JP4390739B2 - 液晶ディスプレイ - Google Patents

Description

本発明は、液晶ディスプレイに関し、特に、集積回路の駆動を改善する液晶ディスプレイに関するものである。

一般的に、液晶ディスプレイの薄膜トランジスタは、アモルファスシリコン薄膜トランジスタ、或いは、ポリシリコン薄膜トランジスタに分けられる。アモルファスシリコン薄膜トランジスタは、通常、アモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）技術により製作され、ポリシリコン薄膜トランジスタは、低温ポリシリコン（ｌｏｗ−ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｐｏｌｙ−ｓｉｌｉｃｏｎ、ＬＴＰＳ）技術により製作される。ポリシリコン薄膜トランジスタは、２００ｃｍ^２／Ｖ−ｓｅｃ以上の電子遷移率を有し、寸法が小さく、さらに、低消費電力である。

図１には、従来のポリシリコン薄膜トランジスタ液晶ディスプレイ１０を示す図である。液晶ディスプレイ１０は、パネル１２と、バックライト１４と、タイミングコントローラー１６と、発光ダイオードドライバ１８とから構成される。タイミングコントローラー１６は、制御信号及びビデオ信号を、フレキシブル（ｆｌｅｘｉｂｌｅ）プリント回路２０が組み込まれたパネル１２に入力する。また、発光ダイオードドライバ１８によりバックライト１４を駆動し、光をパネル１２に照射する。液晶ディスプレイ１０は、通常、例えば、３（Ｖ）、５（Ｖ）、８．５（Ｖ）、−４（Ｖ）等の入力信号によって作動する。これらの信号は、通常外部からの電源により提供される。

しかしながら、上記の構造を有する液晶ディスプレイでは、外部からの電源により供給された信号を処理することに伴い、必要以上の集積回路が必要となるため、コスト面で不利となる。さらに、タイミングコントローラー１６、発光ダイオードドライバ１８が異なる集積回路上に形成されるため、素子寸法が増加してしまうという問題もある。

本願発明は、以上のような事情を背景になされたものであり、パネルに入力する信号を、簡単な方法で調整できる駆動回路を有する液晶ディスプレイを提供することを目的とする。

上記の問題を解決するための、本願発明者が鋭意研究した結果、本願発明は、基板と、基板上に位置され薄膜トランジスタアレイを有するパネルと、第一集積回路とを有する液晶ディスプレイにおいて、第一集積回路は、制御信号及びビデオ信号を提供するタイミングコントローラーと、制御信号及びビデオ信号を受信し、パネルを駆動するソースドライバと、パネルにコモン信号を提供するコモン電圧回路と、光源へ電源を提供するよう、いずれも液晶ディスプレイの外部に設けられた電源及び周辺回路へ接続可能な直流-直流制御回路と、を備え、前記タイミングコントローラーは、赤信号、緑信号、青信号であるビデオ信号と、垂直同期信号及び水平同期信号である制御信号とを受信して所定のタイミングでソースドライバ及びコモン電圧回路に提供し、ソースドライバは、タイミングコントローラーからの制御信号及びビデオ信号を入力して前記パネルの薄膜トランジスタに出力し、コモン電圧回路は、直流-直流制御回路からの信号に基づいて周辺回路が生成し、供給したコモン信号を調整するための調整電圧に基づいて、タイミングコントローラーからの制御信号を調整することにより得たコモン信号を前記パネルに送信することを特徴とする液晶ディスプレイとした。ここで直流‐直流制御回路とは、電源から出力された直流電圧を入力し、この入力電圧をもうひとつの直流電圧に転換するとともに、この転換した直流電圧を外部へ出力するための回路をいう。

また、本願の液晶ディスプレイは、さらにゲート駆動回路を有することもできる。ゲート駆動回路は、タイミングコントローラーに接続し、タイミングコントローラーから出力される制御信号及びビデオ信号を受信する。ゲート駆動回路は、基板上に形成することができ、第一集積回路上に形成することができる。さらに、新たに形成した第二集積回路上に設置することも出来る。

