JPH0950259A - 表示装置の駆動回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 信号線のインピーダンスや駆動回路の特性の
ばらつきによる信号レベルの変動を補正し、画質の向上
および消費電力の抑制を図る。 【解決手段】 バッファ増幅器４９は、出力ライン３６
を介してＬＣＤ表示パネルの信号線を駆動する。信号線
の出力電圧レベルは、アナログスイッチ４２，４３を介
してホールドコンデンサ５１，５２によって保持され
る。アナログスイッチ４２，４３は、水平期間に同期し
た信号ＦＲＰによって交互に導通するように制御され
る。ホールドコンデンサ５１，５２に保持された信号電
圧レベルは、入力信号の中央値ＶＳとレベル比較器５
３，５４によってそれぞれ比較され、絶対値比較器５５
によって出力ライン３６に与えるバイアス電圧Ｖｂが導
通される。バッファ増幅器４９に入力される映像信号ｖ
ｉｄｅｏは、アナログスイッチ４１によってサンプリン
グパルスＳＰ毎にサンプリングされる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複数の絵素をマト
リクス状に配列し、それぞれの絵素を映像信号に応じて
駆動する表示装置の駆動回路に関する。

【０００２】

【従来の技術】複数の絵素をマトリクス状に配列して、
各絵素に映像信号を供給して画像表示を行う表示装置
は、液晶表示装置（以下「ＬＣＤ」と略称することがあ
る）などとして広く用いられている。表示画面を構成す
る各絵素は、行方向および列方向を構成する複数の信号
線の交点に配置される。ＬＣＤは、より精細で大形なも
のが要望されている。絵素数が増大すると、それに伴っ
て信号線となる配線の数が多くなり、そのうちの一つの
信号線でも断線が生じるとＬＣＤ全体が不良品となって
しまう。ＬＣＤの製造歩留まりを向上するために、配線
の断線修正機能を備える先行技術が、たとえば特開平３
−２３４２５、特開平３−９８０２３、および特開平３
−２５９２２２などで本件出願人によって開示されてい
る。

【０００３】図５は、配線の断線修正機能を備えるＬＣ
Ｄの概略的な構成を示す。列方向のソースバス配線１
ａ，１ｂと行方向のゲートバス配線２とは、各交点にス
イッチングトランジスタなどの能動素子を介して絵素電
極を接続し、マトリクス型ＬＣＤパネルを構成する。ス
イッチングトランジスタは、薄膜トランジスタ（以下
「ＴＦＴ」と略称する）によって形成され、そのソース
電極をソースバス配線１ａ，１ｂ、ゲート電極をゲート
バス配線２、ドレイン電極を絵素にそれぞれ接続する。
ソースバス配線１ａ，１ｂの両端部には、絶縁膜を介し
て予備配線３ａ，３ｂがソースバス配線１ａ，１ｂと交
差するように形成されている。予備配線３ａ，３ｂの端
部４ａ，４ｂは、表示パネルの外部に引出され、互いに
接続可能となっている。このような予備配線３ａ，３ｂ
が設けられている表示パネルにおいて、たとえばソース
バス配線１ｂのうちの１本に断線箇所が生じている場合
は、断線が生じたソースバス配線１ｂと予備配線３ａ，
３ｂとが、接続箇所５ａ，５ｂにおいて電気的に接続さ
れる。表示パネルの外部に引出される端部４ａ，４ｂ同
士も電気的に接続される。この結果、断線箇所５が生じ
たソースバス配線１ｂに接続されるすべての能動素子
に、信号電圧の供給が可能となる。

