JP4932365B2 - 表示装置の駆動装置及びこれを含む表示装置 - Google Patents
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Description
本発明は表示装置の駆動装置及びこれを含む表示装置に関する。
最近、重くて大きい陰極線管（ｃａｔｈｏｄｅ ｒａｙ ｔｕｂｅ、ＣＲＴ）に代わって、プラズマ表示装置（ｐｌａｓｍａ ｄｉｓｐｌａｙ ｐａｎｅｌ、ＰＤＰ）、有機発光表示装置（ｏｒｇａｎｉｃ ｌｉｇｈｔ ｅｍｉｔｔｉｎｇ ｄｉｏｄｅ ｄｉｓｐｌａｙ、ＯＬＥＤ）、及び液晶表示装置（ｌｉｑｕｉｄ ｃｒｙｓｔａｌ ｄｉｓｐｌａｙ、ＬＣＤ）のような平板表示装置が活発に開発されつつある。
ＰＤＰは、気体放電によって発生するプラズマを利用して文字や映像を表示する装置であり、有機発光表示装置は、特定有機物または高分子等の電界発光を利用して文字または映像を表示する。液晶表示装置は、二つの表示板の間に入っている液晶層に電場を印加し、この電場の強さを調節して液晶層を通過する光の透過率を調節することにより、所望の画像を得る。
このような平板表示装置の中で、例えば、液晶表示装置と有機発光表示装置とは、スイッチング素子を含む画素と表示信号線が具備された表示板、表示信号線のうちのゲート線にゲート信号を送出して画素のスイッチング素子をターンオン／オフさせるゲート駆動部、ゲート信号を生成してゲート駆動部に供給するゲート信号生成部、及びゲート信号生成に必要な駆動電圧を生成する駆動電圧生成部を含む。
特に、駆動電圧生成部は、駆動電圧を生成するＤＣ／ＤＣコンバータと、生成された駆動電圧のフィードバック（ｆｅｅｄｂａｃｋ）を受けるフィードバック部とを含む。
一方、ゲート駆動部が画素のスイッチング素子と共に表示板部に集積されている場合がある。ゲート駆動部は半導体素子である複数のトランジスタからなり、温度によってその特性が変化する。液晶表示装置のような表示装置は零下の温度で動作する低温駆動が問題になるので、周辺温度が低くなればトランジスタのしきい電圧が増加し、この場合、ＤＣ／ＤＣコンバータで生成される駆動電圧の大きさを大きくして、ゲート信号生成部で生成されるゲート信号の絶対値を増加させることにより、画素のスイッチング素子を制御する。
この時、フィードバック部は直列に連結されている複数のダイオードを含み、ＤＣ／ＤＣコンバータからの駆動電圧のフィードバックを受け、このフィードバック電圧を、ダイオードを通じてＤＣ／ＤＣコンバータに送出し、温度によって駆動電圧の大きさを調節する。ダイオードも半導体素子として温度によってしきい電圧が変化し、この変化を感知して駆動電圧の大きさを調節する。
しかし、温度が変化すればダイオードのしきい電圧もそれに伴って徐々に変化し、実質的に低温駆動が必要でない零度以上の温度でもしきい電圧が増加し、電力消費を増加させるという問題がある。一方、このような問題を補完するためにダイオードの数を減らすことができるが、低温駆動に必要な駆動電圧が得られない場合がある。
そこで、本発明が目的とする技術的課題は、消費電力を減らしながら、低温駆動に必要な駆動電圧を得ることができる表示装置の駆動装置及びこれを含む表示装置を提供することにある。
このような技術的課題を達成するための本発明の一実施形態により、スイッチング素子を各々含む複数の画素から構成される表示装置の駆動装置は、一定の周辺温度を基準とする基準温度以上で第１駆動電圧を生成する一方、前記基準温度未満で前記第１駆動電圧よりも大きい第２駆動電圧を生成する駆動電圧生成部と、前記駆動電圧に基づいて複数のゲート電圧を生成するゲート信号生成部と、を含み、前記第１駆動電圧は前記基準温度以上で一定の値を有し、前記第２駆動電圧は前記基準温度未満で一定の値を有する。