本発明にかかる液晶ディスプレイであれば、電源から供給される信号は、駆動回路に組こまれた周辺回路からの調整電圧により処理することができることから、ごく簡単処理方法にて、パネルに信号を供給することが出来る。

本発明についての目的、特徴、長所が一層明確に理解されるよう、以下に実施形態を例示し、図面を参照にしながら、詳細に説明する。

図２は、第一実施例の液晶ディスプレイ２００を示す図である。液晶ディスプレイ２００は、基板２０２とパネル２０４とからなる。そして、パネル２０４は、複数の画素素子（図示しない）と画素電極を駆動するための薄膜トランジスタ（図示しない）とを有する。画素素子は、デルタ規格（Ｄｅｌｔａ Ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ）と称される構造であり、アレイが三角形に配列されている。また、薄膜トランジスタはアモルファスシリコン技術または低温ポリシリコン技術で形成される。

液晶ディスプレイ２００は、光源２０６と、集積回路２０８と、パネル２０４を駆動するゲート駆動回路２１０とからなる。集積回路２０８は、チップオンガラス技術により、基板２０２上に設置され、タイミングコントローラー２１２と、ソースドライバ２１４と、コモン電圧回路２１６とを有する。タイミングコントローラー２１２は、外部信号と、赤信号、緑信号、青信号であるビデオ信号と、垂直同期信号及び水平同期信号である制御信号とを受信する。そして、タイミングコントローラー２１２は、これらの信号を受信後、制御信号とビデオ信号を、ソースドライバ２１４及びコモン電圧回路２１６に提供する。同期信号はソースドライバ２１４及びコモン電圧回路２１６へ提供され、これらの信号は同期化される。ソースドライバ２１４は、タイミングコントローラー２１２からの制御信号とビデオ信号を入力すると共に、パネル２０４上の薄膜トランジスタにこれらの信号を出力し、パネル２０４を駆動する。コモン電圧回路２１６は、タイミングコントローラー２１２からの制御信号を受信すると共に、コモン信号Ｖ_ｃｏｍを、スウィング（ｓｗｉｎｇ）や、ライン反転（ｌｉｎｅ ｉｎｖｅｒｓｉｏｎ）にてパネル２０４に送信する。

コモン信号Ｖ_ｃｏｍは、タイミングコントローラーから提供される信号を何らかの方法で調整する必要がある。一例として、周辺回路２２４からの調整電圧を、コモン電圧回路２１６に入力する方法がある。具体的には直流−直流制御回路２２６からの信号を、周辺回路に入力後、コモン電圧回路２１６に提供する。すると、タイミングコントローラーからの制御信号は、コモン電圧回路２１６で上記の調整電圧にて調整され、コモン信号Ｖ_ｃｏｍを得ることが出来る。別の方法としては、コモン電圧回路２１６に組み込まれている調整回路（図示しない）にて調整することも出来る。

周辺回路２２４は、プリント回路板上に形成される。また、チャージポンプ（ｃｈａｒｇｅ ｐｕｍｐ）や充電増圧器（図示しない）を有することも出来る。

集積回路２０８は、シリアルバス（ｓｅｒｉａｌ ｂｕｓ）を有し、シリアルバスコネクタによりマイクロプロセッサ２２０（図示しない）と接続している。マイクロプロセッサ２２０は、集積回路２０８を制御するのに用いられる。

ソースドライバ２１４は、タイミングコントローラー２１２からの制御信号やビデオ信号を入力受信する。そして、これらの信号がパネル２０４の薄膜トランジスタに入力されるとパネル２０４が駆動する。図２の液晶ディスプレイでは、ゲート駆動回路２１０は基板２０２上に形成されている。さらに、ゲート駆動回路２１０の薄膜トランジスタは、パネル２０４の薄膜トランジスタと同時に基板２０２に形成される。

液晶ディスプレイ２００には、出力２．７（Ｖ）〜３．６（Ｖ）の電源３００を有する。電源３００は、集積回路２０８に形成されるタイミングコントローラー２１２と直流‐直流制御回路と接続されている。そして、直流‐直流制御回路は、周辺回路２２４と接続している。電源３００と周辺回路２２４と直流−直流制御回路２２２とを組合せることにより、約−６．５（Ｖ）〜８．５（Ｖ）の信号を出力することが可能となる。これらの信号は、コモン電圧回路２１６、ゲート駆動回路２１０、光源２０６等に提供される。

