JPH11338438A - 液晶表示装置 - Google Patents
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Abstract
に対して汎用ドライバICを使用すると、ドライバIC
のピン数が余る場合があり、その余分なピン部分が液晶
表示パネルの左右の額縁部分を占めることになるため、
液晶表示装置全体のコンパクト化が困難となる。 【解決手段】 マトリクス状に配線された複数行分のゲ
ートラインと複数列分の信号ラインとの交差点に複数個
の画素が2次元配置されてなる液晶表示パネル10と、
この液晶表示パネル10の各画素に複数列分の信号ライ
ンを介して所定の電圧を与える複数のドライバIC14
-1,14-2,……とを備え、これら複数のドライバIC
14-1,14-2,……のそれぞれの出力ピン数を、複数
列分の信号ラインの総本数の約数に設定して信号ライン
に端数が生じないようにする。
Description
CD;Liquid Crystal Display)に関し、特に各画素に
信号電位を与えるドライバ回路を、液晶表示パネルの外
部回路として設けてなるマトリクス型液晶表示装置に関
する。
ッサなどに用いられている液晶表示装置は、マトリクス
型が主力となっている。このマトリクス型液晶表示装置
は、応答速度や画像品質の面で優れており、近年のカラ
ー化に最適な表示装置となってきている。この種の表示
装置において、液晶表示パネルの各画素には、トランジ
スタあるいはダイオードなどの非線形な素子が用いられ
ている。具体的には、ガラス基板上に薄膜トランジスタ
(TFT;thin film transistor)を形成した構造とな
っている。
ては、各画素に所定の電圧を印加するドライバICを、
液晶表示パネルの外部に設けた構成を採っている。そし
て、外部のドライバICの出力と液晶表示パネルの信号
ラインとは、通常、1対1の対応関係となっている。す
なわち、ドライバICの各出力端子からの出力電圧はそ
のまま対応する信号ラインに与えられるようになってい
る。
B(青)の各色ごとに1024本、即ち3072(=1
024×3)本の信号ラインを持つXGA(extended gr
aphics array)表示方式の液晶表示装置において、各信
号ラインに対して例えば120本の出力ピン(出力端
子)を持つ既存の汎用ドライバICを接続しようとする
と、合計で26個のドライバICを必要とすることにな
る。
たように、表示方式によって総本数が決まる信号ライン
に対して汎用ドライバICを使用すると、ドライバIC
のピン数が余ることが発生する。例えば、3072本の
信号ラインに対して、120本の出力ピンを持つ汎用ド
ライバICを26個用いた場合、最後に配置されるドラ
イバICの出力ピンが48(=120×26−307
2)個だけ余ることになる。
ら考えると、図37に示すように、ドライバIC101
の出力ピンにおける余分なピン部分が、画像表示に寄与
しない余分な接続領域となり、液晶表示パネル102の
左右の額縁部分を占めることになるため、液晶表示パネ
ル102の水平方向のサイズが増すことになり、その結
果、液晶表示装置全体のコンパクト化の妨げとなる。な
お、図37において、ドライバIC101は、フレキシ
ブルケーブル103を介して液晶表示パネル102上の
接続部分104にて信号ラインの各々に接続される。
は、各画素の薄膜トランジスタに印加する電圧を出力す
る出力バッファ回路や階調制御回路の構成が複雑にな
り、ドライバIC自体も高価なものとなる。このような
高価なドライバICを、その余った出力ピンに対応する
回路部分が表示に全く寄与しない状態で用いることは無
駄であり、また液晶表示装置のコストアップにもつなが
る。
であり、その目的とするところは、外部ドライバICを
用いる場合において、液晶表示パネルの水平方向の狭幅
化を可能とした液晶表示装置を提供することにある。
置は、マトリクス状に配線された複数行分のゲートライ
ンと複数列分の信号ラインとの交差点に複数個の画素が
2次元配置されてなる表示部と、この表示部の各画素に
複数列分の信号ラインを介して所定の電圧を与える複数
のドライバ回路とを備え、この複数のドライバ回路をそ
れぞれの出力端子数を同じ数に設定して複数列分の信号
ラインの各々と対応関係をもって順に配置する際に、複
数列分の信号ラインに端数が出るとき、複数のドライバ