このような前記駆動電圧生成部は、前記基準温度以上で第３電圧を生成し、前記基準温度未満で第４電圧を生成する第１電圧生成部と、前記第３電圧が入力される場合に前記第１駆動電圧を生成し、前記第４電圧が入力される場合に前記第２駆動電圧を生成する第２電圧生成部と、を含み、前記生成された第１駆動電圧または前記第２駆動電圧は前記第１電圧生成部に入力されることを特徴とする。
この時、前記第１電圧生成部は、少なくとも一つの抵抗を通じて電圧源に連結されている第１トランジスタと、前記基準温度以上では前記第１駆動電圧の印加を受け、前記基準温度未満では前記第２駆動電圧の印加を受け、前記第１トランジスタと同期して前記第３電圧または前記第４電圧を出力する第２トランジスタとを含むことができる。
前記基準温度は、前記第１トランジスタのしきい電圧と前記電圧源の電圧とが同一になる温度に決められることができる。
また、前記第１及び第２トランジスタは、ＢＪＴ（ｂｉｐｏｌａｒ ｊｕｎｃｔｉｏｎｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）であり得る。
一方、本発明の一実施形態により、スイッチング素子を各々含む複数の画素から構成される表示装置は、一定の周辺温度を基準とする基準温度以上で第１駆動電圧を生成する一方、前記基準温度未満で前記第１駆動電圧よりも大きい第２駆動電圧を生成する駆動電圧生成部と、前記駆動電圧に基づいて複数のゲート電圧を生成するゲート信号生成部と、前記ゲート信号生成部からの前記ゲート電圧の印加を受けて前記スイッチング素子に印加するゲート駆動部と、を含み、前記第１駆動電圧は前記基準温度以上で一定の値を有し、前記第２駆動電圧は前記基準温度未満で一定の値を有する。
ここで、前記駆動電圧生成部は、前記基準温度以上で第３電圧を生成し、前記基準温度未満で第４電圧を生成する第１電圧生成部と、前記第３電圧が入力される場合に前記第１駆動電圧を生成し、前記第４電圧が入力される場合に前記第２駆動電圧を生成する第２電圧生成部と、を含み、前記生成された第１駆動電圧または前記第２駆動電圧は前記第１電圧生成部に入力されることを特徴とする。
この時、前記第１電圧生成部は、少なくとも一つの抵抗を通じて電圧源に連結されている第１トランジスタと、前記基準温度以上では前記第１駆動電圧の印加を受け、前記基準温度未満では前記第２駆動電圧の印加を受け、前記第１トランジスタと同期して前記第３電圧または前記第４電圧を出力する第２トランジスタとを含むことができる。
前記基準温度は、前記第１トランジスタのしきい電圧と前記電圧源の電圧とが同一になる温度に決められることができる。
前記第１及び第２トランジスタは、ＢＪＴであり得る。
本発明によれば、電源電圧Ｖｃの大きさを調節して特定温度以下でのみ駆動電圧ＡＶＤＤの大きさを大きくすることによって、消費電力の増加を防止することができる。
添付した図面を参照して、本発明の実施形態について本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者が容易に実施できるように詳細に説明する。
図面において、いろいろな層及び領域を明確に表現するために厚さを拡大して示した。明細書全体にわたって類似な部分については同一の図面符号を付けた。層、膜、領域、板などの部分が他の部分の“上”にあるとする時、これは他の部分の“すぐ上”にある場合だけでなく、その中間に他の部分がある場合も含む。逆に、ある部分が他の部分の“すぐ上”にあるとする時には、中間に他の部分がないことを意味する。
まず、図１及び図２を参照して本発明の一実施形態による表示装置について詳細に説明し、液晶表示装置を一例として説明する。
図１は本発明の一実施形態による液晶表示装置のブロック図であり、図２は本発明の一実施形態による液晶表示装置の一つの画素に対する等価回路図である。
