを駆動するための駆動信号を出力する出力端子（図示しないが駆動信号を生成する駆動部を含む）４と、駆動部が駆動信号を生成するための電源（Ａ，Ｂ）６を供給する電源配線として駆動用電源ライン５を形成し、これら各液晶駆動装置３を、駆動用電源ライン５が配線抵抗Ｒを通じて順次接続されるようにカスケード接続し、このような液晶駆動装置相互間のカスケード接続により、電源（Ａ，Ｂ）６を、液晶駆動装置間の配線抵抗Ｒを介して、次段の液晶駆動装置に供給するものである。
【０００６】
また、従来の液晶駆動装置の内部構成を図５に示す。この液晶駆動装置３には、クロック信号７、操作開始信号８、電源（Ａ）６Ａ、電源（Ｂ）６Ｂ、その他複数の入力信号９が入力される。これらの入力信号９および電源（Ａ，Ｂ）６についても、カスケード接続により信号伝搬される。このような液晶駆動装置３では、クロック信号７と操作開始信号８がシフトレジスタ１０に入力されると、クロック信号７のタイミングによって、操作開始信号８が順次シフトレジスタ１０内を転送される。
【０００７】
シフトレジスタ１０の出力はレベルシフタ１１に入力され、電源（Ａ）６Ａと電源（Ｂ）６Ｂの各電位により決まる振幅の信号に変換され、液晶表示部２の走査線方向の行電極を駆動する場合には、電源（Ａ）６Ａの電位が液晶駆動装置３の内部に配列された出力端子４のそれぞれから、個別的に順次出力される。また、駆動する行以外に接続された液晶表示部に対しては、電源（Ｂ）６Ｂの電位が出力される。そして、順次配列された出力端子４の全てから駆動電圧出力が完了すると、操作終了信号１２を出力する。カスケード接続時には、操作終了信号１２は次段の液晶駆動装置の操作開始信号となる。
【０００８】
【特許文献１】
特開２００１−２５５８５９号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような液晶駆動装置３では、液晶表示部を駆動した際に、図１に示す液晶素子に発生する液晶容量Ｙ１による充放電電流が各出力端子４を介して、順次、電源（Ｂ）６Ｂに流れることになる。
【００１０】
そして、図３（ａ）に示すような、液晶駆動装置３を複数個カスケード接続して各液晶駆動装置３により液晶表示部２の液晶表示ブロックを駆動する従来の半導体装置の場合には、各駆動用電源ライン５を液晶駆動装置３間の配線抵抗Ｒを通じて直列に接続しているため、液晶表示部２を形成する各液晶素子に発生する液晶容量Ｙ１による充放電電流Ｉが流れた場合、図３（ｂ）に示すように、液晶駆動装置３のＡ−Ｂ間、Ｃ−Ｄ間に、出力電圧の電位差ΔＶ（＝Ｉ・Ｒ）が発生してしまう。
【００１１】
この電位差ΔＶが生じることによって、非駆動時の電源である電源（Ｂ）６Ｂの電位が各液晶駆動装置３で不均一になり、液晶表示部２の液晶表示ブロック間において非駆動液晶表示部の表示ばらつき（非駆動の場合、液晶表示は暗くなるが、その暗さにばらつきが生じる現象）に起因する表示ばらつきが発生してしまうという問題点を有していた。
【００１２】
本発明は、上記従来の問題点を解決するもので、複数の液晶駆動装置をカスケード接続して各液晶駆動装置により液晶表示ブロックを駆動する場合に、駆動した液晶表示部の液晶容量から流れる充放電電流に起因する各液晶駆動装置間における電位差の発生を抑え、各液晶駆動装置の非駆動液晶表示部に対して同電位を出力することにより、液晶表示部の液晶表示ブロック間における表示ばらつきを抑えることができる半導体装置を提供する。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、本発明の請求項１に記載の半導体装置は、負荷を駆動するための駆動信号を出力する複数の駆動装置を有し、前記複数の駆動装置は第一の電源配線により順次接続されるようにカスケード接続して構成したものであり、さらに前記第一の電源配線に電源を供給するための第二の電源配線を有し、前記複数の駆動装置のそれぞれに、前記第一の電源配線と前記第二の電源配線との間の接続をオンオフするスイッチ手段とを設け、前記複数の駆動装置のうち、駆動動作中の駆動装置に設けられた前記スイッチ手段のみをオンするように構成したことを特徴とする。
【００１４】
