JPH11338432A - 液晶駆動ic - Google Patents

液晶駆動ic

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JPH11338432A
JPH11338432A JP14772498A JP14772498A JPH11338432A JP H11338432 A JPH11338432 A JP H11338432A JP 14772498 A JP14772498 A JP 14772498A JP 14772498 A JP14772498 A JP 14772498A JP H11338432 A JPH11338432 A JP H11338432A
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JP
Japan
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output
gate
tft
gate driver
circuit
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JP14772498A
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English (en)
Inventor
Kazuo Aoki
青木  一夫
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Advanced Display Inc
Original Assignee
Advanced Display Inc
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ゲートラインの配線抵抗により生じる表示階
調差の低減を可能とする液晶駆動ICを提供する。 【解決手段】 本発明のTFTゲートライン駆動IC
は、各出力端子ごとに負荷駆動能力が異なる複数の出力
バッファを備えている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、TFTアクティブ
マトリクス駆動方式液晶表示(以下、単にLCDとい
う)パネルの表示品質改善に関する。
【0002】
【従来の技術】図5は、TFT−LCDパネルの駆動回
路の簡単なブロック図であり、11はTFT−LCDパ
ネル、14はTFT−LCDパネルを表示するためのT
FTソースライン駆動回路(以下、ソースドライバIC
という)、15はTFT−LCDパネル上のトランジス
タ(TFT)のソース端子に接続された、ソースドライ
バIC14の出力、12はTFT−LCDパネルを表示
するためのTFTゲートライン駆動回路(以下、ゲート
ドライバICという)、13はTFT−LCDパネル上
のトランジスタ(TFT)のゲート端子に接続された、
ゲートドライバIC12の出力、16はソースドイラバ
ICとゲートドライバICに、表示動作のために必要な
各種データやタイミング信号を生成し、出力する表示タ
イミング制御回路(以下、LCDタイミングコントロー
ラICという)であり、18はLCDタイミングコント
ローラIC16からソースドライバIC14への信号配
線、17は同じくゲートドライバIC12への信号配線
である。また、19はTFT−LCDパネルを駆動する
ために必要な、各種電圧を発生する電圧発生回路(以
下、DC−DCコンバータという)であり、21はソー
スドライバIC14に所望の電圧を供給する電圧供給配
線、20はゲートドライバIC12に所望の電圧を供給
する電圧供給配線である。
【0003】図5において、TFT−LCDパネル11
には赤、緑、青をそれぞれ表示する液晶セルと、液晶セ
ルに接続され、ゲートドライバIC12からのゲート信
号によってON/OFFが制御され、ソースドライバI
C14から出力された液晶の配向を決定する電圧を、そ
れぞれの液晶セルに伝達する薄膜トランジスタ(TF
T)とから構成される画素が、例えばSVGAの場合で
は、横に800画素並んでおり、その画素列が600ラ
イン存在する。
【0004】ソースドライバIC14は、LCDタイミ
ングコントローラIC16から送られた横800画素分
の表示データを順次取り込み、DC−DCコンバータ1
9で生成された表示データに対応する色階調電圧を、T
FT−LCDパネル11上の画素列に対し出力する。
【0005】一方ゲートドライバIC12は、LCDタ
イミングコントローラIC16からの指示に従って、6
00ラインの画素列の中から1ラインのみを選択する。
ゲートドライバIC12は、選択した画素列のTFTの
ゲートに、DC−DCコンバータ19で生成されたTF
TをONさせる電圧を出力する。選択された画素列のT
FTは、ゲートにON電圧が印加されている間、ソース
ドライバIC15から出力された色階調電圧を液晶セル
に出力する。この動作を600回行ってパネル1画面の
