JP5618635B2 - 液晶ドット反転駆動回路 - Google Patents

Description

本発明は一種の液晶ドット反転(dot inversion)駆動回路に係り、特に、簡易化された液晶ドット反転駆動回路に関する。

一般に周知のフラットディスプレイの画素は、対応する薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）（図示せず）により制御され、これにより液晶ディスプレイ（ＬＣＤ ｄｉｓｐｌａｙ）（図示せず）が制御されて、必要な画像を表示することができる。このようなフラットディスプレイのゲート駆動線は対応する薄膜トランジスタのゲート電極に接続され、これによって該薄膜トランジスタのオンオフ動作が制御される。

図１を参照する。それは二つのフレーム（ｆｒａｍｅ）の、それぞれ液晶ディスプレイのコンデンサの充電電圧の極性変換ドット反転時の液晶コンデンサのゲート電極（ｇａｔｅ）と信号源（ｓｏｕｒｃｅ）の極性表示図である。この二つのフレームは、第１フレーム frame Ｎと第２フレーム frame Ｎ＋１とされる。たとえば、該第１フレーム frame Ｎ及び第２フレーム frame Ｎ＋１が複数のコンデンサのゲート電極Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３，Ｇ４，Ｇ５及び複数の信号源Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４，Ｓ５を有する。

図２を参照する。それは液晶ドット反転の、二つの信号源の電圧反転変化に対する波形表示図である。二つの信号源（第１信号源Ｓ１と第２信号源Ｓ２）は正電圧ＶＰと負電圧ＶＮの間で接地電圧ＧＮＤ（すなわち共通電圧ＶＣＯＭ）に対して反転して切り換わり、液晶に対して直接ドット反転を発生させる。該第１信号源Ｓ１の電圧波形は実線で表示され、該第２信号源Ｓ２の電圧波形は点線で表示されている。該第１信号源Ｓ１の電圧が正電圧である時、符号Ｓ１＋で表示されている。該第１信号源Ｓ１の電圧が負電圧である時、符号Ｓ１−で表示されている。これに対して、該第２信号源Ｓ２の電圧が負電圧である時、符号Ｓ２−で表示されている。該第２信号源Ｓ２の電圧が正電圧である時、符号Ｓ２＋で表示されている。

図２に示すように、該第１信号源Ｓ１の電圧は、正電圧ＶＰより負電圧ＶＮまで下降し、且つ該第２信号源Ｓ２の電圧は、負電圧ＶＮから正電圧ＶＰまで上昇する。続いて、下半周期において該第１信号源Ｓ１の電圧は負電圧ＶＮより正電圧ＶＰまで上昇し、且つ第２信号源Ｓ２の電圧は正電圧ＶＰより負電圧ＶＮまで下降する。こうして、該第１信号源Ｓ１及び第２信号源Ｓ２の電圧は同じ方式で続けて交替して反転し切り換わる。

フラットディスプレイの液晶ドット反転駆動回路の技術はすでに多くの台湾特許の内容に開示されており、たとえば、特許文献１乃至４３が挙げられる。前述の台湾特許は僅かに本発明の技術背景の参考と現在の技術発展状態を説明するために提示したものにすぎず、本発明の範囲を制限するためのものではない。

フラットディスプレイの信号駆動システムに関しては、多くの国の特許内容にすでに開示されている。たとえば、特許文献４４乃至９１がある。前述の各国の特許は僅かに本発明の技術背景の参考と現在の技術発展状態を説明するために提示したものにすぎず、本発明の範囲を制限するためのものではない。

以上を鑑み、本発明は上述の要求を満足するため、一種の液晶ドット反転駆動回路を提供する。それは、単一正信号源及び単一負信号源で二つのソースレベルの正電圧及び負電圧出力を形成し、並びに低電圧素子を採用して選択回路を構成することにより、液晶ドット反転の節電効率をアップし、素子体積を減らし、これにより駆動回路の電力消耗と体積を減らす目的を達成するものとする。