回路のうちの1つの出力端子数を上記端数に設定する。
ドライバ回路のうちの1つの出力端子数を、信号ライン
の端数に設定することで、最終的に複数のドライバ回路
に対して信号ラインには端数が生じない。したがって、
ドライバ回路の出力端子を余らせることなく信号ライン
の各々と接続することができるため、表示部には画像表
示に寄与しない余分な接続領域が生じない。
クス状に配線された複数行分のゲートラインと複数列分
の信号ラインとの交差点に複数個の画素が2次元配置さ
れてなる表示部と、この表示部の各画素に複数列分の信
号ラインを介して所定の電圧を与える複数のドライバ回
路とを備え、この複数のドライバ回路のそれぞれの出力
端子数を、複数列分の信号ラインの総本数の約数に設定
する。
ライバ回路の出力端子数を設定する際に、各々の出力端
子数を信号ラインの総本数の約数に設定し、この出力端
子数で決まる個数のドライバ回路を配置する。これによ
り、複数のドライバ回路に対して信号ラインには端数が
生じない。したがって、ドライバ回路の出力端子を余ら
せることなく信号ラインの各々と接続することができる
ため、表示部には画像表示に寄与しない余分な接続領域
が生じない。
て図面を参照しつつ詳細に説明する。
示装置における液晶表示部の配線図である。このマトリ
クス型液晶表示装置は、複数行分のゲートライン11-
1,11-2,11-3,……と複数列分の信号ライン12-
1,12-2,12-3,……が、液晶の表面にマトリクス
状に配線され、その液晶の裏面側にバックライトが配置
された構造となっている。そして、ゲートライン11-
1,11-2,11-3,……と信号ライン12-1,12-
2,12-3,……の交差点が画素となり、液晶表示パネ
ル(表示部)10を形成している。この画素の構成につ
いては後述する。
11-3,……の各一端は、垂直駆動回路13の対応する
行の各出力端にそれぞれ接続されている。垂直駆動回路
13は、上記液晶表示パネルと同一の基板上に薄膜トラ
ンジスタによって形成されており、ゲートライン11-
1,11-2,11-3,……に順に走査パルスを与えて各
画素を行単位で選択することによって垂直走査を行う。
なお、本例では、垂直駆動回路13を液晶表示パネル1
0の片側にのみ配する構成としたが、液晶表示パネル1
0の両側に配する構成であっても良いことは勿論であ
る。
3,……に画像データに応じた所定の電圧を印加する複
数のドライバIC14-1,14-2,14-3,……が、上
記液晶表示パネル10の外部回路として設けられてい
る。複数のドライバIC14-1,14-2,14-3,……
には、例えば8階調以上で512色以上の表示を可能に
するデジタル画像データが入力される。
ら明らかなように、各画素20は、薄膜トランジスタ2
1、付加容量22および液晶容量23から構成されてい
る。薄膜トランジスタ21は、そのゲート電極がゲート
ライン11-1,11-2,11-3,……に、そのソース電
極が信号ライン12-1,12-2,12-3,……にそれぞ
れ接続されている。
薄膜トランジスタ21で形成される画素電極と、これに
対応して形成される対向電極との間で発生する容量を意
味する。そして、この画素電極に保持される電位は、
“H”もしくは“L”の電位で書き込まれる。ここで、
“H”は高電圧書き込み状態を示し、“L”は低電圧書
き込み状態を示す。
(コモン電位VCOM)を例えば6VのDC電位に設定
し、これに対して信号電圧を高電圧H、低電圧Lで1フ
ィールド周期にて周期的に変動させることにより、交流
駆動が実現できる。この交流駆動は、液晶分子の分極作
用を減少することができ、液晶分子の帯電もしくは電極
表面に存在する絶縁膜の帯電を防ぐことが可能となる。
1がオン状態となると、液晶での光の透過率が変化する
とともに、付加容量22が充電される。この充電によ
り、薄膜トランジスタ21がオフ状態となっても、付加
容量22の充電電圧による液晶での光透過率状態が、次
に薄膜トランジスタ21がオン状態となるまでの間保持
される。このような方式により、液晶表示パネル10の
画像における画質向上が図られる。
4-3,……の内部構成の一例を示すブロック図である。
図3から明らかなように、これらドライバICは、水平
シフトレジスタ回路31、サンプリングスイッチ群3
2、レベルシフタ33、データラッチ回路34およびデ