図１に示したように、本発明の一実施形態による液晶表示装置は、液晶表示板組立体（ｌｉｑｕｉｄ ｃｒｙｓｔａｌ ｐａｎｅｌ ａｓｓｅｍｂｌｙ）３００、これと連結されたゲート駆動部４００及びデータ駆動部５００、データ駆動部５００に連結された階調電圧生成部８００、並びにこれらを制御する信号制御部６００を含む。
液晶表示板組立体３００は、等価回路で見れば、複数の信号線Ｇ１〜Ｇｎ、Ｄ１〜Ｄｍと、これに連結されていてほぼ行列状に配列された複数の画素ＰＸとを含む。反面、図２に示した構造で見れば、液晶表示板組立体３００は、互いに対向する下部及び上部表示板１００、２００と、その間に入っている液晶層３とを含む。
信号線Ｇ１〜Ｇｎ、Ｄ１〜Ｄｍは、ゲート信号（“走査信号”とも言う。）を伝達する複数のゲート線Ｇ１〜Ｇｎと、データ信号を伝達する複数のデータ線Ｄ１〜Ｄｍとを含む。ゲート線Ｇ１〜Ｇｎは各々ほぼ行方向にのびて互いにほとんど平行し、データ線Ｄ１〜Ｄｍは各々ほぼ列方向にのびて互いにほとんど平行する。
各画素ＰＸ、例えば、ｉ番目（ｉ＝１、２、ｎ）ゲート線Ｇｉとｊ番目（ｊ＝１、２、ｍ）データ線Ｄｊとに連結された画素ＰＸは、信号線Ｇｉ、Ｄｊに連結されたスイッチング素子Ｑと、これに連結された液晶キャパシタ（ｌｉｑｕｉｄ ｃｒｙｓｔａｌ ｃａｐａｃｉｔｏｒ）ＣＬＣ及びストレージキャパシタ（ｓｔｏｒａｇｅ ｃａｐａｃｉｔｏｒ）ＣＳＴとを含む。ストレージキャパシタＣＳＴは必要に応じて省略することができる。
スイッチング素子Ｑは、下部表示板１００に備えられている薄膜トランジスタなどの三端子素子であって、その制御端子はゲート線Ｇｉと連結されており、入力端子はデータ線Ｄｊと連結されており、出力端子は液晶キャパシタＣＬＣ及びストレージキャパシタＣＳＴと連結されている。
液晶キャパシタＣＬＣは、下部表示板１００の画素電極１９１と上部表示板２００の共通電極２７０とを二つの端子とし、二つの電極１９１、２７０の間の液晶層３は誘電体として機能する。画素電極１９１はスイッチング素子Ｑと連結され、共通電極２７０は上部表示板２００の全面に形成されていて、共通電圧Ｖｃｏｍの印加を受ける。図２とは異なって、共通電極２７０が下部表示板１００に備えられる場合もあり、この時には二つの電極１９１、２７０のうちの少なくとも一つが線状または棒状で作られることができる。
液晶キャパシタＣＬＣの補助的な役割を果たすストレージキャパシタＣＳＴは、下部表示板１００に具備された別個の信号線（図示せず）と画素電極１９１とが絶縁体を間に置いて重畳してなり、この別個の信号線には共通電圧Ｖｃｏｍなどの決められた電圧が印加される。しかし、ストレージキャパシタＣＳＴは、画素電極１９１が絶縁体を介してすぐ上のゲート線と重畳してなることができる。
一方、色表示を実現するためには、各画素ＰＸが基本色（ｐｒｉｍａｒｙ ｃｏｌｏｒ）のうちの一つを固有に表示したり（空間分割）、各画素ＰＸが時間によって交互に基本色を表示したりするように（時間分割）して、これら基本色の空間的、時間的合計によって所望の色相が認識されるようにする。基本色の例としては、赤色、緑色、青色など三原色がある。
図２は空間分割の一例として、各画素ＰＸが画素電極１９１に対応する上部表示板２００の領域に基本色のうちの一つを示すカラーフィルタ２３０を備えることを示している。図２とは異なって、カラーフィルタ２３０は下部表示板１００の画素電極１９１上または下に形成することもできる。
液晶表示板組立体３００の外側面には、光を偏光させる少なくとも一つの偏光子（図示せず）が付着されている。
再び図１を参照すれば、駆動電圧生成部７００は駆動電圧ＡＶＤＤを生成してゲート信号生成部７５０に提供し、図示していないが、階調電圧生成部８００にも提供する。