台湾特許公開第２００９０３４２８号明細書 台湾特許公開第２００８４８８４４８号明細書 台湾特許公開第２００８４７１１６８号明細書 台湾特許公開第２００８３９３６４８号明細書 台湾特許公開第２００８２８２１４８号明細書 台湾特許公開第２００８１６１２６８号明細書 台湾特許公開第２００８１１７９６８号明細書 台湾特許公開第２００７３６７７６８号明細書 台湾特許公開第２００７２３２３２８号明細書 台湾特許公開第２００７０３２２１８号明細書 台湾特許公開第２００７０３２２２８号明細書 台湾特許公開第２００６３９７７９号明細書 台湾特許公開第２００５３３９９０８号明細書 台湾特許公開第２００５２７３６２８号明細書 台湾特許公開第２００５３０９９９８号明細書 台湾特許公開第２００５２９１５１８号明細書 台湾特許公開第２００５２１９３１８号明細書 台湾特許公開第２００５２７３６１８号明細書 台湾特許公開第２００５１４０１０８号明細書 台湾特許公開第２００３０３００３号明細書 台湾特許公告第Ｉ２９３４４９号明細書 台湾特許公告第Ｉ２９２９０１号明細書 台湾特許公告第Ｉ２９１１５７号明細書 台湾特許公告第Ｉ２９１１６０号明細書 台湾特許公告第Ｉ２８４８８０号明細書 台湾特許公告第Ｉ２８４８７８号明細書 台湾特許公告第Ｉ２６９２５９号明細書 台湾特許公告第Ｉ２６９２５７号明細書 台湾特許公告第Ｉ２５３６１７号明細書 台湾特許公告第Ｉ２４０１０８号明細書 台湾特許公告第Ｉ２２４６９７号明細書 台湾特許公告第５８３６３０号明細書 台湾特許公告第５８１９０９号明細書 台湾特許公告第５７３２９１号明細書 台湾特許公告第７１２８３号明細書 台湾特許公告第５５９７５３号明細書 台湾特許公告第５４３０１８号明細書 台湾特許公告第５２５１２７号明細書 台湾特許公告第５２１２４１号明細書 台湾特許公告第４９４３８３号明細書 台湾特許公告第４８６６８７号明細書 台湾特許公告第３７４８６１号明細書 台湾特許公告第３５００６３号明細書 米国特許公開第ＵＳ２００８０２９７４５８号明細書 米国特許公開第ＵＳ２００７０１３９３２７号明細書 米国特許公開第ＵＳ２００６０１８７１６４号明細書 米国特許公開第ＵＳ２００４０１８９５７５号明細書 米国特許公開第ＵＳ２００２００８４９６０号明細書 米国特許公開第ＵＳ２００２００７５２１２号明細書 米国特許公開第ＵＳ２００２００５０９７２号明細書 米国特許公開第ＵＳ２００２００２４４８２号明細書 米国特許第ＵＳ７，４６３，２３２号明細書 米国特許第ＵＳ７，４５０，１０２号明細書 米国特許第ＵＳ７，４２０，５３３号明細書 米国特許第ＵＳ７，０７９，１００号明細書 米国特許第ＵＳ７，０７９，０９７号明細書 米国特許第ＵＳ６，９８０，１８６号明細書 米国特許第ＵＳ６，９１４，６４４号明細書 米国特許第ＵＳ６，８９１，５２２号明細書 米国特許第ＵＳ６，８４２，１６１号明細書 米国特許第ＵＳ６，７８４，８６６号明細書 米国特許第ＵＳ６，７２４，３６２号明細書 米国特許第ＵＳ６，５９３，９０５号明細書 米国特許第ＵＳ６，５９０，５５５号明細書 米国特許第ＵＳ６，５６６，６４３号明細書 米国特許第ＵＳ６，５５９，８２２号明細書 米国特許第ＵＳ６，５４９，１８７号明細書 米国特許第ＵＳ６，５１２，５０５号明細書 米国特許第ＵＳ６，４２４，３２８号明細書 米国特許第ＵＳ６，３８０，９１９号明細書 米国特許第ＵＳ６，３２０，５６６号明細書 米国特許第ＵＳ６，２９７，７９３号明細書 米国特許第ＵＳ６，０６４，３６３号明細書 日本特許第２００７１５６３８２号明細書 韓国特許第ＫＲ２００７００５１８００号明細書 韓国特許第ＫＲ２００４００５７２４８号明細書 韓国特許第ＫＲ２００４００４８５２３号明細書 韓国特許第ＫＲ２００４００１９７０８号明細書 韓国特許第ＫＲ２００５００１５０３１号明細書 韓国特許第ＫＲ２００５００１５０３０号明細書 韓国特許第ＫＲ２００００００７６１８号明細書 韓国特許第ＫＲ１００２４２４４３号明細書 韓国特許第ＫＲ２００３００５５９２１号明細書 韓国特許第ＫＲ２００３００５５８９２号明細書 韓国特許第ＫＲ２００３００２９６９８号明細書 韓国特許第ＫＲ２００２００５８７９６号明細書 韓国特許第ＫＲ２００２００５８１４１号明細書 韓国特許第ＫＲ２００２００５２０７１号明細書 韓国特許第ＫＲ２００２００５００４０号明細書 韓国特許第ＫＲ２００２００４６６０１号明細書 韓国特許第ＫＲ２００２００１７３４０号明細書