【０００４】図６は、図５のソースバス配線１ａ，１ｂ
などの信号線を駆動するための駆動回路の構成を示す。
ＬＣＤパネルによって表示すべき映像信号ｖｉｄｅｏは
アナログスイッチ６に入力される。アナログスイッチ６
は、サンプリングパルスＳＰに応答して、映像信号ｖｉ
ｄｅｏの一部をサンプリングし、サンプリングコンデン
サ７を充電する。一端が電源電圧Ｖｃｃの接続されるサ
ンプリングコンデンサ７に保持される信号電圧レベル
は、ボルテージフォロアが接続された演算増幅器８を介
してバッファ増幅器９に入力される。バッファ増幅器９
では、予め設定されるバイアス電圧Ｖｂを基準とする出
力電圧を導出し、ソースバス配線１ａ，１ｂなどの信号
線を駆動する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】図５に示すような断線
箇所５が生じるソースバス配線１ｂを、予備配線３ａ，
３ｂを介して駆動する場合は、駆動すべき信号線のイン
ピーダンスが増大し、予備配線３ａ，３ｂを介さないで
直接駆動されるソースバス配線１ａ，１ｂとの駆動条件
の違いが大きくなる。図６に示すようなバッファ増幅器
９を用いて予備配線３ａ，３ｂを含むソースバス配線１
ｂを駆動する場合は、バッファ増幅器９の出力電流能力
を越えてしまい、ローレベルの出力電圧ＶＬの変動が大
きくなる。このように、断線箇所５が修正されたソース
バス配線１ｂに、予備配線３ａ，３ｂを介して信号電圧
が供給されると、断線箇所５が生じたソースバス配線１
ｂは、他のソースバス配線１ａ，１ｂに比べて予備配線
３ａ，３ｂおよびそれらに接続される配線などによって
配線長が長くなり、インピーダンスが高くなる。この結
果、ソースバス配線１ａ，１ｂに信号を出力する駆動回
路の能力不足のため、断線箇所５が修正されたソースバ
ス配線１ｂに供給される信号電圧の信号レベルが他のソ
ースバス配線１ａ，１ｂに供給される信号電圧の信号レ
ベルに比べて高くなってしまう。このように信号レベル
が高くなると、断線が修正されて表示パネルに、たとえ
ば黒い色の単色画像を表示させる場合などに、断線が修
正されたソースバス配線１ｂによって信号電圧が供給さ
れる絵素が断線が修正されていないソースバス配線によ
って信号電圧が供給される絵素に比べて明るく見えてし
まうおそれがあり、画質が悪くなる。

【０００６】また、図６に示すような演算増幅器８やバ
ッファ増幅器９には、オフセット電圧が伴い、各信号線
毎のオフセット電圧のばらつきによって、信号線に入力
される信号レベルが図８に示すように各信号線毎に異な
るおそれがある。信号線毎に信号レベルが異なると、表
示パネルに縦筋やフリッカが発生する原因となる。

【０００７】本発明の目的は、複数の信号線を有する表
示パネルにおいて、各信号線のインピーダンスのばらつ
きや駆動回路の特性のばらつきによる信号レベルの変動
を補正することができ、画質の向上と消費電力の削減と
を図ることができる表示装置の駆動回路を提供すること
である。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、複数の絵素を
マトリクス状に配列し、各絵素を駆動する信号電圧を供
給するための複数の信号線を有する表示パネルと、各信
号線毎に設けられて絵素を駆動するための信号電圧を印
加する複数の駆動回路とを備える表示装置の駆動回路に
おいて、各信号線のインピーダンスに対応する出力信号
レベルを１水平期間毎に検出する検出手段と、検出手段
が検出した信号レベルを１水平期間保持する保持手段
と、保持手段の保持する信号レベルに応じて信号線に印
加する出力信号レベルを補正するバイアス手段とを具備
することを特徴とする表示装置の駆動回路である。本発
明に従えば、各信号線のインピーダンスに対応する出力
信号レベルを１水平期間毎に保持手段によって保持し、
バイアス手段によって保持手段の保持する信号レベルに
応じて信号線に印加する出力信号レベルを補正する。バ
イアス手段による出力信号レベルの補正が、各信号線の
インピーダンスに対応して行われるので、信号線のイン
ピーダンスのばらつき、または駆動回路の特性のばらつ
きによる信号レベルの変動を補正することができる。こ
れによって画質が向上し、信号線を過剰に駆動すること
がなくなるので消費電力の削減を図ることができる。

【０００９】また本発明の前記表示パネルには、各信号
線の両端部において複数の信号線のうち少なくとも一部
と絶縁膜を介して交差する予備配線が形成され、表示パ
ネルの外部に引出された予備配線の一端が互いに接続可
能となっており、断線が生じた信号線に前記予備配線が
接続されて、該予備配線を介して絵素を駆動するための
信号電圧が印加されることを特徴とする。 本発明に従えば、表示パネルには予備配線が設けられ、
信号線の断線が生じても、予備配線を用いて断線が生じ
た信号線に接続される各絵素に信号電圧が印加可能であ
る。予備配線を経由することによって増大するインピー
ダンスの影響は、バイアス手段による出力信号レベルの
補正によって解消させることができる。