表示が完成する。一般的に、画面の書き換え動作は1秒
間に60回行われる。
【0006】図6は、図5における画素列の一部を示し
た等価回路説明図であり、図7は前述のゲートドライバ
IC12とTFT及び液晶セルの各部のタイミング波形
を示した説明図である。
【0007】図6において、11はTFT−LCDパネ
ル、12はゲートドライバIC、13aはゲートドライ
バIC12の出力信号線、31はゲートドライバIC1
2の出力回路、5はゲートドライバIC12の出力回路
31が出力する、TFTのゲートON電圧(VGon)
を供給するON電圧供給配線、6は同じく出力回路31
が出力する、TFTのゲートOFF電圧(VGoff)
を供給するOFF電圧供給配線、61はゲートドライバ
IC12の出力信号線13aにつながるLCDパネル1
1のゲートラインであり、TFTのゲート端子が複数つ
ながっている。41はTFT、51は液晶セル、15a
はソースドライバICの出力がつながっている、LCD
パネル11のソースラインであり、TFTのソース端子
が複数つながっている。
【0008】また、図6において、TFTおよび液晶セ
ルはLCDパネル11のゲートライン13とソースライ
ン15のクロスポイントに、マトリクス状に配置されて
おり、図6ではそれらの液晶セルに対し、C11からC
nm(n、mはそれぞれ正の整数)と記号を付けてい
る。
【0009】図5に示すように、図6におけるソースラ
インS1に接続されたTFTは、それらのゲートライン
にゲートON電圧が印加されると、その時S1ラインに
出力されている色階調電圧をTFTのドレイン電極に接
続された液晶セルへ出力し、ゲートにOFF電圧がかか
っている間はTFTはOFFとなり、液晶セルと対向電
極との間で構成されるキャパシタンスにその色階調電圧
を保持する。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】図8は、図6における
任意のゲートライン1ライン分を抜き出して示した説明
図である。また、図9は図8の等価回路を示す説明図で
あり、図10および図11は図8および図9の各部の波
形を示す説明図である。図8においてTFT41と液晶
セル51からなる1ドット分の表示回路は、LCDパネ
ルのゲートライン上に、例えばSVGAの解像度では2
400回路、XGAのばあいは3072回路並んでい
る。図8のゲートラインをRとCの等価回路に表わした
説明図が図9である。ここで31はゲートドライバの出
力回路であり、13rはゲートドライバ出力回路からパ
ネルまでの配線抵抗、61rはドット表示回路間の配線
抵抗、41cはTFTのゲート端子の容量である。TF
TとTFTとの間の配線長は、0.1mmと非常に短い
が、パネル上のゲートドライバICに近い端のTFTか
ら、一番遠い端のTFTまで、例えば12インチのパネ
ルでは約240mm離れており、15インチのパネルで
は約300mm離れている。
【0011】ゲートドライバICに一番近いTFTと一
番遠いTFTとの間の配線抵抗は、5KΩから10KΩ
にもなる。図8においてゲートドライバICに一番近い
TFTのゲート端子をGa、液晶セル端子をCaとし、
一番遠いTFTのゲート端子をGb、液晶セル端子をC
bとすると、10KΩにもなる配線抵抗のため、ゲート
ドライバICの出力13の立上がり81が急峻なばあ
い、図10に示すように一番ゲートドライバに近いTF
Tのゲート端子Gaの波形に比べ、一番遠いTFTのゲ
ート端子Gbの波形は、かなり立上りが遅くなる。
【0012】液晶セルへの表示階調電圧の充電は、この
TFTのゲート端子の電圧波形に大きく依存する。い
ま、一番ゲートドライバに近いTFTと、遠いTFTへ
のソースドライバの出力Sl、Snの表示階調電圧が同
じである場合、一番ゲートドライバに近い液晶セルの充
電、すなわちセルの端子電圧Caと一番ゲートドライバ
から遠い液晶セルの端子電圧は、図10に符号82で示
すようにΔVの違いが発生する。
【0013】この液晶セルの端子電圧、すなわち充電電
圧の差は、それぞれの液晶セル部の液晶分子の配向に差
を発生させることになり、ゲートドライバICに近い部
分のLCDパネルの表示階調と、一番遠い部分の表示輝
度階調に差が生じて、表示品質を悪くする原因となる。
【0014】ゲートドライバICの出力波形の立ち上が
りは、ドライバICの出力インピーダンスが小さいばあ
いであり、一般的にはこの出力インピーダンスは出来る
限り小さく設定されることが多く、表示階調差が生じや
すくなる。
【0015】一方、ゲートドライバIC近傍のTFTゲ
ート端子の電圧波形と、遠方のTFTのゲート端子の電
圧波形の立ち上がりを合わせるため、図11に示すよう
にゲートドライバICの出力インピーダンスを大きくし
すぎ、ゲートドライバICの出力13の立ち上がり81
をなだらかにしてゲート端子Gaの波形およびゲート端
子Gbの波形が立ち上がり81と重なる程度にどちらも