本発明の主要な目的は、一種の液晶ドット反転駆動回路を提供することにあり、それは、単一正信号源及び単一負信号源で二つのソースレベルの正電圧及び負電圧出力を形成することにより、演算増幅器の使用数量を減らし、これにより、液晶ドット反転の節電効率をアップすると共に装置体積を減らし、これにより駆動回路の節電、及び体積を減らす目的を達成するものとする。

本発明のもう一つの目的は、一種の液晶ドット反転駆動回路を提供することにあり、それは、低電圧素子で構成した選択回路を採用することにより、液晶ドット反転の節電効率をアップし、装置体積を減らし、これにより駆動回路の電力消耗と体積を減らす目的を達成するものとする。

上述の目的を達成するため、本発明の好ましい実施例の液晶ドット反転駆動回路は、
第１正信号と第２正信号を提供する正信号源と、
第１負信号と第２負信号を提供する負信号源と、
低電圧素子で構成されると共に、前記正信号源と前記負信号源に接続されて前記第１正信号と前記第１負信号を受け取る第１選択ユニットと、
低電圧素子で構成されると共に、前記正信号源と前記負信号源に接続されて前記第２正信号と前記第２負信号を受け取る第２選択ユニットと、
前記第１選択ユニットに接続されて、交替で第１正電圧と第１負電圧を出力できる第１信号源と、
前記第２選択ユニットに接続されて、交替で第２正電圧と第２負電圧を出力できる第２信号源とを備え、
前記第１信号源が前記第１正電圧を出力する時、前記第２信号源は前記第２負電圧を出力し、前記第１信号源が前記第１負電圧を出力する時、前記第２信号源は前記第２正電圧を出力する。

本発明の好ましい実施例の該正信号源は単一の演算増幅器を有する。

本発明の好ましい実施例の該正信号源は選択回路に接続され、該選択回路は低電圧素子で構成される。

本発明の好ましい実施例の該負信号源は単一の演算増幅器を有する。

本発明の好ましい実施例の該負信号源は選択回路に接続され、該選択回路は低電圧素子で構成される。

本発明の液晶ドット反転駆動回路は、単一正信号源及び単一負信号源で二つのソースレベルの正電圧及び負電圧出力を形成することにより、演算増幅器の使用数量を減らし、これにより、液晶ドット反転の節電効率をアップすると共に装置体積を減らし、これにより駆動回路の節電、及び体積を減らす目的を達成する。

本発明の液晶ドット反転駆動回路はさらに、低電圧素子で構成した選択回路を採用することにより、液晶ドット反転の節電効率をアップし、装置体積を減らし、これにより駆動回路の電力消耗と体積を減らす目的を達成する。

周知の技術の、二つのフレーム（ｆｒａｍｅ）の、それぞれ液晶ディスプレイのコンデンサの充電電圧の極性変換ドット反転時の液晶コンデンサのゲート電極（ｇａｔｅ）と信号源（ｓｏｕｒｃｅ）の極性表示図である。 周知の技術の、液晶ドット反転の、二つの信号源の電圧反転変化に対する波形表示図である。 液晶ドット反転駆動回路のブロック図である。 液晶ドット反転駆動回路の別のブロック図である。 本発明の第１実施例の液晶ドット反転駆動回路のブロック図である。 本発明の第２実施例の液晶ドット反転駆動回路のブロック図である。