図３は、第二実施例の液晶ディスプレイ２００を示す図である。集積回路に有する第一直流−直流制御回路２２６は、第一周辺回路２２８と接続し、電源からの信号をコモン電圧回路２１６とゲート駆動回路２１０とソースドライバ２１４とに提供する。集積回路２０８は、更に、第二直流−直流制御回路２３０を有し、第二周辺回路２３２と接続し、電源から信号を光源２０６に提供する。図３の液晶ディスプレイは、第二直流−直流制御回路と第二周辺回路を有する点で、図２のものと異なる。なお、図３において、図２と共通する装置については、同じ符号で示している。

また、ゲート駆動回路２１０を、集積回路２０８中に組み込むこともできる。図４および図５は、ゲート駆動回路２１０を集積回路２０８中に組み込んだ液晶ディスプレイ２００を示す図である。図４は、図２の駆動回路に対応し、図５は図３の駆動回路に対応している。なお、図４、図５において、図２と共通する装置については、同じ符号で示している。

さらに、ゲート駆動回路２１０を、２０８の集積回路に加え新たに形成された第二集積回路に組み込むことも出来る。例えば、図６は、ゲート駆動回路２１０が、第二集積回路２３４に形成された液晶ディスプレイ２００を示している。第二集積回路２３４も第一集積回路２０８と同様に、チップオンガラス技術により基板２０２上に設置される。図６は図３の駆動装置に対応しており、図３と共通する装置については同じ符号で示している。

また、ゲート駆動回路２１０が第二集積回路２３０上に形成される場合、集積回路２０８上に組み込まれる場合と同様に、電源からの信号は、第二直流−直流制御回路２３０に入力後、第二周辺回路２３２を通して、光源２０６に提供される。

さらに、電源３００から出力された出力電圧は、直流−直流制御回路２２６に入力後、第一周辺回路２２８を通して、コモン電圧回路２１６へ提供される。

本発明では好ましい実施例を前述の通り開示したが、これらは決して本発明に限定するものではなく、当該技術を熟知する者なら誰でも、本発明の精神と領域を脱しない範囲内で各種の変動を加えることができ、従って本発明の保護範囲は、特許請求の範囲で指定した内容を基準とする。

従来のポリシリコン薄膜トランジスタ液晶ディスプレイを示す図である。 本願発明の実施例の液晶ディスプレイを示す図である。 本願発明の実施例の液晶ディスプレイを示す図である。 本願発明の実施例の液晶ディスプレイを示す図である。 本願発明の実施例の液晶ディスプレイを示す図である。 本願発明の実施例の液晶ディスプレイを示す図である。

符号の説明

２００ 液晶ディスプレイ
２０２ 基板
２０４ パネル
２０６ 光源
２０８、２３４ 集積回路
２１０ ゲート駆動回路
２１２ タイミングコントローラー
２１４ ソースドライバ
２１６ コモン電圧回路
２２０ マイクロプロセッサ
２２２、２２６ 直流−直流制御回路
２３０ 第ニ直流−直流制御回路
２２４、２２８、２３２ 周辺回路
３００ 電源

Claims (22)