ジタルアナログ変換回路35を有し、本例では、例えば
5ビットのデジタル画像データdata1〜data5
や電源電圧Vdd,Vssを水平シフトレジスタ回路3
1のシフト方向における両側から取り込む構成となって
いる。
14-3,……において、水平シフトレジスタ回路31
は、水平走査パルスを順次出力することによって水平走
査(列走査)を行う。サンプリングスイッチ群32にお
けるサンプリングスイッチの各々は、水平シフトレジス
タ回路31からの水平走査パルスに応答して、入力され
るデジタル画像データdata1〜data5を順次サ
ンプリングする。
チ群32でサンプリングされた例えば5Vのデジタルデ
ータを液晶駆動電圧のデジタルデータに昇圧する。デー
タラッチ回路34は、レベルシフタ33で昇圧されたデ
ジタルデータを1水平期間分蓄積するメモリである。デ
ジタルアナログ変換回路35は、データラッチ回路34
から出力される1水平期間分のデジタルデータをアナロ
グ信号に変換して出力する。
発明の特徴とするところは、液晶表示パネル10の信号
ライン12-1,12-2,12-3,……の各々と、複数の
ドライバIC14-1,14-2,14-3,……の各出力ピ
ン(出力端子)との接続部分の構成にある。以下に、そ
の具体的な実施形態について説明する。
置に適用した第1実施形態につき、図4を用いて説明す
る。
合、R,G,Bの各色ごとに1024本、即ち3072
(=1024×3)本の信号ライン12-1,12-2,1
2-3,……を持っている。一方、ドライバIC14-1,
14-2,14-3,……として、例えば120本の出力ピ
ンを持つ汎用ドライバICを用い、信号ライン12-1,
12-2,12-3,……の各々に対応して順に配置するも
のとする。
ドライバICを25個配置したとすると、信号ラインに
は72(=3072−120×25)本の端数が出る。
そこで、この端数の72本の信号ラインを担うドライバ
ICとして、120本の出力ピンを持つ汎用のドライバ
ICではなく、72本の出力ピンを持つドライバICを
用い、当該ドライバICを含む計26個のドライバIC
14-1,14-2,14-3,……,14-26 を水平方向に
順に配置するようにする。
は、例えば図4に示すように、ドライバICを順に配置
する際に、例えば26番目に配置されるドライバIC1
4-26 として用いられる。すなわち、他の25個のドラ
イバIC14-1,14-2,14-3,……,14-25 に割
り当てられる信号ラインの本数は120本であるのに対
し、26番目のドライバIC14-26 に割り当てられる
信号ラインの本数は72本となる。
C14-1,14-2,14-3,……,14-26 は、各々の
出力ピンがフレキシブルケーブル15を介して液晶表示
パネル10上の接続部分16にて信号ライン12-1,1
2-2,12-3,……の各々に接続され、これら信号ライ
ン12-1,12-2,12-3,……を介して各画素に所定
の電圧を印加するようになる。
4-2,14-3,……として出力ピン数が同数の例えば汎
用ドライバICを用いる場合において、これらのドライ
バICを信号ライン12-1,12-2,12-3,……の各
々と対応関係を持って順に配置する際に、信号ラインに
端数が出るとき、ドライバIC14-1,14-2,14-
3,……のうちの1つの出力ピン数をその端数に設定す
ることで、最終的に信号ラインには端数が生じず、ドラ
イバICの出力ピンを余らせることなく信号ラインの各
々と接続することができる。その結果、液晶表示パネル
10には、画像表示に寄与しない余分な接続領域が生じ
ない。
の端数分を担うドライバICが配置される位置を最後
(本例では、26番目)としたが、これに限られるもの
ではなく、どの位置に配置することも可能である。ま
た、本例で示した数値は一例に過ぎず、これらの数値に
限定されるものではない。
置に適用した第2実施形態につき、図5を用いて説明す
る。
合、先述したように、R,G,Bの各色ごとに1024
本、即ち3072本の信号ライン12-1,12-2,12
-3,……を持っている。この3072本の信号ライン1
2-1,12-2,12-3,……に対して、複数のドライバ
IC14-1,14-2,14-3,……を配置するのである
が、このとき、ドライバIC14-1,14-2,14-3,
……の出力ピン数を、信号ライン12-1,12-2,12