階調電圧生成部８００は、駆動電圧ＡＶＤＤの印加を受け、画素ＰＸの透過率と係る二組の階調電圧集合（または基準階調電圧集合）を生成する。二組のうちの一組は共通電圧Ｖｃｏｍに対して正の値を有し、他の一組は負の値を有する。
ゲート駆動部４００は液晶表示板組立体３００に集積されていて、液晶表示板組立体３００のゲート線Ｇ１〜Ｇｎと連結されてゲート信号生成部７５０からのゲートオン電圧Ｖｏｎとゲートオフ電圧Ｖｏｆｆとの組み合わせからなるゲート信号をゲート線Ｇ１〜Ｇｎに印加する。
データ駆動部５００は、液晶表示板組立体３００のデータ線Ｄ１〜Ｄｍに連結されており、階調電圧生成部８００からの階調電圧を選択し、これをデータ信号としてデータ線Ｄ１〜Ｄｍに印加する。しかし、階調電圧生成部８００が全ての階調に対する電圧を全て提供するのではなく、決められた数の基準階調電圧のみを提供する場合に、データ駆動部５００は基準階調電圧を分圧して全体階調に対する階調電圧を生成し、この中でデータ信号を選択する。
信号制御部６００はゲート駆動部４００及びデータ駆動部５００などを制御する。
ゲート駆動部４００を除いた駆動回路５００、６００、８００の各々は、少なくとも一つの集積回路チップの形態で液晶表示板組立体３００上に直接装着されたり、可撓性印刷回路膜（ｆｌｅｘｉｂｌｅ ｐｒｉｎｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔ ｆｉｌｍ）（図示せず）上に装着されてＴＣＰ（ｔａｐｅ ｃａｒｒｉｅｒ ｐａｃｋａｇｅ）の形態で液晶表示板組立体３００に付着されたり、別途の印刷回路基板（ｐｒｉｎｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔ ｂｏａｒｄ）（図示せず）上に装着されたりできる。これとは異なって、これら駆動回路５００、６００、８００が、信号線Ｇ１〜Ｇｎ、Ｄ１〜Ｄｍ及び薄膜トランジスタスイッチング素子Ｑなどと共に液晶表示板組立体３００に集積されることもできる。また、駆動回路５００、６００、８００は単一チップで集積でき、この場合、これらのうちの少なくとも一つまたはこれらをなす少なくとも一つの回路素子が、単一チップの外側にあり得る。
次に、このような液晶表示装置の動作について詳細に説明する。
信号制御部６００は、外部のグラフィック制御機（図示せず）から入力映像信号Ｒ、Ｇ、Ｂ、及びその表示を制御する入力制御信号を受信する。入力制御信号の例としては、垂直同期信号Ｖｓｙｎｃ、水平同期信号Ｈｓｙｎｃ、メインクロックＭＣＬＫ、及びデータイネーブル信号ＤＥなどがある。
信号制御部６００は、入力映像信号Ｒ、Ｇ、Ｂと入力制御信号に基づいて入力映像信号Ｒ、Ｇ、Ｂを液晶表示板組立体３００の動作条件に合うように適切に処理し、ゲート制御信号ＣＯＮＴ１及びデータ制御信号ＣＯＮＴ２などを生成した後、ゲート制御信号ＣＯＮＴ１をゲート駆動部４００に送出し、データ制御信号ＣＯＮＴ２と処理した映像信号ＤＡＴとをデータ駆動部５００に送出する。
ゲート制御信号ＣＯＮＴ１は、走査開始を指示する走査開始信号ＳＴＶと、ゲートオン電圧Ｖｏｎの出力周期を制御する少なくとも一つのクロック信号とを含む。ゲート制御信号ＣＯＮＴ１は、また、ゲートオン電圧Ｖｏｎの持続時間を限定する出力イネーブル信号ＯＥをさらに含むことができる。
データ制御信号ＣＯＮＴ２は、一つの行の画素ＰＸに対する映像データの伝送開始を知らせる水平同期開始信号ＳＴＨと、データ線Ｄ１〜Ｄｍにデータ信号の印加を指示するロード信号ＬＯＡＤ、及びデータクロック信号ＨＣＬＫを含む。データ制御信号ＣＯＮＴ２は、また、共通電圧Ｖｃｏｍに対するデータ信号の電圧極性（以下、“共通電圧に対するデータ信号の電圧極性”を略して“データ信号の極性”と言う。）を反転させる反転信号ＲＶＳをさらに含むことができる。