十分に本発明をご理解いただくため、以下に好ましい実施例を挙げ並びに添付の図面を組み合わせて詳細に説明するが、それは本発明の限定するためのものではない。

本発明の好ましい実施例のフラットディスプレイの液晶ドット反転駆動回路は各種の液晶ディスプレイ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ，ＬＣＤ）の信号駆動システムに応用可能であるが、ただし、それは並びに本発明の液晶ドット反転駆動回路の応用範囲を限定するためのものではない。

図３は液晶ドット反転駆動回路のブロック図である。図４は液晶ドット反転駆動回路の別のブロック図である。図３に示すように、液晶ドット反転駆動回路は二つのソースレベル出力を配置する必要があり、それはそれぞれ、第１信号源Ｓ１及び第２信号源Ｓ２に接続される。該第１信号源Ｓ１は第１正信号源ＰＳ１、第１負信号源ＮＳ１、及び第１選択回路１０に接続され、これにより、該第１信号源Ｓ１が正電圧及び負電圧を発生可能である。一方、該第２信号源Ｓ２は第２正信号源ＰＳ２、第２負信号源ＮＳ２、及び第２選択回路１１に接続され、これにより該第２信号源Ｓ２もまた、正電圧と負電圧を発生可能とされている。

図３をさらに参照する。液晶ドット反転駆動回路は、該第１正信号源ＰＳ１、第１負信号源ＮＳ１、第２正信号源ＰＳ２、第２負信号源ＮＳ２を配置する必要があり、これによりそれは全部で４つの演算増幅器を採用する必要がある。ゆえに、もし液晶ドット反転駆動回路が使用する演算増幅器の数量を減らすことができれば、必然的に駆動回路の体積と電力消費を減らすことができる。

図３及び図４を参照する。液晶ドット反転駆動回路の第１選択回路１０及び第２選択回路１１は、それぞれ第１高電圧選択回路１０’と第２高電圧選択回路１１’を採用することで、クロス電圧（ｃｒｏｓｓ ｖｏｌｔａｇｅ）問題の発生を防止している。事実上、該第１高電圧選択回路１０’及び第２高電圧選択回路１１’は高電圧素子で構成され、このため比較的大きな体積と高い電力消費という欠点を有している。ゆえに、もし液晶ドット反転駆動回路の選択回路に低電圧素子を用いる改善を行えば、必然的に駆動回路の体積と電力消費を減らすことができる。

図５は本発明の第１実施例の液晶ドット反転駆動回路のブロック図である。図５に示すように、本発明の第１実施例の液晶ドット反転駆動回路は、正信号源２０、負信号源２１、第１選択ユニット３０、第２選択ユニット３１、第１信号源Ｓ１及び第２信号源Ｓ２を備える。

図５に示すように、該正信号源２０は二つの信号を提供し、それは、第１正信号（以下に符号Ｐ１をもって表示する）及び第２正信号（以下に符号Ｐ２を以て表示する）を備える。これに対して、該負信号源２１も二つの信号を提供し、それは第１負信号（以下に符号Ｎ１をもって表示する）及び第２負信号（以下に符号Ｎ２をもって表示する）を備える。

図５に示すように、該第１選択ユニット３０は該正信号源２０及び該負信号源２１に接続され、これにより該正信号源２０の第１正信号Ｐ１と該負信号源２１の第１負信号Ｎ１を受け取り、且つ該第１選択ユニット３０は低電圧素子で構成され、これにより電力消耗と装置体積を減少する。これに対して、該第２選択ユニット３１は該正信号源２０及び該負信号源２１に接続され、該正信号源２０の該第２正信号Ｐ２と該負信号源２１の該第２負信号Ｎ２を受け取り、且つ該第２選択ユニット３１もまた低電圧素子で構成されて、これにより電力消耗と装置体積を減少する。

さらに図５に示すように、該液晶ドット反転駆動回路は二つの信号出力を有し、それはそれぞれ第１信号源Ｓ１と第２信号源Ｓ２とされる。該第１信号源Ｓ１は該第１選択ユニット３０に接続されて、交替で第１正電圧（信号）と第１負電圧（信号）を出力し、これは図１に示されるようである。これに対して、該第２信号源Ｓ２は該第２選択ユニット３１に接続されて、交替で第２正電圧（信号）と第２負電圧（信号）を出力し、これは図１に示されるようである。