-3,……の総本数(即ち、水平表示ドット数)の約数に
設定する。
-2,12-3,……の総本数が3072本であることか
ら、一例として、ドライバIC14-1,14-2,14-
3,……の出力ピン数を3072の約数でかつ好ましく
は2のべき乗(累乗)である512(=29 )本に設定
する。これにより、6(=3072/512)個のドラ
イバICが必要となり、この6個のドライバIC14-
1,14-2,14-3,……,14-6を信号ライン12-
1,12-2,12-3,……の各々と対応関係をもって順
に配置すれば良いことになる。
14-1,14-2,14-3,……,14-6は、各々の出力
ピンがフレキシブルケーブル15を介して液晶表示パネ
ル10上の接続部分16にて信号ライン12-1,12-
2,12-3,……の各々に接続され、これら信号ライン
12-1,12-2,12-3,……を介して各画素に所定の
電圧を印加するようになる。
4-2,14-3,……の出力ピン数を設定する際に、各々
の出力ピン数を信号ライン12-1,12-2,12-3,…
…の総本数の約数に設定し、この出力ピン数で決まる個
数のドライバICを配置することで、信号ラインには端
数が生じず、ドライバICの出力ピンを余らせることな
く信号ラインの各々と接続することができる。その結
果、液晶表示パネル10には、画像表示に寄与しない余
分な接続領域が生じない。
これらの数値に限定されるものではない。ここで、ドラ
イバICの個数が少なければ少ないほど低コスト化に有
利であり、逆に多ければ回路の一部に不良箇所が発生し
た場合にその不良箇所を含むICのみを交換することで
対応できるという利点がある。したがって、ドライバI
Cの出力ピン数を設定するに際しては、その出力ピン数
で決まるドライバICの個数などを考慮して決めるよう
にすれば良い。
画素×768画素)表示に適用した場合について説明し
たが、他の表示方式、例えばNTSC(640画素×4
80画素)表示、VGA(800画素×600画素)表
示、SXGA(1280画素×1024画素)表示、U
XGA(1600画素×1400画素)表示にも適用で
きることは言うまでもない。
ドライバIC14-1,14-2,14-3,……の各出力ピ
ンと信号ライン12-1,12-2,12-3,……とが1対
1の対応関係にある液晶表示装置に適用した場合を例に
採って説明したが、1:1の対応関係にない液晶表示装
置にも適用可能である。すなわち、いわゆる時分割駆動
法を用いた液晶表示装置では、外部ドライバICの出力
ピンと信号ラインとは1:1の対応関係になく、この種
の液晶表示装置にも適用可能である。
ラインを1単位(ブロック)とし、この1分割ブロック
内の複数本の信号ラインに与える信号を時系列でドライ
バICから出力する一方、液晶表示パネルには複数本の
信号ラインを1単位として時分割スイッチを設け、これ
ら時分割スイッチにてドライバICから出力される時系
列の信号を時分割して複数本の信号ラインに順次与える
駆動方法である。この時分割駆動法を用いることで、ド
ライバICの出力ピン数を削減できる。
型液晶表示装置における液晶表示部の配線図である。こ
のマトリクス型液晶表示装置は、複数行分のゲートライ
ン41-1,41-2,41-3,……と複数列分の信号ライ
ン42-1,42-2,42-3,……が、液晶の表面にマト
リクス状に配線され、その液晶の裏面側にバックライト
が配置された構造となっている。そして、ゲートライン
41-1,41-2,41-3,……と信号ライン42-1,4
2-2,42-3,……の交差点が画素となり、液晶表示パ
ネル40を形成している。この画素は、例えば図2に示
す構成となっている。
41-3,……の各一端は、垂直駆動回路43の対応する
行の各出力端にそれぞれ接続されている。垂直駆動回路
43は、上記液晶表示パネルと同一の基板上に薄膜トラ
ンジスタによって形成されており、ゲートライン41-
1,41-2,41-3,……に順に走査パルスを与えて各
画素を行単位で選択することによって垂直走査を行う。
3,……に画像データに応じた所定の電圧を印加する複
数のドライバIC(図6には、その1段目のドライバI
C44のみを示す)が、上記液晶表示パネル40の外部
回路として設けられている。このドライバIC44に
は、例えば8階調以上で512色以上の表示を可能にす
るデジタル画像データが入力される。ドライバIC44