以上により、複数の駆動装置をカスケード接続して負荷ブロックを駆動する場合に、駆動動作を行う駆動装置に設けられたスイッチ手段のみをオン状態にすることにより、駆動された負荷から流れる電流は駆動装置間には流れず、前記第一の電源配線内を同電位にすることができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を示す半導体装置について、図面を参照しながら具体的に説明する。
【００１６】
図２は本実施の形態の半導体装置を用いた液晶表示装置の構成を示す等価回路図であり、本実施の形態の半導体装置として、ＣＯＧ工法により実装されている複数の液晶駆動装置をカスケード接続して構成した場合を示す。また、図４は本実施の形態の半導体装置の動作を示す接続概念図および波形図であり、図４（ａ）は本実施の形態の半導体装置の構成を示す回路図であり、ここでは３個の液晶駆動装置をカスケード接続して構成した場合を示している。また、図４（ｂ）は本実施の形態の半導体装置の各液晶駆動装置から出力される駆動信号の状態を示す波形図である。
【００１７】
本実施の形態の半導体装置は、図２および図４に示すように、基本的には、液晶表示装置２１において、その液晶表示部２２を負荷として、動作的に複数に区切られた液晶表示ブロック（１）２２−１〜（Ｎ）２２−ｎの各液晶表示ブロックを駆動するように接続された複数の液晶駆動装置（１）２３−１〜（Ｎ）２３−ｎが配列され、各液晶駆動装置２３には、液晶表示部２２を液晶表示ブロック毎に駆動するための駆動信号を出力する出力端子（図示しないが駆動信号を生成する駆動部を含む）２４と、駆動部が駆動信号を生成するための電源（Ａ，Ｂ）２６を供給する電源配線２５を形成し、これら各液晶駆動装置２３を、電源配線２５が配線抵抗Ｒを通じて順次接続されるようにカスケード接続し、このような液晶駆動装置相互間のカスケード接続により、電源（Ａ，Ｂ）２６を、液晶駆動装置２３間の配線抵抗Ｒを介して、次段の液晶駆動装置に供給するように構成されている。
【００１８】
また、上記半導体装置は、駆動部から各出力端子２４への駆動信号出力時の電源を供給するために駆動部に直接接続された駆動用電源ライン２５−１と、複数の液晶駆動装置２３にわたって駆動用電源ライン２５−１への供給電源を伝搬するための伝搬用電源ライン２５−２とを有し、さらに液晶駆動装置ごとに駆動用電源ライン２５−１と伝搬用電源ライン２５−２との間の接続をオン／オフするスイッチ手段２７を設け、複数の液晶駆動装置２３のうち、駆動動作中の液晶駆動装置２３に設けられたスイッチ手段２７のみをオンするように構成されている。
【００１９】
なお、スイッチ手段２７としては、例えば半導体により形成されたスイッチング素子などを用いることができる。また、図２に示す駆動用電源ライン２５−１の端点Ｈ１は、他に何も接続しない状態で開放した開放端であり、駆動用電源ライン２５−１のもう一方の端点（図示はしていない）も同様に開放端である。
【００２０】
以上のように構成された半導体装置について、その動作を以下に説明する。
まず、初期状態として、カスケード接続してある全ての液晶駆動装置２３の駆動用電源ライン２５−１と伝播用電源ライン２５−２を接続するスイッチ手段２７はオフ状態となっている。これらのスイッチ手段２７の制御信号は、図５に示すシフトレジスタ１０から生成される。すなわち、操作開始信号８と、その操作開始信号８がシフトレジスタ１０に入力され順次シフトレジスタ１０内を転送されたあとに出力される操作終了信号１２とから、液晶駆動装置２３の動作状態を判断することができるため、これらの信号を基に制御信号を生成し、この制御信号によりスイッチ手段２７を制御することが可能である。
【００２１】
液晶駆動装置（１）２３−１に操作開始信号８が入力されると、図４（ａ）に示すように、液晶駆動装置（１）２３−１のスイッチ手段２７−１がオン状態となる。次に液晶駆動装置（１）２３−１より操作終了信号１２が出力され、次段の液晶駆動装置（２）２３−２の操作開始信号８として入力されることにより、液晶駆動装置（１）２３−１のスイッチ手段２７−１はオフ状態となるとともに、液晶駆動装置（２）２３−２のスイッチ手段２７−２はオン状態となる。