信号制御部６００からのデータ制御信号ＣＯＮＴ２により、データ駆動部５００は一つの行の画素ＰＸに対するデジタル映像信号ＤＡＴを受信し、各デジタル映像信号ＤＡＴに対応する階調電圧を選択することによってデジタル映像信号ＤＡＴをアナログデータ信号に変換した後に、これを該当データ線Ｄ１〜Ｄｍに印加する。
ゲート駆動部４００は、信号制御部６００からのゲート制御信号ＣＯＮＴ１によってゲートオン電圧Ｖｏｎをゲート線Ｇ１〜Ｇｎに印加し、このゲート線Ｇ１〜Ｇｎに連結されたスイッチング素子Ｑを導通させる。そうすると、データ線Ｄ１〜Ｄｍに印加されたデータ信号が導通したスイッチング素子Ｑを通じて該当画素ＰＸに印加される。
画素ＰＸに印加されたデータ信号の電圧と共通電圧Ｖｃｏｍとの差は、液晶キャパシタＣＬＣの充電電圧、つまり、画素電圧として現れる。液晶分子は画素電圧の大きさによってその配列を異にし、そのため液晶層３を通過する光の偏光が変化する。このような偏光の変化は、表示板組立体３００に付着された偏光子によって光の透過率の変化として現れる。
１水平周期[“１Ｈ”と記し、水平同期信号Ｈｓｙｎｃ及びデータイネーブル信号ＤＥの一周期と同一である。]を単位として、このような過程を繰り返すことにより、全てのゲート線Ｇ１〜Ｇｎに対して順次にゲートオン電圧Ｖｏｎを印加し、全ての画素ＰＸにデータ信号を印加して１フレーム（ｆｒａｍｅ）の映像を表示する。
１フレームが終了すれば、次のフレームが始まり、各画素ＰＸに印加されるデータ信号の極性が以前フレームでの極性と反対になるように、データ駆動部５００に印加される反転信号ＲＶＳの状態が制御される（“フレーム反転”）。この時、１フレーム内でも反転信号ＲＶＳの特性によって一つのデータ線を通じて流れるデータ信号の極性が変わったり（例:行反転、点反転）、一つの画素行に印加されるデータ信号の極性も互いに異なったりすることができる（例:列反転、点反転）。
以下、本発明の一実施形態による表示装置の駆動回路について、図３乃至図５を参照してさらに詳細に説明する。
図３は図１に示した駆動電圧生成部のブロック図であり、図４は図３に示したフィードバック部の回路図の一例であり、図５は本発明の一実施形態による表示装置の駆動装置で生成される駆動電圧と、従来の技術による表示装置の駆動装置で生成される駆動電圧とを比較したグラフである。
図３を参照すれば、本発明の一実施形態による駆動電圧生成部７００は、フィードバック部（ｆｅｅｄｂａｃｋ ｕｎｉｔ）７１０と、これに連結されているＤＣ／ＤＣコンバータ７２０とを含む。ＤＣ／ＤＣコンバータ７２０は駆動電圧ＡＶＤＤを生成してゲート信号生成部７５０に提供する一方、フィードバック部７１０にも提供する。フィードバック部７１０はこの駆動電圧ＡＶＤＤの印加を受け、温度によるフィードバック電圧ＶＦＢを生成してＤＣ／ＤＣコンバータ７２０に出力し、ＤＣ／ＤＣコンバータ７２０はフィードバック電圧ＶＦＢの大きさによる駆動電圧ＡＶＤＤを生成する。この時、ＤＣ／ＤＣコンバータ７２０は、フィードバック電圧ＶＦＢが以前に入力された電圧より小さければ、大きい駆動電圧ＡＶＤＤを送出し、フィードバック電圧ＶＦＢが以前に入力された電圧より大きければ、小さい駆動電圧ＡＶＤＤを送出する。
図４を見れば、本発明の一実施形態によるフィードバック部７１０は、複数のトランジスタＴ１、Ｔ２と、抵抗Ｒ１〜Ｒ７とを含み、トランジスタＴ１はｐｎｐ型バイポーラ接合トランジスタ（ＢＪＴ）であり、トランジスタＴ２はｎｐｎ型バイポーラ接合トランジスタである。これとは異なって、トランジスタＴ１、Ｔ２はその反対であるか、または互いに同一なタイプであり得る。または、ＭＯＳ型トランジスタであり得る。
接続点Ｎ１と接続点Ｎ２との間には抵抗Ｒ１とトランジスタＴ１及び抵抗Ｒ２が並列に連結されており、接続点Ｎ１と接続点Ｎ４との間には抵抗Ｒ４が連結されており、接続点Ｎ３と接地との間には抵抗Ｒ５及びトランジスタＴ２が連結されている。トランジスタＴ２のベース（ｂａｓｅ）には二つの抵抗Ｒ６、Ｒ７が並列に連結されており、抵抗Ｒ６の一端には電源電圧Ｖｃが連結されている。また、接続点Ｎ２とＤＣ／ＤＣコンバータ７２０との間には抵抗Ｒ３が連結されている。