は、例えば図3に示す構成となっている。
ト反転駆動用ICが用いられる。このドライバIC44
は、ドット反転駆動を実現するために、各出力端子の奇
数、偶数ごとに電位が反転する信号電圧を出力する。こ
こに、ドット反転駆動とは、隣接するドット(画素)に
印加する電圧の極性を反転させる駆動法であり、画質向
上に良好な駆動法とされている。
画素に印加する電圧を逆極性にすることにより、信号ラ
インとゲートラインのクロス容量に起因する信号ライン
からの飛び込み電位がキャンセルされることから、画素
電位が安定して入力されるようになり、液晶表示時のフ
リッカーが軽減されるため、画質を向上できるのであ
る。
実現するために、複数の信号ラインを1単位とし、これ
ら複数の信号ラインに与える信号を時系列で出力する構
成となっている。これに対応して、ドライバIC44の
出力ライン45-1,45-2,45-3,……と信号ライン
42-1,42-2,42-3,……の間には、CMOS、P
MOSあるいはNMOS構成のアナログスイッチ(以
下、時分割スイッチと称す)46が設けられている。
動の場合における時分割スイッチ46の接続構成の一例
を示す。この3時分割駆動の場合には、ドライバIC4
4の各出力端子からは、R,G,Bの3画素分の信号電
圧が順に時系列で出力ライン45-1,45-2,45-3,
……を介して出力される。
示すように、ドライバIC44の信号出力として、OD
D端子1から出力ライン45-1にはR1,G1,B1の
各画素の信号が、EVEN端子1から出力ライン45-2
にはR2,G2,B2の各画素の信号が、ODD端子2
から出力ライン45-3にはR3,G3,B3の各画素の
信号が、……という具合に出力される。
信号ライン42-1,42-2,42-3の間に時分割スイッ
チ46-1,46-2,46-3が、出力ライン45-2と3本
の信号ライン42-4,42-5,42-6の間に時分割スイ
ッチ46-4,46-5,46-6が、出力ライン45-3と3
本の信号ライン42-7,42-8,42-9の間に時分割ス
イッチ46-7,46-8,46-9が、……という具合に、
3時分割に対応して1本の出力ラインに対して時分割ス
イッチが3個ずつ設けられている。
1,46-2,46-3の具体的な構成について、図10の
回路図を用いて説明する。
は、PchMOSトランジスタおよびNchMOSトラ
ンジスタが並列接続されてなるCMOSアナログスイッ
チ(トランスミッションスイッチ)からなり、液晶表示
パネル40と同一基板上に薄膜トランジスタによって形
成されている。そして、3個の時分割スイッチ46-1,
46-2,46-3の各入力端は共通に接続され、その共通
接続点は出力ライン45-1に接続されている。
で出力される信号電位が、出力ライン45-1を経由して
3個の時分割スイッチ46-1,46-2,46-3の各入力
端に与えられる。これら時分割スイッチ46-1,46-
2,46-3の各出力端は、3本の信号ライン41-1,4
1-2,41-3の各一端に接続されている。
おいて、1個の時分割スイッチにつき2本、計6本の制
御ライン47-1〜47-6が、ゲートライン41-1,41
-2,43-3,……の配線方向に沿って配線されている。
そして、時分割スイッチ46-1の2つの制御入力端(即
ち、Nch,PchMOSトランジスタの各ゲート)が
制御ライン47-1,47-2に、時分割スイッチ46-2の
2つの制御入力端が制御ライン47-3,47-4に、時分
割スイッチ46-3の2つの制御入力端が制御ライン47
-5,47-6にそれぞれ接続されている。
〜47-6に対する時分割スイッチ46-1,46-2,46
-3の接続関係について説明したが、他の時分割スイッチ
46-4,46-5,46-6,……についても全く同じ接続
関係となっている。
組の3個の時分割スイッチを選択するための制御信号S
1〜S3,XS1〜XS3が外部から与えられる。ただ
し、制御信号XS1〜XS3は、制御信号S1〜S3の
反転信号である。この制御信号S1〜S3,XS1〜X
S3は、ドライバIC44から出力される時系列の信号
電位に同期して、各組の3個の時分割スイッチを順次オ
ンさせるための信号である。
-2,46-3,46-4,46-5,46-6,46-7,46-
8,46-9、……は、垂直駆動回路43を構成するトラ
ンジスタなどと共に、例えば図11(a)に示すボトム