さらに図５に示すように、該正信号源２０の信号及び該負信号源２１の信号が、該第１選択ユニット３０及び該第２選択ユニット３１を通った後、該第１信号源Ｓ１及び該第２信号源Ｓ２より該液晶ドット反転駆動回路の液晶ドット反転駆動信号が出力される。

さらに図５に示すように、該第１選択ユニット３０は制御ユニットを有し、該制御ユニットは、該第１選択ユニット３０を制御して、該第１信号源Ｓ１の出力を正信号とするか負信号とするかを決定する。これに対して、該第２選択ユニット３１も制御ユニットを有し、それは該第２選択ユニット３１を制御し、該第２信号源Ｓ２の出力を正信号とするか負信号とするかを決定する。

さらに、図５に示すように、該第１信号源Ｓ１が該第１正電圧（信号）を出力する時、該第２信号源Ｓ２は該第２負電圧（信号）を出力し、該第１信号源Ｓ１が該第１負電圧（信号）を出力する時、該第２信号源Ｓ２は該第２正電圧（信号）を出力する。

図６は本発明の第２実施例の液晶ドット反転駆動回路のブロック図である。その、図５の本発明の第１実施例の液晶ドット反転駆動回路に一致或いは対応する同じ素子の部分については、ここでは参考までに記載するが、各々の詳しい説明は省略する。

図６に示すように、本発明の第２実施例の液晶ドット反転駆動回路は別に、第１選択回路４０と第２選択回路４１を備える。該第１選択回路４０は該正信号源２０に接続され、且つ該第１選択回路４０は低電圧素子で構成される。これに対し、該第２選択回路４１は該負信号源２１に接続され、該第２選択回路４１もまた低電圧素子で構成される。
該第１及び第２選択回路（４０、４１）は、いずれも液晶ドット反転駆動回路を制御するために外部に設けられる制御ユニットからの制御信号により、各入力信号の出力先の選択を行う。即ち、第１及び第２選択回路（４０、４１）は、いずれも第１選択ユニット（３０）へ信号を出力するときは、第２選択ユニット（３１）への出力を停止し、第２選択ユニット（３１）へ信号を出力するときは、第1選択ユニット（３０）への出力を停止する。制御信号は、さらに、第１及び第２選択回路（４０、４１）の各入力信号の出力先の選択と同期して、第１選択ユニット（３０）（または第１トランジスタのゲート）及び第２選択ユニット（３１）（または第３トランジスタのゲート）を介して、第１及び第２信号源（Ｓ１、Ｓ２）への出力信号の選択を行う。

図６に示すように、該正信号源２０は単一の演算増幅器を具え、該負信号源２１もまた単一の演算増幅器を具えている。これにより、該正信号源２０及び負信号源２１は二つの演算増幅器を配置するだけでよい。

図３、４、及び図６に示すように、液晶ドット反転駆動回路は四つの演算増幅器を配置する必要があった（図３及び図４に示されるとおり）。一方、本発明の第１実施例の液晶ドット反転駆動回路は僅かに二つの演算増幅器を配置するだけでよい（図６の左半部に示されるとおり）。これにより、本発明の液晶ドット反転駆動回路は部品減少の効果を達成する。

前述の好ましい実施例は僅かに本発明及びその技術特徴を説明するために提示されたものであり、その実施例の技術は、適宜各種の実質的な同等の修飾及び又は置換方式を行って実施することができる。これにより、本発明の権利範囲はその特許請求の範囲の記載の規定する範囲に準じるものとする。

１０ 第１選択回路 １０’ 第１高電圧選択回路
１１ 第２選択回路 １１’ 第２高電圧選択回路
２０ 正信号源 ２１ 負信号源
３０ 第１選択ユニット ３１ 第２選択ユニット
４０ 第１選択回路 ４１ 第２選択回路

Claims (5)