このようなフィードバック部７１０の動作について詳細に説明する。
まず、各トランジスタＴ１、Ｔ２は常温でエミッタベースの間に存在するしきい電圧を有し、このしきい電圧を各々図面符号‘Ｖｔｈ１、Ｖｔｈ２'とする。
この時、図面に示したトランジスタＴ２のベース電流ＩＢは次の通りである。
ＩＢ＝（Ｖｃ-Ｖｔｈ２）／Ｒｅｑ１・・・・数式１
ここで、Ｒｅｑ１は、二つの抵抗Ｒ６、Ｒ７の等価抵抗値である。
ここで、Ｒｅｑ１は、二つの抵抗Ｒ６、Ｒ７の等価抵抗値である。
また、トランジスタＴ２が導通状態であれば抵抗Ｒ５を流れる電流、つまり、トランジスタＴ２のコレクタ電流（ｃｏｌｌｅｃｔｏｒ ｃｕｒｒｅｎｔ）が接続点Ｎ３から出力されるが、これは抵抗Ｒ４を流れる電流とトランジスタＴ１のベース電流との合計と見ることができる。つまり、トランジスタＴ１のベース電流が流れるので、トランジスタＴ１も導通状態である。
この時、フィードバック電圧ＶＦＢ１は次の通りである。
ＶＦＢ１＝（ＡＶＤＤ）×Ｒ３／（Ｒｔｈｅｖ＋Ｒ３）・・・・数式２
ここで、Ｒｔｈｅｖは、抵抗Ｒ３で見た左側回路のテブナン（Ｔｈｅｖｅｎｉｎ）等価抵抗である。つまり、周知の通り、トランジスタＴ１、Ｔ２を電圧源と従属電流源で代替し、抵抗Ｒ２で見たテブナン等価抵抗をまず求めた後に、この抵抗と二つの抵抗Ｒ２、Ｒ１とを直列及び並列等価回路を利用して求めた抵抗値である。従って、この等価抵抗Ｒｔｈｅｖは抵抗Ｒ１より小さいことが分かる。
ここで、Ｒｔｈｅｖは、抵抗Ｒ３で見た左側回路のテブナン（Ｔｈｅｖｅｎｉｎ）等価抵抗である。つまり、周知の通り、トランジスタＴ１、Ｔ２を電圧源と従属電流源で代替し、抵抗Ｒ２で見たテブナン等価抵抗をまず求めた後に、この抵抗と二つの抵抗Ｒ２、Ｒ１とを直列及び並列等価回路を利用して求めた抵抗値である。従って、この等価抵抗Ｒｔｈｅｖは抵抗Ｒ１より小さいことが分かる。
一方、前述したように、二つのトランジスタＴ１、Ｔ２のしきい電圧Ｖｔｈ１、Ｖｔｈ２は温度によって変化し、特に温度が低くなればしきい電圧Ｖｔｈ１、Ｖｔｈ２は増加する。
この時、例えば、温度が次第に減少してしきい電圧Ｖｔｈ２が電源電圧Ｖｃと同一になれば、「数式１」に示したように、トランジスタＴ２のベース電流ＩＢは０になってトランジスタＴ２は遮断される。従って、抵抗Ｒ５を流れる電流、つまり、トランジスタＴ２のコレクタ電流も０になる。
これによって、トランジスタＴ１も遮断される。ここで、トランジスタＴ１のベース電流が抵抗Ｒ４を通じて流れると仮定すれば、つまり、導通していると仮定すれば、接続点Ｎ１の電圧は駆動電圧ＡＶＤＤであり、抵抗Ｒ４の両端の電圧はトランジスタＴ１のベース電流と抵抗Ｒ４との積になり、接続点Ｎ３の電圧は抵抗Ｒ４の両端の電圧ほど駆動電圧ＡＶＤＤより高い。しかし、二つの接続点Ｎ１、Ｎ３の間の電位差、つまり、抵抗Ｒ４の両端の電圧は、結局、トランジスタＴ１のエミッタとコレクタとの間の電圧差に相当し、この電圧はエミッタ側がさらに高いために矛盾が生じるようになる。従って、トランジスタＴ２が遮断されれば、トランジスタＴ１も遮断される。
これによって、駆動電圧ＡＶＤＤによる電流は、接続点Ｎ１と抵抗Ｒ１、そして接続点Ｎ２に流れる。従って、フィードバック電圧ＶＦＢ２は次の通りである。
ＶＦＢ２＝ＡＶＤＤ×Ｒ３／（Ｒ１＋Ｒ３）・・・・数式３
この時、「数式２」と「数式３」とを比較すれば、抵抗Ｒ１が抵抗Ｒｔｈｅｖに比べて大きいので、フィードバック電圧ＶＦＢ２がさらに小さいことが分かる。従って、駆動電圧ＡＶＤＤの大きさはフィードバック電圧ＶＦＢの大きさが小さいほど大きくなるので、ＤＣ／ＤＣコンバータ７２０はさらに大きい駆動電圧ＡＶＤＤを生成する。