遅くしすぎた場合は、LCDパネル全体の色階調(コン
トラスト)が正しく出なくなってしまう。
【0016】すなわち、ゲートドライバICの出力イン
ピーダンスは、LCDパネルのゲートラインのインピー
ダンスと同等ににする必要がある。
【0017】しかしながら、前述したようにLCDパネ
ルによってゲートラインのインピーダンスは、パネルの
インチサイズや、解像度、あるいはTFTアレイの設計
寸法によって異なるため、同一のゲートドライバICを
使う場合、どうしてもパネルによって表示品質が落ちて
しまう、等の問題がある。
【0018】本発明はTFT−LCDパネルにおいて、
ゲートラインの配線抵抗により生じる表示輝度階調差の
低減を可能とするものである。
【0019】
【課題を解決するための手段】本発明のTFTゲートラ
イン駆動ICは、TFT液晶パネルを表示駆動するTF
Tゲートライン駆動ICであって、各出力端子毎に負荷
駆動能力が異なる複数の出力バッファを備えたことを特
徴としている。
【0020】また、前記負荷駆動能力が異なる複数の出
力バッファを、出力負荷に合わせて切替えて使用できる
ことが好ましい。
【0021】また、前記複数の出力バッファの出力イン
ピーダンスがそれぞれ異なることが好ましい。
【0022】また、前記負荷駆動能力が異なる複数の出
力バッファを、選択して使用できる制御入力端子を備え
ることが好ましい。
【0023】また、前記複数の出力バッファは、それぞ
れの出力をフローティング状態にすることのできる制御
入力を有することが好ましい。
【0024】駆動するLCDパネルのゲートラインの負
荷に合わせ、ゲートドライバICの出力バッファを、制
御入力端子の論理レベルなどによって、最適な出力イン
ピーダンスをもつバッファに切替えることができる。
【0025】
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施例について説
明する。なお、以下に説明する点以外は従来のTFT−
LCDと同じである。
【0026】本発明におけるTFTゲートライン駆動I
C(ゲートドライバIC)の第1の実施例を図1に示
す。
【0027】図1は、ゲートドライバICの1ビット分
の出力回路を示した説明図で、1は第1の出力バッファ
である。2は第2の出力バッファであり、第1の出力バ
ッファに比べ、出力インピーダンスが大きく、すなわち
負荷駆動能力が小さく設定されている。3はゲートドラ
イバICの1ビット分の出力回路への入力信号ラインで
あり、4は出力回路の出力信号ラインである。9は出力
回路の出力信号ラインに、第1の出力バッファをつなぐ
か、第2の出力バッファをつなぐかを切替える切替回路
であり、図1では第1の出力バッファに接続されている
ことを示している。
【0028】この切替えは、ゲートドライバICを製造
するりプロセスにおいて、配線工程のマスクなどを変更
することにより、実現できる。図2は、出力回路の出力
信号ラインに第2の出力バッファを接続したばあいを示
す。
【0029】LCDパネルのゲートラインインピーダン
スに合う出力バッファを決定し、出力回路の出力に所望
の出力バッファが接続されたゲートドライバICを、ゲ
ートドライバメーカから購入しこれを使用することで、
LCDパネルの表示品質が確保できる。
【0030】本実施例では、切替えられる出力バッファ
の種類数を2つとしたが、各種パネルに最適な出力バッ
ファを選ぶことが出来るように、さらに各種の出力バッ
ファが切替えられることが望ましい。
【0031】本発明におけるTFTゲートライン駆動I
C(ゲートドライバIC)の第2の実施例を図3に示
す。図3もゲートドライバICの1ビット分の出力回路
を示したもので、第1の実施例と同様に1は第1の出力
バッファであり、2は第2の出力バッファである。第1
の出力バッファに比べ、出力インピーダンスが大きく、
すなわち負荷駆動能力が小さく設定されている。3はゲ
ートドライバICの1ビット分の出力回路への入力信号
ラインであり、4は出力回路の出力信号ラインである。
7は出力信号ラインに、第1の出力バッファをつなぐ
か、第2の出力バッファをつなぐかを切替えるための制
御信号である。
【0032】また、第1および第2の出力バッファ回路
は、入出力信号線(I、O端子)以外に出力をフローテ
ィング(ハイ・インピーダンス)状態にすることができ
る制御入力を持つことが特徴であり、この例では制御入
力を論理Lレベルにすると、バッファの出力がフローテ
ィング状態になるように設計されている。出力回路の制
御信号は、直接第1の出力バッファ回路の制御入力に接
続され、第2の出力バッファ回路の制御入力へは、イン
バータ1つを通って(信号が反転されて)入力される。
【0033】図3の出力回路は、以上のように設計され
ているため、出力回路の制御信号の論理レベルがHの場
合は、第2の出力バッファは出力がフローティング状態
となり、第1の出力バッファの出力がゲートドライバI
Cの出力となる。論理レベルがLのばあいは、第1の出
