JP4699983B2 - ゲートパルス変調信号発生回路及びこれを含む液晶表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、液晶表示装置において、重畳駆動時にゲートパルス変調（ＧＰＭ：Ｇａｔｅ Ｐｕｌｓｅ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）を行う技術に関し、特に、ゲートパルス変調信号を生成する際に、フリッカの発生を低減すことができるゲートパルス変調信号発生回路及びこれを含む液晶表示装置に関する。

一般に、液晶表示装置は、ゲート線とデータ線とが備えられた液晶表示パネルと、ゲート線にゲート信号を供給するゲートドライバとを含んでいる。また、一般に、ゲートドライバは、駆動チップがフレキシブルプリント基板（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ Ｂｏａｒｄ）上に実装され、液晶表示パネルの端部に取り付けられて形成されている。しかし、最近では、ゲートドライバを液晶表示パネル上に実装するゲートインパネル（ＧＩＰ：Ｇａｔｅ Ｉｎ Ｐａｎｅｌ）技術が多く使用されている。

また、ゲートドライバの駆動方式は、非重畳（ｎｏｎ−Ｏｖｅｒｌａｐｐｉｎｇ）駆動方式と、重畳（Ｏｖｅｒｌａｐｐｉｎｇ）駆動方式とに分類される。非重畳駆動方式では、連続して供給される１つのクロック信号ＦＬＫに同期してゲートドライバが駆動される。また、重畳駆動方式では、互いに重ならない２つのクロック信号（２相の重ならないクロック）に同期してゲートドライバが駆動される。

図４は、従来のゲートドライバの非重畳駆動時に発生するゲートパルス変調信号を例示するタイミングチャートである。すなわち、まず、図４（ａ）のような１つのクロック信号ＦＬＫ（周期は１Ｈ）に同期して、図４（ｂ）のようなゲートオン電圧変調信号ＶＧＨＭが発生する。また、ゲートオン電圧変調信号ＶＧＨＭをレベルシフトして、図４（ｃ）のような最終ゲート出力信号ＯＵＴＰＵＴが発生する。

一方、図５は、従来のゲートドライバの重畳駆動時に発生するゲートパルス変調信号を例示するタイミングチャートである。まず、図５（ａ）のようなクロック信号ＦＬＫに同期して、図５（ｂ）のようなゲートオン電圧変調信号ＶＧＨＭが発生する。また、液晶表示パネル内のゲートドライバは、ゲート高電圧ＶＧＨ及びゲート低電圧ＶＧＬを利用して、図５（ｃ）〜図５（ｅ）のようなゲート出力信号ＯＵＴＰＵＴ Ｎ−１、ＯＵＴＰＵＴ Ｎ、ＯＵＴＰＵＴ Ｎ＋１、すなわち、２Ｈの周期で、２つの変調区間を有するゲート出力信号ＯＵＴＰＵＴ Ｎ−１、ＯＵＴＰＵＴ Ｎ、ＯＵＴＰＵＴ Ｎ＋１をそれぞれ発生する。
しかし、図５（ｃ）〜図５（ｅ）のようなゲート出力信号ＯＵＴＰＵＴ Ｎ−１、ＯＵＴＰＵＴ Ｎ、ＯＵＴＰＵＴ Ｎ＋１では、信号の中間にある沈んだ点（ｄｉｐｐｉｎｇ ｐｏｉｎｔ）によってチャージングが不安定になり、これによって縦線のような画面不良が発生する。

一方、図６は、他の従来のゲートドライバにおいて、周期２Ｈをカバーするクロック信号を用いた場合に発生するゲートパルス変調信号を例示するタイミングチャートである。すなわち、まず、図６（ａ）のような周期２Ｈをカバーするクロック信号ＦＬＫに同期して、図６（ｂ）のようなゲートオン電圧変調信号ＶＧＨＭが発生する。また、ゲートオン電圧変調信号ＶＧＨＭをレベルシフトして、図６（ｃ）〜図６（ｅ）のような最終ゲート出力信号ＯＵＴＰＵＴ Ｎ−１、ＯＵＴＰＵＴ Ｎ、ＯＵＴＰＵＴ Ｎ＋１がそれぞれ発生する。

しかしながら、このような場合、図６（ｄ）に示すように、ゲート出力信号ＯＵＴＰＵＴ Ｎの中間にのみゲートパルス変調が行われるので、所望の出力波形を得ることができないという問題点があった。

本発明は、上記のような問題点を解決することを課題とするものであって、その目的は、重畳駆動時にゲートパルス変調信号を生成する際に、位相が互いに異なる２つのクロック信号を用いることにより、フリッカの発生を低減することができるゲートパルス変調信号発生回路及びこれを含む液晶表示装置を提供することにある。