この時、「数式２」と「数式３」とを比較すれば、抵抗Ｒ１が抵抗Ｒｔｈｅｖに比べて大きいので、フィードバック電圧ＶＦＢ２がさらに小さいことが分かる。従って、駆動電圧ＡＶＤＤの大きさはフィードバック電圧ＶＦＢの大きさが小さいほど大きくなるので、ＤＣ／ＤＣコンバータ７２０はさらに大きい駆動電圧ＡＶＤＤを生成する。
この時、トランジスタＴ２のベース電流ＩＢが０になる温度、つまり、トランジスタＴ２のしきい電圧Ｖｔｈ２が電源電圧Ｖｃと同一になる温度は任意で決めることができる。
つまり、電源電圧Ｖｃの大きさを調節すれば所望の温度、特に低温で二つのトランジスタＴ１、Ｔ２を遮断させて生成される駆動電圧ＡＶＤＤの大きさを調節することができることが分かる。例えば、この温度は零下１０°乃至３０°の範囲内にあり得、このような温度を基準として駆動電圧ＡＶＤＤを生成することができる。
図５を参照すれば、（ａ）は従来の技術によって温度による駆動電圧ＡＶＤＤの大きさを示したグラフであり、（ｂ）は本発明の一実施形態によって温度による駆動電圧ＡＶＤＤの大きさを示したグラフである。
従来の技術によるグラフ（ａ）は、温度によって順次に駆動電圧ＡＶＤＤが増加する反面、本発明の実施形態によるグラフ（ｂ）は、ある特定温度で駆動電圧ＡＶＤＤが上昇することが分かる。従って、従来の駆動方式においては、温度が低くなりながら順次に駆動電圧ＡＶＤＤが上昇し、低温駆動が必要でない温度でも消費電力が増加するという問題が生じる。これとは異なって、本発明による駆動方式においては、特定温度に達するまでには一定の駆動電圧ＡＶＤＤを維持し、低温駆動を必要とする温度以下でのみ駆動電圧ＡＶＤＤが上昇するので、消費電力を減らすことができる。
以上、本発明の好ましい実施形態について詳細に説明したが、本発明の権利範囲はこれに限定されるわけではなく、添付した請求範囲で定義している本発明の基本概念を利用した当業者の種々の変形及び改良形態も本発明の権利範囲に属するものである。
本発明は、液晶表示装置に利用することができる。
３ 液晶層
１００ 下部表示板、
１９１ 画素電極、
２００ 上部表示板、
２３０ カラーフィルタ、
２７０ 共通電極、
３００ 液晶表示板組立体、
４００ ゲート駆動部、
５００ データ駆動部、
６００ 信号制御部、
７００ 駆動電圧生成部、
７１０ フィードバック部、
７２０ ＤＣ／ＤＣコンバータ、
７５０ ゲート信号生成部、
８００ 階調電圧生成部、
Ｒ、Ｇ、Ｂ 入力映像データ、
ＤＥ データイネーブル信号、
ＭＣＬＫ メインクロック、
Ｈｓｙｎｃ 水平同期信号、
Ｖｓｙｎｃ 垂直同期信号、
ＣＯＮＴ１ ゲート制御信号、
ＣＯＮＴ２ データ制御信号、
ＤＡＴ２ デジタル映像信号、
ＣＬＣ 液晶キャパシタ、
ＣＳＴ ストレージキャパシタ、
Ｑ スイッチング素子、
Ｖｃ 電源電圧、
Ｔ１、Ｔ２ トランジスタ、
Ｒ１〜Ｒ７ 抵抗。
１００ 下部表示板、
１９１ 画素電極、
２００ 上部表示板、
２３０ カラーフィルタ、
２７０ 共通電極、
３００ 液晶表示板組立体、
４００ ゲート駆動部、
５００ データ駆動部、
６００ 信号制御部、
７００ 駆動電圧生成部、
７１０ フィードバック部、
７２０ ＤＣ／ＤＣコンバータ、
７５０ ゲート信号生成部、
８００ 階調電圧生成部、
Ｒ、Ｇ、Ｂ 入力映像データ、
ＤＥ データイネーブル信号、
ＭＣＬＫ メインクロック、
Ｈｓｙｎｃ 水平同期信号、
Ｖｓｙｎｃ 垂直同期信号、
ＣＯＮＴ１ ゲート制御信号、
ＣＯＮＴ２ データ制御信号、
ＤＡＴ２ デジタル映像信号、
ＣＬＣ 液晶キャパシタ、
ＣＳＴ ストレージキャパシタ、
Ｑ スイッチング素子、
Ｖｃ 電源電圧、
Ｔ１、Ｔ２ トランジスタ、
Ｒ１〜Ｒ７ 抵抗。
Claims (10)