【００２２】
同様に、液晶駆動装置（２）２３−２より操作終了信号１２が出力された場合は、その操作終了信号１２が液晶駆動装置（３）２３−３の操作開始信号８として入力され、液晶駆動装置（２）２３−２のスイッチ手段２７−２はオフ状態となるとともに、液晶駆動装置（３）２３−３のスイッチ手段２７−３はオン状態となる。このとき液晶駆動装置（１）２３−１のスイッチ手段２７−１はオフ状態を維持する。
【００２３】
以上のようにして、図２に示すように、両端が開放端である駆動用電源ライン２５−１と伝播用電源ライン２５−２とをスイッチ手段で接続し、複数の液晶駆動装置２３を、それらの各電源配線２５が順次接続されるようにカスケード接続して、それら各液晶駆動装置２３により液晶表示ブロック２２を駆動する場合に、駆動動作を行う液晶駆動装置２３に設けられたスイッチ手段２７のみをオン状態にすることにより、駆動した液晶表示部２の液晶容量Ｙからの充放電電流は出力端子４、スイッチ手段２７を介して伝播用電源ライン２５−２に流れるので、駆動用電源ライン２５−１を上記電流経路を除いて同電位にすることができる。
【００２４】
その結果、液晶表示ブロック２２間で非駆動時電位の不連続はなくなり、駆動していないすべての液晶表示部に対して、同電位の非駆動時電位を供給することができるので、非駆動時の表示ばらつきに起因する表示ばらつきを抑えることができる。この時、伝播用電源ライン２５−２における液晶駆動装置間配線抵抗Ｒには電流が流れるので、そこで電位差が生じるため、駆動動作を行う液晶駆動装置の場所によって非駆動動作電位自体は変化することになるが、液晶表示ブロック間で電位の不連続はないため、人間の目には感知できないと考えられる。
【００２５】
なお、本実施の形態では、液晶駆動装置を３個カスケード接続したときの動作を説明したが、液晶駆動装置を複数個カスケード接続した全ての場合に、上記のような電位差解消が可能である。
【００２６】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、両端が開放端である駆動用電源ラインと伝播用電源ラインとをスイッチ手段で接続し、複数の液晶駆動装置を、それらの各電源配線が順次接続されるようにカスケード接続して、それら各液晶駆動装置により液晶表示ブロックを駆動する場合に、駆動動作を行う液晶駆動装置に設けられたスイッチ手段のみをオン状態にすることにより、駆動用電源ライン内を同電位にすることができる。
【００２７】
その結果、駆動していないすべての液晶表示部に対して、同電位の非駆動時電位を供給することができるので、非駆動時の表示ばらつきに起因する表示ばらつきを抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の半導体装置を用いた液晶表示装置の構成を示す等価回路図
【図２】本発明の実施の形態の半導体装置を用いた液晶表示装置の構成を示す等価回路図
【図３】従来の半導体装置の動作を示す接続概念図および波形図
【図４】本発明の実施の形態の半導体装置の動作を示す接続概念図および波形図
【図５】従来の半導体装置における液晶駆動装置の内部構成を示すブロック図
【符号の説明】
２１ 液晶表示装置
２２ 液晶表示部
２３ 液晶駆動装置
２４ 出力端子
２５ 電源配線
２６ 電源
２７ スイッチ手段
Ｈ１ 開放端
Ｒ 配線抵抗
Ｙ 液晶容量

Claims (1)

1. 負荷を駆動するための駆動信号を出力する複数の駆動装置を有し、前記複数の駆動装置は第一の電源配線により順次接続されるようにカスケード接続して構成した半導体装置であって、
   前記半導体装置はさらに、
   前記第一の電源配線に電源を供給するための第二の電源配線と、
   前記複数の駆動装置のそれぞれに、前記第一の電源配線と前記第二の電源配線との間の接続をオンオフするスイッチ手段とを設け、
   前記複数の駆動装置のうち、駆動動作中の駆動装置に設けられた前記スイッチ手段のみをオンするように構成したことを特徴とする半導体装置。

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