本発明に係るゲートパルス変調信号発生回路は、位相が互いに異なる２つのクロック信号を用いて、２つのゲートオン電圧変調信号をそれぞれ生成するゲートパルス変調部と、ゲートオン電圧変調信号を用いて、レベルシフトされて変調された奇数ライン及び偶数ラインのクロック信号を生成するレベルシフト部と、前記奇数ライン及び偶数ラインのクロック信号を受信して、対応するゲートラインにそれぞれゲート出力信号を出力するＧＩＰ回路とを備えたものである。

本発明のゲートパルス変調信号発生回路及びこれを含む液晶表示装置によれば、位相が互いに異なる２つのクロック信号を用いて２つのゲートオン電圧変調信号をそれぞれ生成し、そのうち一方のゲートオン電圧変調信号を奇数ラインに適用し、他方を偶数ラインに適用することにより、重畳駆動時にも所望のゲートパルス変調信号を出力することができる。
すなわち、従来は、ＧＩＰ回路のゲートラインに対して、信号のチャージング特性を改善するために重畳駆動方式を適用する場合、ゲート出力信号の周期が２Ｈなので、１つのクロック信号ＦＬＫを用いて、奇数番目のゲートラインと偶数番目のゲートラインとの出力を同時に変調する信号を出力することができなかった。
これを改善するために、位相が互いに異なる２つの第１及び第２クロック信号ＦＬＫ１、ＦＬＫ２を使用することにより、重畳駆動時にも変調可能なゲートパルス変調信号を出力することができる。
従って、フリッカの発生を低減することができる。

実施の形態１．
以下、添付図面を参照して本発明の実施の形態について詳細に説明する。
図１は、本発明の実施の形態１に係るゲートパルス変調信号発生回路を示すブロック図である。ここで、このゲートパルス変調信号発生回路は、液晶表示装置に設けられている。
本発明の実施の形態１に係るゲートパルス変調信号発生回路は、図１に示すように、ゲートパルス変調部４１と、レベルシフト部４２と、ＧＩＰ回路４３とを備えている。

ゲートパルス変調部４１は、第１及び第２クロック信号ＦＬＫ１、ＦＬＫ２をそれぞれ受信するとともに、第１及び第２ゲートオン電圧変調信号ＶＧＨＭ１、ＶＧＨＭ２をそれぞれ生成する第１及び第２ゲートパルス変調器４１Ａ、４１Ｂを含んでいる。

レベルシフト部４２は、第１及び第２ゲートパルス変調器４１Ａ、４１Ｂからそれぞれ出力される第１及び第２ゲートオン電圧変調信号ＶＧＨＭ１、ＶＧＨＭ２と、タイミングコントローラから出力される第１〜第４クロック信号ＩＣＬＫ１、ＩＣＬＫ３、ＩＣＬＫ２、ＩＣＬＫ４とを受信するとともに、ゲート低電圧ＶＧＬレベルからゲート高電圧ＶＧＨレベルに変調され、２Ｈの周期を有する奇数ラインのクロック信号ＣＬＫ１、ＣＬＫ３、及び偶数ラインのクロック信号ＣＬＫ２、ＣＬＫ４をそれぞれ生成する第１及び第２レベルシフタ（ｌｅｖｅｌ ｓｈｉｆｔｅｒ）４２Ａ、４２Ｂを含んでいる。

ＧＩＰ回路４３は、これら第１及び第２レベルシフタ４２Ａ、４２Ｂからそれぞれ出力される奇数ラインのクロック信号ＣＬＫ１、ＣＬＫ３、及び偶数ラインのクロック信号ＣＬＫ２、ＣＬＫ４を受信し、変調されたゲート出力信号ＯＵＴＰＵＴ Ｎ−１、ＯＵＴＰＵＴ Ｎ、ＯＵＴＰＵＴ Ｎ＋１をそれぞれ生成するとともに、ゲート出力信号ＯＵＴＰＵＴ Ｎ−１、ＯＵＴＰＵＴ Ｎ、ＯＵＴＰＵＴ Ｎ＋１を液晶パネルのゲートラインに出力する。
以下、このように構成された本発明の実施の形態１に係るゲートパルス変調信号発生回路の動作について、添付した図１〜図３を参照して詳細に説明する。