1. 基板と、基板上に位置され薄膜トランジスタアレイを有するパネルと、第一集積回路とを有する液晶ディスプレイにおいて、
   第一集積回路は、
   制御信号及びビデオ信号を提供するタイミングコントローラーと、
   制御信号及びビデオ信号を受信し、パネルを駆動するソースドライバと、
   パネルにコモン信号を提供するコモン電圧回路と、
   光源へ電源を提供するよう、いずれも液晶ディスプレイの外部に設けられた電源及び周辺回路へ接続可能な直流-直流制御回路と、
   を備え、
   前記タイミングコントローラーは、赤信号、緑信号、青信号であるビデオ信号と、垂直同期信号及び水平同期信号である制御信号とを受信して所定のタイミングでソースドライバ及びコモン電圧回路に提供し、
   ソースドライバは、タイミングコントローラーからの制御信号及びビデオ信号を入力して前記パネルの薄膜トランジスタに出力し、
   コモン電圧回路は、直流-直流制御回路からの信号に基づいて周辺回路が生成し、供給したコモン信号を調整するための調整電圧に基づいて、タイミングコントローラーからの制御信号を調整することにより得たコモン信号を前記パネルに送信することを特徴とする液晶ディスプレイ。
2. 基板は、ガラス基板を含む請求項１に記載の液晶ディスプレイ。
3. パネルは、複数の三角形アレイ画素ユニットを有する請求項１または請求項２に記載の液晶ディスプレイ。
4. パネルの薄膜トランジスタアレイは、アモルファスシリコン薄膜トランジスタである請求項１〜請求項３いずれかに記載の液晶ディスプレイ。
5. パネルの薄膜トランジスタアレイは、低温ポリシリコン薄膜トランジスタである請求項１〜請求項３いずれかに記載の液晶ディスプレイ。
6. 第一集積回路は、チップオンガラス技術により、基板上に設置される請求項１〜請求項５いずれかに記載の液晶ディスプレイ。
7. 第一集積回路は、第一集積回路を制御するマイクロプロセッサに接続される、請求項１〜請求項６いずれかに記載の液晶ディスプレイ。
8. タイミングコントローラーから出力された制御信号及びビデオ信号を受信するためのソース駆動回路が、基板上に更に設置される、請求項１〜請求項７いずれかに記載の液晶ディスプレイ。
9. タイミングコントローラーから出力された制御信号及びビデオ信号を受信するためのソース駆動回路が、第一集積回路上に更に設置される請求項１〜請求項８いずれかに記載の液晶ディスプレイ。
10. 第二集積回路を更に有するとともに、
    タイミングコントローラーの制御信号及びビデオ信号を受信するためのソース駆動回路が第二集積回路上に更に設置される、請求項１〜請求項９の何れかに記載の液晶ディスプレイ。
11. ゲート駆動回路は、薄膜トランジスタを有する請求項８〜請求項１０いずれかに記載の液晶ディスプレイ。
12. ゲート駆動回路の薄膜トランジスタは、パネルの薄膜トランジスタアレイと同時に、基板上に形成される請求項１１に記載の液晶ディスプレイ。
13. 第二集積回路は、チップオンガラス技術により、基板上に設置される請求項１０に記載の液晶ディスプレイ。
14. タイミングコントローラーは、電源に接続される請求項１〜請求項１３の何れかに記載の液晶ディスプレイ。
15. 第一集積回路は、電源と周辺回路とに接続される直流−直流制御回路を更に有し、
    直流−直流制御回路は、一または二以上の信号を液晶ディスプレイに提供する請求項１〜請求項１４いずれかに記載の液晶ディスプレイ。
16. 周辺回路は、電圧調整回路を有し、調整電圧をコモン電圧回路に提供して、コモン信号を調整する請求項１５に記載の液晶ディスプレイ。
17. 周辺回路は、チャージポンプを有する請求項１５または請求項１６に記載の液晶ディスプレイ。
18. 周辺回路は、プリント回路板上に設置される請求項１５〜請求項１７のいずれかに記載の液晶ディスプレイ。
19. 周辺回路は、基板上に設置される請求項１５〜請求項１７いずれかに記載の液晶ディスプレイ。
20. ゲート駆動回路を更に有するとともに、
    ゲート駆動回路には、直流−直流制御回路からの信号が周辺回路を通して提供される請求項１５〜請求項１９いずれかに記載の液晶ディスプレイ。
21. 光源を更に有するとともに、
    光源には、直流−直流制御回路からの信号が周辺回路を通して提供される請求項１５〜請求項２０いずれかに記載の液晶ディスプレイ。
22. 第一集積回路には、電源と周辺回路と接続する第二直流−直流制御回路を更に有するとともに、
    光源には、第二直流-直流制御回路からの信号が周辺回路を通して提供される請求項２１に記載の液晶ディスプレイ。

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