- スイッチング素子を各々含む複数の画素から構成される表示装置の駆動装置であって、
一定の周辺温度を基準とする基準温度以上で第１駆動電圧を生成する一方、前記基準温度未満で前記第１駆動電圧よりも大きい第２駆動電圧を生成する駆動電圧生成部と、
前記駆動電圧に基づいて複数のゲート電圧を生成するゲート信号生成部と、
を含み、
前記第１駆動電圧は前記基準温度以上で一定の値を有し、前記第２駆動電圧は前記基準温度未満で一定の値を有することを特徴とする表示装置の駆動装置。 - 前記駆動電圧生成部は、
前記基準温度以上で第３電圧を生成し、前記基準温度未満で第４電圧を生成する第１電圧生成部と、
前記第３電圧が入力される場合に前記第１駆動電圧を生成し、前記第４電圧が入力される場合に前記第２駆動電圧を生成する第２電圧生成部と、
を含み、
前記生成された第１駆動電圧または前記第２駆動電圧は前記第１電圧生成部に入力されることを特徴とする請求項１に記載の表示装置の駆動装置。 - 前記第１電圧生成部は、
少なくとも一つの抵抗を通じて電圧源に連結されている第１トランジスタと、
前記基準温度以上では前記第１駆動電圧の印加を受け、前記基準温度未満では前記第２駆動電圧の印加を受け、前記第１トランジスタと同期して前記第３電圧または前記第４電圧を出力する第２トランジスタと、
を含むことを特徴とする請求項２に記載の表示装置の駆動装置。 - 前記基準温度は、前記第１トランジスタのしきい電圧と前記電圧源の電圧とが同一になる温度に決められることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の表示装置の駆動装置。
- 前記第１及び第２トランジスタはＢＪＴ（ｂｉｐｏｌａｒ ｊｕｎｃｔｉｏｎ ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）であることを特徴とする請求項３または４に記載の表示装置の駆動装置。
- スイッチング素子を各々含む複数の画素から構成される表示装置であって、
一定の周辺温度を基準とする基準温度以上で第１駆動電圧を生成する一方、前記基準温度未満で前記第１駆動電圧よりも大きい第２駆動電圧を生成する駆動電圧生成部と、
前記駆動電圧に基づいて複数のゲート電圧を生成するゲート信号生成部と、
前記ゲート信号生成部からの前記ゲート電圧の印加を受けて前記スイッチング素子に印加するゲート駆動部と、
を含み、
前記第１駆動電圧は前記基準温度以上で一定の値を有し、前記第２駆動電圧は前記基準温度未満で一定の値を有することを特徴とする表示装置。 - 前記駆動電圧生成部は、
前記基準温度以上で第３電圧を生成し、前記基準温度未満で第４電圧を生成する第１電圧生成部と、
前記第３電圧が入力される場合に前記第１駆動電圧を生成し、前記第４電圧が入力される場合に前記第２駆動電圧を生成する第２電圧生成部と、
を含み、
前記生成された第１駆動電圧または前記第２駆動電圧は前記第１電圧生成部に入力されることを特徴とする請求項６に記載の表示装置。 - 前記第１電圧生成部は、
少なくとも一つの抵抗を通じて電圧源に連結されている第１トランジスタと、
前記基準温度以上では前記第１駆動電圧の印加を受け、前記基準温度未満では前記第２駆動電圧の印加を受け、前記第１トランジスタと同期して前記第３電圧または前記第４電圧を出力する第２トランジスタと、
を含むことを特徴とする請求項７に記載の表示装置。 - 前記基準温度は、前記第１トランジスタのしきい電圧と前記電圧源の電圧とが同一になる温度に決められることを特徴とする請求項６から８のいずれかに記載の表示装置。
- 前記第１及び第２トランジスタはＢＪＴであることを特徴とする請求項８または９に記載の表示装置。
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