【００１０】また本発明の前記駆動回路は、外部から入
力された映像信号電圧を保持し、前記検出手段は、映像
信号の基準電圧レベルに対応する信号線への出力信号レ
ベルを検出することを特徴とする。 本発明に従えば、検出手段は、駆動回路に外部から入力
される映像信号の基準電圧レベルに対応する信号線への
出力信号レベルを検出するので、バイアス手段は出力信
号レベルの基準電圧レベルに対応する出力信号レベルを
補正して画質の劣化を防ぐことができる。

【００１１】また本発明の前記各駆動回路へは、１水平
期間毎に極性が反転する交流化された映像信号電圧が外
部から入力され、各駆動回路には、入力された映像信号
電圧をサンプリングして保持するサンプリング手段が備
えられ、前記バイアス手段は、１水平期間毎に保持手段
に保持される信号レベルに応じて出力信号レベルを補正
する際の変化方向を切換えることを特徴とする。 本発明に従えば、各駆動回路に外部から入力される映像
信号電圧は、１水平期間毎に極性が反転するように交流
化される。交流化された映像信号電圧レベルは、サンプ
リング手段によって保持され、バイアス手段によって補
正を受けながら信号線を駆動する。バイアス手段は、１
水平期間毎に保持手段に保持される信号レベルに応じて
出力信号レベルを補正する際の変化方向を切換えるの
で、交流化されて極性が反転しても極性による信号レベ
ルの変化を抑制することができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の実施の一形態と
しての表示装置の駆動回路に関連する概略的な電気的構
成を示す。液晶表示装置１０は、ＬＣＤパネル１５によ
って映像信号を画像として表示する。ＬＣＤパネル１５
の各信号線を駆動するための駆動回路１６，１７は、半
導体集積回路によって形成され、樹脂フィルム１８，１
９を絶縁基盤として形成される可撓性プリント配線基盤
上にそれぞれ実装される。ＬＣＤパネル１５には、ソー
スバス配線２０，２１とゲートバス配線２２とが相互に
直交するように設けられ、その交点にＴＦＴトランジス
タをスイッチング素子として介在させて絵素が接続され
る。ソースバス配線２０，２１は、駆動回路１６，１７
にそれぞれ接続され、交互に配置される。ＬＣＤパネル
１５上でソースバス配線２０，２１のそれぞれ両端部に
は、予備配線２３，２４が絶縁層を介して配置される。
予備配線２３，２４は、引出し線２５，２６によって樹
脂フィルム１８，１９上を外部に引出される。

【００１３】ＬＣＤパネル１５上の断線箇所２８が、ソ
ースバス配線２０のうちの一つのソースバス配線２９に
生じている場合を想定する。ソースバス配線２９の両端
で絶縁層を介して交差する予備配線２３，２４の部分で
絶縁層を除去し、ソースバス配線２９と予備配線２３，
２４との電気的接続が、接続箇所３０，３１でそれぞれ
行われる。また引出し線２５，２６間の電気的接続が、
外部接続線３２によって行われる。このような配線によ
って、切断箇所２８によって切断されたソースバス配線
２９には、接続箇所３０、予備配線２３、引出し線２
５、外部接続線３２、引出し線２６、予備配線２４およ
び接続箇所３１を介して駆動用の信号が与えられる。

【００１４】樹脂フィルム１８，１９上に実装される駆
動回路１６，１７は、出力ライン３６，３７を介してＬ
ＣＤパネル１５のソースバス配線２０，２１に接続され
る。これらの出力ライン３６，３７によって駆動するた
めの映像信号は、入力ライン３８，３９を介して制御回
路４０からそれぞれ与えられる。ゲートバス配線２２を
駆動するための構成については、説明を省略するけれど
も、１水平期間毎に順次ゲートバス配線２２のうちの一
つを選択して駆動するような制御方式が用いられる。

【００１５】図２は、図１に示す駆動回路１６，１７内
に設けられ、各ソースバス配線２０，２１を個別的に駆
動する際のバイアス電圧を補正する電気的構成を示す。
外部から与えられる交流化された映像信号ｖｉｄｅｏ
は、アナログスイッチ４１において、サンプリングパル
スＳＰに従ってサンプリングされる。信号線の電圧は、
アナログスイッチ４２，４３によって、水平期間に同期
した信号ＦＰＲで交互に切換えられながら検出される。
アナログスイッチ４２，４３を水平期間に同期した信号
ＦＲＰによって交互に切換えるため、インバータ４４を
介して反転されたＦＲＰ信号でアナログスイッチ４３を
切換える。