まず、第１ゲートパルス変調器４１Ａは、図２（ａ）のような第１クロック信号ＦＬＫ１とゲート高電圧ＶＧＨとを受信して、図２（ｂ）のような第１ゲートオン電圧変調信号ＶＧＨＭ１を生成する。ここで、ゲート高電圧ＶＧＨは、ＴＦＴのしきい値電圧（ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ ｖｏｌｔａｇｅ）以上に設定されたスキャンパルスの高論理レベルの電圧である。
同様に、第２ゲートパルス変調器４１Ｂは、図２（ｃ）のような第２クロック信号ＦＬＫ２とゲート高電圧ＶＧＨとを受信して、図２（ｄ）のような第２ゲートオン電圧変調信号ＶＧＨＭ２を生成する。

また、第１レベルシフタ４２Ａは、第１ゲートパルス変調器４１Ａから出力される第１ゲートオン電圧変調信号ＶＧＨＭ１と、タイミングコントローラ（図示せず）から出力される図３（ａ）及び３（ｃ）のような第１及び第３クロック信号ＩＣＬＫ１、ＩＣＬＫ３とを受信するとともに、ゲート低電圧ＶＧＬを受信して、図３（ｅ）及び３（ｇ）のようなレベルシフトされて変調された奇数ラインのクロック信号ＣＬＫ１、ＣＬＫ３をそれぞれ生成する。ここで、ゲート低電圧ＶＧＬは、ＴＦＴのオフ電圧に設定されたスキャンパルスの低論理レベルの電圧である。

同様に、第２レベルシフタ４２Ｂは、第２ゲートパルス変調器４１Ｂから出力される第２ゲートオン電圧変調信号ＶＧＨＭ２と、タイミングコントローラから出力される図３（ｂ）及び３（ｄ）のような第２及び第４クロック信号ＩＣＬＫ２、ＩＣＬＫ４とを受信するとともに、ゲート低電圧ＶＧＬを受信して、図３（ｆ）及び３（ｈ）のようなレベルシフトされて変調された偶数ラインのクロック信号ＣＬＫ２、ＣＬＫ４をそれぞれ生成する。

液晶表示パネルに実装されたゲートドライバであるＧＩＰ回路４３は、第１及び第２レベルシフタ４２Ａ、４２Ｂから出力される奇数ライン及び偶数ラインの各クロック信号ＣＬＫ１、ＣＬＫ２、ＣＬＫ３、ＣＬＫ４を受信するとともに、ゲート高電圧ＶＧＨ、及びゲート低電圧ＶＧＬを受信して、図２（ｅ）、図２（ｆ）、及び図２（ｇ）のような変調されたゲート出力信号ＯＵＴＰＵＴ Ｎ−１、ＯＵＴＰＵＴ Ｎ、ＯＵＴＰＵＴ Ｎ＋１を生成し、ゲート出力信号ＯＵＴＰＵＴ Ｎ−１、ＯＵＴＰＵＴ Ｎ、ＯＵＴＰＵＴ Ｎ＋１を液晶表示パネルのゲートラインに出力する。

従来は、ゲートドライバの駆動方式として重畳駆動方式を使用する場合、ゲート出力信号の周期が２Ｈなので、１つのクロック信号ＦＬＫを用いて、２ｎ番目のライン（偶数ライン）、及び２ｎ＋１番目のライン（奇数ライン）に対するゲートパルス変調信号を出力することができなかった。

本発明の実施の形態１に係るゲートパルス変調信号発生回路及びこれを含む液晶表示装置によれば、位相が互いに異なる２つの第１及び第２クロック信号ＦＬＫ１、ＦＬＫ２を用いて２つの第１及び第２ゲートオン電圧変調信号ＶＧＨＭ１、ＶＧＨＭ２をそれぞれ生成し、そのうち第１ゲートオン電圧変調信号ＶＧＨＭ１を奇数ラインに適用し、第２ゲートオン電圧変調信号ＶＧＨＭ２を偶数ラインに適用することにより、重畳駆動時にも所望のゲートパルス変調信号を出力することができる。
従って、フリッカの発生を低減することができる。

本発明の実施の形態１に係るゲートパルス変調信号発生回路を示すブロック図である。 本発明の実施の形態１に係るゲートパルス変調信号発生回路の重畳駆動時に発生するゲートパルス変調信号を例示するタイミングチャートである。 本発明の実施の形態１に係るゲートパルス変調信号発生回路に適用されるクロック信号と、レベルシフトされて変調されたクロック信号とを例示するタイミングチャートである。 従来のゲートドライバの非重畳駆動時に発生するゲートパルス変調信号を例示するタイミングチャートである。 従来のゲートドライバの重畳駆動時に発生するゲートパルス変調信号を例示するタイミングチャートである。 他の従来のゲートドライバにおいて、周期２Ｈをカバーするクロック信号を用いた場合に発生するゲートパルス変調信号を例示するタイミングチャートである。