ゲート構造あるいは同図(b)に示すトップゲート構造
の薄膜トランジスタによって液晶表示パネル40内に形
成される。
膜トランジスタでは、ガラス基板51の上にゲート電極
52が形成され、その上にゲート絶縁膜53を介してポ
リシリコン(Poly−Si)層54が形成され、さら
にその上に層間絶縁膜55が形成されている。また、ゲ
ート電極52の側方のゲート絶縁膜53上には、N+拡
散層からなるソース領域56およびドレイン領域57が
形成され、これらの領域56,57にはソース電極58
およびドレイン電極59がそれぞれ接続されている。
膜トランジスタでは、ガラス基板61の上にポリシリコ
ン層62が形成され、その上にゲート絶縁膜63を介し
てゲート電極64が形成され、さらにその上に層間絶縁
膜65が形成されている。また、ポリシリコン層62の
側方のガラス基板61上には、N+ 拡散層からなるソー
ス領域66およびドレイン領域67が形成され、これら
の領域66,67にはソース電極68およびドレイン電
極69がそれぞれ接続されている。
46-3、46-4,46-5,46-6、46-7,46-8,4
6-9、……は、外部から与えられるゲート選択信号S
1,S2,S3(図9のタイミングチャートを参照)に
応答して順次オン状態となることにより、ドライバIC
44から出力ライン45-1,45-2,45-3,……に出
力される時系列の信号を、1水平走査期間に3時分割し
て対応する信号ラインに供給する。
数が奇数であることから、図8から明らかなように、1
ラインの隣接画素間で極性が反転するドット反転駆動が
行われる。なお、図8は、図7に示す3時分割駆動の場
合の信号電圧の各画素への書き込み状態を示している。
同図において、横方向は走査順、縦方向は時分割スイッ
チの動作順をそれぞれ示し、またHは高電圧、Lは低電
圧の書き込み状態をそれぞれ示している。
ら信号ライン42-1,42-2,42-3,……に信号電位
を入力する場合、時分割スイッチ46がオフとなった信
号ラインはハイインピーダンス状態となり、外来の飛び
込み電位等の影響を受けやすくなり、信号ラインの電位
が変動しやすい。このため、例えば図12(A)に示す
ような4時分割などの場合は、1つの画素がR,G,B
一組ではないので、各色ごとの信号ラインの電位変動が
一定せず、縦方向の色むらの原因となる。
R,G,Bの3本の信号ラインを3時分割すれば、外来
の飛び込み電位等に起因する各色ごとの信号ラインの電
位変動がほぼ均一となるため、多少の電位変動は強調さ
れないようにすることができる。言い換えれば、Rなら
ばR、GならばG、BならばBで変動するため、ドライ
バIC44に供給する色信号データにオフセットを持た
せることで、所定の信号電位にすることが可能である。
また、許容範囲内のソース電位の変動ならば、色度信号
としてのずれは発生しなくなる。
装置に時分割駆動を適用することにより、ドライバIC
44の出力ピン数を削減できることになる。具体的に
は、3時分割駆動の場合には、時分割駆動を用いない場
合に比べてドライバIC44の出力ピン数を1/3に削
減できるため、ドライバICのピン配列方向のサイズの
縮小化が図れることになる。
に、ドライバIC44の出力ピン数を信号ラインの総本
数の約数に設定する場合を考えたとき、第2実施形態の
数値に対応させると、信号ラインの総本数3072に対
する約数は1536(=512×3)となる。このピン
数の設定により、ドライバICと信号ラインとの接続部
分において、画像表示に寄与しない余分な接続領域が生
じないようにすることができる。
やUXGA(ultraXGA)などのように、表示画素が増
加する傾向にある表示方式に対して、ドット反転駆動に
よって良質な画質を安定して供給しつつ、液晶表示モジ
ュールとしてコンパクト化が図れるとともに、安価な液
晶表示パネルでカラー表示の多色化を実現することが可
能となる。
示方式を例に採って説明したが、水平方向の画素数が同
じSHXGA(super half XGA)およびHXGA(hal
f XGA)の各表示方式にも同様に適用可能である。
素×480画素の画像表示規格であり、アスペクト比を
32:15とする。これは横スクロールすることなく、
XGA規格信号を表示でき、またVGA(video graphic
s array)規格をフル表示できることを特徴としている。