1. 第１正信号と第２正信号を提供する正信号源と、
   第１負信号と第２負信号を提供する負信号源と、
   低電圧素子で構成されると共に、前記正信号源に接続され、前記正信号の出力先を選択する第１選択回路と、
   低電圧素子で構成されると共に、前記負信号源に接続され、前記負信号の出力先を選択する第２選択回路と、
   低電圧素子で構成されると共に、ドレインは前記第１正信号を受け取るために、前記第１選択回路を介して前記正信号源に接続され、ゲートは外部に設けられる制御ユニットに接続される第１トランジスタ、及び、ソースは前記第１負信号を受け取るために、前記第２選択回路を介して前記負信号源に接続され、ゲートはアースに接続される第２トランジスタ、からなり、第１トランジスタのソースと第２トランジスタのドレインの並列接続を出力とし、正信号源が出力する第１正信号と負信号源が出力する第１負信号のうち一つを選択して出力する第１選択ユニットと、
   低電圧素子で構成されると共に、ドレインは前記第２正信号を受け取るために、前記第１選択回路を介して前記正信号源に接続され、ゲートは前記制御ユニットに接続される第３トランジスタ、及び、ソースは前記第２負信号を受け取るために、前記第２選択回路を介して前記負信号源に接続され、ゲートはアースに接続される第４トランジスタ、からなり、第３トランジスタのソースと第４トランジスタのドレインの並列接続を出力とし、正信号源が出力する第２正信号と負信号源が出力する第２負信号のうち一つを選択して出力する第２選択ユニットと、
   前記第１選択ユニットに接続されて、交替で第１正電圧と第１負電圧を出力できる第１信号源と、
   前記第２選択ユニットに接続されて、交替で第２正電圧と第２負電圧を出力できる第２信号源と、を備える、液晶ドット反転駆動回路であって、
   前記液晶ドット反転駆動回路は、前記外部に設けられる制御ユニットからの制御信号により、第１選択回路と第２選択回路及び第１選択ユニットと第２選択ユニットを介して制御され、
   前記正信号源は第１選択回路と接続し、前記第１選択回路が、前記第１正信号を前記第１選択ユニットに提供する時は、前記第２正信号を前記第２選択ユニットに提供することを停止し、或いは、前記第２正信号を前記第２選択ユニットに提供する時は、前記第１正信号を前記第１選択ユニットに提供することを停止し、前記負信号源は第２選択回路と接続し、前記第２選択回路が、前記第１負信号を前記第１選択ユニットに提供する時は、前記第２負信号を前記第２選択ユニットに提供することを停止し、或いは、前記第２負信号を前記第２選択ユニットに提供する時は、前記第１負信号を前記第１選択ユニットに提供することを停止する、ように作動し、
   前記制御ユニットからの制御信号を第１トランジスタのゲートが受信すると、第１トランジスタがＯＮになることにより、第１信号源に正の電圧が発生し、同時に、第３トランジスタは前記制御信号を受信しないためＯＦＦになると同時に、第４トランジスタは負電圧を第２信号源に伝送し、ゆえに、第２信号源は負電圧を発生し、或いは、前記制御ユニットからの制御信号を第３トランジスタのゲートが受信すると、第３トランジスタがＯＮになることにより、第２信号源に正の電圧が発生し、同時に、第１トランジスタは前記制御信号を受信しないためＯＦＦになると同時に、第２トランジスタは負電圧を第１信号源に伝送し、ゆえに、第１信号源は負電圧を発生する、ように作動し、前記第１選択回路と第１選択ユニットとの間には切換スイッチが存在せず、且つ、前記第２選択回路と第２選択ユニットとの間には切換スイッチが存在しないことを特徴とする液晶ドット反転駆動回路。
2. 前記正信号源は、単一の演算増幅器を有することを特徴とする請求項１に記載の液晶ドット反転駆動回路。
3. 前記正信号源は、第１選択ユニット又は第２選択ユニットのいずれへ出力するかを選択するための第１選択回路の入力に接続され、前記第１選択回路は低電圧素子で構成されたことを特徴とする請求項１に記載の液晶ドット反転駆動回路。
4. 前記負信号源は、単一の演算増幅器を有することを特徴とする請求項１に記載の液晶ドット反転駆動回路。
5. 前記負信号源は、第１選択ユニット又は第２選択ユニットのいずれへ出力するかを選択するための第２選択回路の入力に接続され、前記第２選択回路は低電圧素子で構成されたことを特徴とする請求項１に記載の液晶ドット反転駆動回路。