符号の説明

４１ ゲートパルス変調部、４１Ａ、４１Ｂ 第１及び第２ゲートパルス変調器、４２ レベルシフト部、４２Ａ、４２Ｂ 第１及び第２レベルシフタ、４３ ＧＩＰ回路。

Claims (7)

1. 位相が互いに異なる２つのクロック信号を用いて、２つのゲートオン電圧変調信号をそれぞれ生成するゲートパルス変調部と、
   前記ゲートオン電圧変調信号を用いて、レベルシフトされて変調された奇数ライン及び偶数ラインのクロック信号を生成するレベルシフト部と、
   前記奇数ライン及び偶数ラインのクロック信号を受信して、対応するゲートラインにそれぞれゲート出力信号を出力するＧＩＰ回路と
   を備えたことを特徴とするゲートパルス変調信号発生回路。
2. 前記ゲートパルス変調部は、位相が互いに異なる第１及び第２クロック信号ＦＬＫ１、ＦＬＫ２をそれぞれ受信するとともに、第１及び第２ゲートオン電圧変調信号ＶＧＨＭ１、ＶＧＨＭ２をそれぞれ生成する第１及び第２ゲートパルス変調器を含むことを特徴とする請求項１に記載のゲートパルス変調信号発生回路。
3. 前記レベルシフト部は、前記ゲートパルス変調部から出力される第１及び第２ゲートオン電圧変調信号ＶＧＨＭ１、ＶＧＨＭ２と、タイミングコントローラから出力される第１〜第４クロック信号ＩＣＬＫ１、ＩＣＬＫ３、ＩＣＬＫ２、ＩＣＬＫ４とを受信するとともに、レベルシフトされて変調された奇数ラインのクロック信号ＣＬＫ１、ＣＬＫ３、及び偶数ラインのクロック信号ＣＬＫ２、ＣＬＫ４をそれぞれ生成する第１及び第２レベルシフタを含むことを特徴とする請求項１に記載のゲートパルス変調信号発生回路。
4. 前記第１〜第４クロック信号ＩＣＬＫ１、ＩＣＬＫ３、ＩＣＬＫ２、ＩＣＬＫ４は、ゲート低電圧ＶＧＬレベルからゲート高電圧ＶＧＨレベルにシフトされることを特徴とする請求項３に記載のゲートパルス変調信号発生回路。
5. 前記ゲート出力信号は、非重畳駆動時、１Ｈの周期を有し、重畳駆動時、２Ｈの周期を有することを特徴とする請求項３に記載のゲートパルス変調信号発生回路。
6. 位相が互いに異なる第１及び第２クロック信号ＦＬＫ１、ＦＬＫ２を用いて、第１及び第２ゲートオン電圧変調信号ＶＧＨＭ１、ＶＧＨＭ２をそれぞれ生成する第１及び第２ゲートパルス変調器を含むゲートパルス変調部と、
   前記第１及び第２ゲートオン電圧変調信号ＶＧＨＭ１、ＶＧＨＭ２を用いて、レベルシフトされて変調された奇数ラインのクロック信号ＣＬＫ１、ＣＬＫ３、及び偶数ラインのクロック信号ＣＬＫ２、ＣＬＫ４をそれぞれ生成する第１及び第２レベルシフタを含むレベルシフト部と、
   前記奇数ラインのクロック信号ＣＬＫ１、ＣＬＫ３、及び前記偶数ラインのクロック信号ＣＬＫ２、ＣＬＫ４を受信して、奇数のゲートライン又は偶数のゲートラインにそれぞれゲート出力信号を出力するＧＩＰ回路と
   を備えたことを特徴とするゲートパルス変調信号発生回路を含む液晶表示装置。
7. 前記レベルシフト部は、前記第１及び第２ゲートパルス変調器からそれぞれ出力される第１及び第２ゲートオン電圧変調信号ＶＧＨＭ１、ＶＧＨＭ２と、タイミングコントローラから出力される第１〜第４クロック信号ＩＣＬＫ１、ＩＣＬＫ３、ＩＣＬＫ２、ＩＣＬＫ４とを受信するとともに、レベルシフトされて変調された前記奇数ラインのクロック信号ＣＬＫ１、ＣＬＫ３、及び前記偶数ラインのクロック信号ＣＬＫ２、ＣＬＫ４をそれぞれ生成することを特徴とする請求項６に記載のゲートパルス変調信号発生回路を含む液晶表示装置。

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