一方、HXGA表示方式の規格は、1024画素×38
4画素の画像表示規格であり、アスペクト比を8:3と
する。これはXGA規格の携帯用端末規格と考えられて
いる。
GA、SHXGA、HXGAの各表示方式は、水平方向
の画素数がいずれも1024画素であることから、信号
ラインの総本数はいずれも3072本であり、信号ライ
ンを駆動するドライバIC44については共通に考える
ことができる。
装置のコンパクト化、特に液晶表示パネルの狭幅化が積
極的に押し進められている。液晶表示パネルの狭幅化を
実現するには、液晶表示パネルの額縁部分のサイズ(以
下、額縁サイズと略称する)をできるだけ小さくすれば
良い。現行の製造技術のもとでは、一例として、4mm
以下の額縁サイズが狙いとなる。
ライバIC44の実装方式として例えばTAB(Tape Au
tomated Bonding)方式を用いた場合、TABのパッドサ
イズが現行2mm程度であることから、額縁サイズ4m
m以下を満足するためには、TABと時分割スイッチ4
6-1,46-2,46-3,46-4,46-5,46-6,46
-7,46-8,46-9,……との間の配線および接続に要
する領域のサイズを2mm以下に抑えることが必要とな
る。
力ピン数を信号ラインの総本数の約数に設定するように
した第2実施形態のもとに、R,G,B3時分割駆動の
場合を例に採って、ドライバICの個数の設定について
の具体例を各表示方式ごとに以下に説明する。
場合について説明する。SXGA表示方式の規格は、1
280画素×1024画素であり、1画素がR,G,B
の3ドットからなることから、信号ラインの総本数(=
水平方向のドット数)は3840(=1280×3)本
となる。
幅が4μm程度、配線間隔が3.5μm程度であること
から、1本の配線につき7.5μm程度のスペースが必
要となる。先述したように、液晶表示パネルの額縁サイ
ズとして4mm以下を狙った場合、配線および接続に許
容されるスペースは2mm以下であることから、額縁部
分に配線可能な最大配線本数として、266(≒2mm
/7.5μm)本程度という数値が導き出される。
に対して信号ラインの配線ピッチの方が広いことから、
ドライバICの出力ピンと時分割スイッチとの間を電気
的に接続するフレキシブルケーブルは、液晶表示パネル
の額縁部分で左右に半分ずつ分けられることになること
から、ドライバICの出力ピン数としては最大、最大配
線可能本数(266本)の2倍、即ち532本程度とな
る。
表示方式の場合は、532本以下でかつ信号ライン数
(3840ライン)の約数であることが条件となること
から、ドライバICの出力ピン数として例えば320本
が設定される。そして、3時分割駆動の場合は、ドライ
バICの総出力ピン数としては、信号ライン数(384
0ライン)の3分の1で良いことから、本例では、ドラ
イバICの個数として、4(=1280/320)個が
設定される。
置において、3時分割駆動を採った場合には、図13に
示すように、各々320本の出力ピンを持つ4個のドラ
イバIC44-1〜44-4が、液晶表示パネル40とは別
体の外部基板(図示せず)上に一定の間隔をもって配置
され、フレキシブルケーブル15を介して液晶表示パネ
ル40の額縁の接続部分16にて時分割スイッチ(図示
せず)と接続されることになる。
装置において、3時分割駆動を採ることにより、ドライ
バICの出力ピン数として例えば320本を設定した場
合、ドライバICの個数が4個で済むため、3時分割駆
動を採らず、例えば384ピンの汎用ドライバICを用
いると、10(=3840/384)個のドライバIC
を必要としていた場合に比べて、スタンバイ電力は5分
の2以下となる。
がる。しかも、今後、集積回路技術の進歩に伴い、これ
以上のドライバICのピン数が期待され、それに伴って
3個以下のドライバICの個数の設定も可能となるた
め、消費電力と製品コストのより低減を期待できること
になる。
間は、規格上、21.537μs、15.63μs、1
2.504μsおよび10.971μsと決められてい
る。この規格のもとで、図10および図13の構成を実
現するためには、例えば一番短い水平走査時間である1
0.971μsに合わせる必要がある。
0.971μsの3分割以下の時間で選択する必要があ
る。つまり、サンプリング時間が3.657μs以下で
あることが必要となる。同様に、水平走査時間が21.