力バッファがフローティング状態になり、第2の出力バ
ッファの出力がゲートドライバICの出力となる。
【0034】いま、ゲートドライバICの出力インピー
ダンスが小さく、ゲートドライバICの出力インピーダ
ンスが小さく、ゲートラインインピーダンスに合わない
ばあいは制御信号の論理レベルをHに設定し、使用する
出力バッファを切り替え、出力インピーダンスの大きな
バッファを使用することができる。
【0035】すなわち、ゲートドライバICを製造する
プロセスにおけるマスク変更をしなくても、出力回路の
インピーダンスを変更することができるので、LCDパ
ネルの試作段階で、最適な出力インピーダンスの出力バ
ッファを選択、決定出来る利点がある。
【0036】また切替えられる出力バッファの種類を増
やせば、1種類のゲートドライバICでいろいろなLC
Dパネルに対応出来るため、ドライバICメーカの製品
管理も容易になる。
【0037】なお、たとえば図4に示す出力バッファ回
路で、図3における出力バッファ回路1、2が実現でき
る。図4において、5はゲートON電圧の入力端子、6
はゲートOFF電圧の入力端子である。図4は一般的に
知られる3スリーステート出力バッファの回路であり、
制御入力Cが論理Lレベルのばあいは、Pチャネルトラ
ンジスタとNチャネルトランジスタが共にOFFとな
り、出力Oはフローティング(ハイ・インピーダンス)
となる。
【0038】
【発明の効果】駆動するLCDパネルのゲートラインの
負荷に合わせ、ゲートドライバICの出力バッファを、
制御入力端子の論理レベル等によって、最適な出力イン
ピーダンスをもつバッファに切替えることができるの
で、ゲートドライバICの近傍の液晶セルの充電電圧と
ドライバICの遠方の液晶セルの充電電圧を均一に、し
かも最適にできるので、色階調の均一な、表示品質の良
いLCD表示装置が実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態にかかわる出力回路の説
明図である。
【図2】本発明の一実施の形態にかかわる出力回路の説
明図である。
【図3】本発明の一実施の形態にかかわる出力回路の説
明図である。
【図4】本発明の一実施の形態にかかわる出力バッファ
回路の説明図である。
【図5】従来のTFT−LCDパネルの駆動回路のブロ
ック説明図である。
【図6】従来のTFT−LCDパネルの画素列の一部を
示した等価回路説明図である。
【図7】従来の液晶セルに対するタイミング波形を示し
た説明図である。
【図8】従来のTFT−LCDのゲートライン1ライン
分を示した説明図である。
【図9】図8のゲートライン1ライン分の等価回路説明
図である。
【図10】図9の各部における波形を示す説明図であ
る。
【図11】図9の各部における波形を示す説明図であ
る。
【符号の説明】
1 第1の出力バッファ 2 第2の出力バッファ 3 入力信号ライン 4 出力信号ライン 5、6 入力端子 7 制御信号 9 切替回路 11 TFT−LCDパネル 12 ゲートドライバIC 13 ゲートドライバICの出力 13a 出力信号線 14 ソースドライバIC 15 ソースドライバICの出力 15a ソースライン 16 LCDタイミングコントローラIC 17、18 信号配線 19 DC−DCコンバータ 20、21 電圧供給配線 31 出力回路 41 TFT 51 液晶セル 61 ゲートライン

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 TFT液晶パネルを表示駆動するTFT
    ゲートライン駆動ICであって、各出力端子毎に負荷駆
    動能力が異なる複数の出力バッファを備えたことを特徴
    とするIC。
  2. 【請求項2】 前記負荷駆動能力が異なる複数の出力バ
    ッファを、出力負荷に合わせて切替えて使用できること
    を特徴とする請求項1記載のIC。
  3. 【請求項3】 前記複数の出力バッファの出力インピー
    ダンスがそれぞれ異なる請求項2記載のIC。
  4. 【請求項4】 前記負荷駆動能力が異なる複数の出力バ
    ッファを、選択して使用できる制御入力端子を備えたこ
    とを特徴とする請求項2記載のIC。
  5. 【請求項5】 前記複数の出力バッファは、それぞれの
    出力をフローティング状態にすることのできる制御入力
    を有する請求項4記載のIC。
JP14772498A 1998-05-28 1998-05-28 液晶駆動ic Pending JPH11338432A (ja)

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JP14772498A JPH11338432A (ja) 1998-05-28 1998-05-28 液晶駆動ic

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