【００１６】アナログスイッチ４１によってサンプリン
グされた映像信号は、サンプリングコンデンサ４７に充
電される。サンプリングコンデンサ４７の出力電圧は、
ボルテージフォロア接続された演算増幅器４８に入力さ
れ、その出力はバッファ増幅器４９に入力される。アナ
ログスイッチ４２，４３によって検出された信号電圧
は、ホールドコンデンサ５１，５２によってそれぞれ保
持される。ホールドコンデンサ５１，５２に保持された
信号電圧は、レベル比較器５３，５４によってそれぞれ
入力信号の中央電圧ＶＳと比較される。他方のレベル比
較器５４は、一方のレベル比較器５３が入力信号の中央
電圧ＶＳを基準としてレベル比較を行う場合に対して、
比較出力の極性が反転するように構成されている。レベ
ル比較器５３，５４の出力は、絶対値比較器５５に入力
され、その比較出力はバイアス電圧Ｖｂとなってバッフ
ァ増幅器４９を介して信号線に供給される。

【００１７】ＬＣＤパネル１５のようなＴＦＴ液晶表示
装置は、通常交流駆動を行っており、駆動方式としては
様々なものが用いられているけれども、本実施の形態は
１水平期間毎に極性を変える駆動方式を採っている。サ
ンプリングコンデンサ４７では、ハイレベルの信号を保
持したあとローレベルの信号を保持するため、表示期間
外にサンプリングコンデンサ４７に保持されている電荷
の放電を行う。ソースバスラインのインピーダンスが高
い場合には、サンプリングコンデンサ４７に蓄えられた
電荷が１水平期間が終了しても完全には抜切らないの
で、図７に示したような波形となり、正常な出力信号を
得ることができない。図６に示すような従来の駆動回路
では、バッファ増幅器９の能力を決める特定のバイアス
電圧Ｖｂを加えることによって、放電能力不足を補う必
要があるけれども、全ての駆動回路のバイアス電圧Ｖｂ
は共通で固定されている。したがってインピーダンスが
最も高い信号線に合わせてバイアス電圧Ｖｂを決める必
要がある。本実施の形態によれば、水平期間に同期した
信号ＦＲＰによって、出力信号のハイレベルおよびロー
レベルの信号をホールドコンデンサ５１，５２に１水平
期間の間保持するので、次の１水平期間に出力される信
号レベルとコンパレータで比較し、各信号線に最適なバ
イアス電圧Ｖｂをバッファ増幅器４９に入力する。ＴＦ
Ｔ液晶表示装置では、交流駆動が必要なため、ホールド
コンデンサ５１に保持された信号レベルと、ホールドコ
ンデンサ５２に保持された信号レベルとは、入力映像信
号の中央電圧ＶＳとの間の電位差の絶対値が等しくなっ
ている必要がある。そこで、出力信号のハイレベルおよ
びローレベルと、入力映像信号の中央電圧ＶＳとの電位
差をコンパレータで比較することによって、最適なバイ
アス電圧Ｖｂを求めることができる。

【００１８】図３は図１の実施の形態による出力信号の
波形を示す。出力信号のハイレベルＶＨとローレベルＶ
Ｌとの間の入力信号の中央電圧ＶＳを基準として、正常
な列電極駆動用の出力信号が得られることが判る。映像
信号ｖｉｄｅｏは、同一の映像出力が続く場合、中央値
ＶＳを中心としてハイレベルＶＨおよびローレベルＶＬ
間で変化する信号として与えられる。基準レベルである
入力信号の中央電圧ＶＳに対して１水平期間毎に極性が
反転する。映像信号ｖｉｄｅｏの１水平期間のうち、個
別のソースバス配線２０，２１によってそれぞれ表示す
べき映像信号のタイミングで、サンプリングパルスＳＰ
が与えられる。水平期間に同期した信号ＦＲＰは、サン
プリングパルスＳＰが発生する毎に極性が反転する。

【００１９】以上の説明では、表示装置としてＬＣＤパ
ネル１５について説明しているけれども、ＥＬなど他の
原理に基づく表示装置であっても同様にマトリクス構造
を有すれば本発明を適用することができる。またソース
バス配線について説明しているけれどもゲートバス配線
についても同様にバイアス電圧の補正を行うことができ
る。

【００２０】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、各信号線
のインピーダンスに対応する出力信号レベルを検出する
ことによって、信号線のインピーダンスのばらつきや駆
動回路の出力信号レベルのばらつきを抑えることがで
き、常に正常な出力信号レベルでマトリクス状に絵素が
配列される表示装置を駆動することができる。また信号
線のインピーダンスに応じて信号線に与えるバイアス電
圧を補正するので、小さなインピーダンスの信号線に過
大なバイアス電圧を印加して消費電力を増大させること
を防ぎ、駆動回路の低消費電力化を図ることができる。

【００２１】また本発明によれば、信号線に断線箇所が
生じても、予備配線を介して修正し、予備配線を介すこ
とによって生じるインピーダンスの増大に対してはバイ
アス電圧の補正によって画質に対する悪影響を除去する
ことができる。

【００２２】また本発明によれば、映像信号の基準電圧
レベルに応じてバイアス電圧を補正するので、常に正常
な映像信号で表示パネルを駆動することができ、画質の
向上を図ることができる。

【００２３】また本発明によれば、映像信号を１水平期
間毎に極性を反転するように交流化しても、極性に応じ
てバイアス電圧の補正方向を切換えるので表示レベルの
ばらつきの少ない良好な画質を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の一形態の表示装置および駆動回
路を示す簡略化したブロック図である。

【図２】図１の駆動回路１６，１７内で信号線のバイア
ス電圧を補正するための電気的構成を示すブロック図で
ある。

【図３】図２の電気的構成の出力を示す波形図である。

【図４】図２の電気的構成に与える信号相互間の関係を
示すタイムチャートである。

【図５】先行技術による断線修正を行う場合の電気的構
成を示すブロック図である。

【図６】先行技術による駆動回路の電気的構成を示すブ
ロック図である。

【図７】図６に示すような従来の駆動回路によって、イ
ンピーダンスが高い信号線を駆動した場合の出力信号を
示す波形図である。

【図８】駆動回路のオフセット電圧レベルが変動する場
合に信号線を駆動するときの出力信号を示す波形図であ
る。

【符号の説明】

１０ 液晶表示装置 １５ ＬＣＤパネル １６，１７ 駆動回路 ２０，２１，２９ ソースバス配線 ２２ ゲートバス配線 ２３，２４ 予備配線 ２８ 断線箇所 ３０，３１ 接続箇所 ３２ 外部接続線 ４０ 制御回路 ４１，４２，４３ アナログスイッチ ４７ サンプリングコンデンサ ４８ 演算増幅器 ４９ バッファ増幅器 ５１，５２ ホールドコンデンサ ５３，５４ レベル比較器 ５５ 絶対値比較器

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の絵素をマトリクス状に配列し、各
   絵素を駆動する信号電圧を供給するための複数の信号線
   を有する表示パネルと、各信号線毎に設けられて絵素を
   駆動するための信号電圧を印加する複数の駆動回路とを
   備える表示装置の駆動回路において、 各信号線のインピーダンスに対応する出力信号レベルを
   １水平期間毎に検出する検出手段と、 検出手段が検出した信号レベルを１水平期間保持する保
   持手段と、 保持手段の保持する信号レベルに応じて信号線に印加す
   る出力信号レベルを補正するバイアス手段とを具備する
   ことを特徴とする表示装置の駆動回路。
2. 【請求項２】 前記表示パネルには、各信号線の両端部
   において複数の信号線のうち少なくとも一部と絶縁膜を
   介して交差する予備配線が形成され、表示パネルの外部
   に引出された予備配線の一端が互いに接続可能となって
   おり、断線が生じた信号線に前記予備配線が接続され
   て、該予備配線を介して絵素を駆動するための信号電圧
   が印加されることを特徴とする請求項１記載の表示装置
   の駆動回路。
3. 【請求項３】 前記駆動回路は、外部から入力された映
   像信号電圧を保持し、 前記検出手段は、映像信号の基準電圧レベルに対応する
   信号線への出力信号レベルを検出することを特徴とする
   請求項１または２記載の表示装置の駆動回路。
4. 【請求項４】 前記各駆動回路へは、１水平期間毎に極
   性が反転する交流化された映像信号電圧が外部から入力
   され、 各駆動回路には、入力された映像信号電圧をサンプリン
   グして保持するサンプリング手段が備えられ、 前記バイアス手段は、１水平期間毎に保持手段に保持さ
   れる信号レベルに応じて出力信号レベルを補正する際の
   変化方向を切換え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回路。