537μsならば7.179μs、15.63μsなら
ば5.21μs、12.504μsならば4.168μ
s以下のサンプリング時間となる。
て、ドライバIC44から信号ラインに対して出力され
る出力波形の立ち上がり、立ち下がり時間(スルーレー
ト)については、上記サンプリング時間内に終了する必
要があるため、選択期間よりも小さくする必要がある。
なお、ドライバIC44の立ち上がり、立ち下がりの定
義は、電位が0%⇔99.75%まで変位する時間であ
る。一例として、信号ラインの信号振幅が9Vである場
合、0.00225Vの誤差となる。
後、2つ目の時分割スイッチが選択されるまでの期間に
ブランキング期間を設ける必要がある。これは、電位が
確定した非選択信号ラインの信号電位が変動するためで
ある。時分割スイッチに接続された選択信号ラインは大
型化していくと、どうしても寄生容量や配線抵抗が存在
すようになり、これに起因して選択ライン時間に遅延が
発生する。すると、隣接する時分割スイッチが同時にオ
ン/オフすることになるため、非選択の信号ラインの信
号電位は確定できなくなる。
る。図15において、(A)は入力端子での時分割スイ
ッチで選択する期間を、(B)は液晶基板内での時分割
スイッチで選択する期間を、(C)は時分割スイッチ後
の信号出力をそれぞれ示している。また、実線がブラン
キング期間を設けた場合を、点線がブランキング期間を
設けない場合をそれぞれ表している。
キング期間を設けない場合(点線)は、電位が確定した
非選択信号ラインの信号電位が一点鎖線で示す如く変動
することから、SXGA表示方式の液晶表示装置を作製
する際には、図14のタイミングチャートに示すよう
に、(水平方向の走査時間−選択時間×3)/3の時間
以下のブランキング期間(a),(b),(c)を設定
することが必要である。また、ブランキング期間(c)
では、図14のタイミングに示すように、各段のゲート
ラインを選択するゲート選択パルスが切り替わらなけれ
ばならない。
が発生し、このため隣接するゲートラインが同時にオン
/オフすることになり、画素電位の変動を引き起こすこ
とになる。これを防止するために、ゲート選択パルスの
切り替え期間にもブランキング期間が必要となる。した
がって、ブランキング期間(c)として、(水平方向の
走査時間−選択時間×3)/3で不十分であれば、それ
以上の時間を必要とすることになる。現有する選択スイ
ッチの駆動回路では、短いブランキング期間は40ns
は必要であり、これが最小値となる。
おいて、ゲートライン41-1,42-2,41-3,……と
信号ライン(ソースライン)42-1,42-2,43-3,
43-4,……との間に寄生する容量Cgsや、画素の対
向電極にコモン電圧VCOMを供給するCsライン48
-1,48-2,48-3,……と信号ライン42-1,42-
2,43-3,43-4,……との間に寄生する容量Ccs
に起因する信号ライン42-1,42-2,43-3,43-
4,……からの飛び込み電位により、図17の波形図に
示すように、ゲートライン41-1,42-2,41-3,…
…のゆれやCsライン48-1,48-2,48-3,……の
周期的な変動が誘起される。その結果、横方向のクロス
トークが発生する。
-3,……のゆれの変動電位が、図19に示すΔs1、Δ
s2、Δs3となる。ここに、Δs1、Δs2、Δs3
は、クロストーク発生領域と非発生領域との電位差であ
る。この電位差Δs1、Δs2、Δs3は、70mV以
下であれば、画像として判断されないことがわかってい
る。つまり、現状、これを満たせば、横方向のクロスト
ークとしては判断されない訳である。
s、Csライン‐信号ライン間容量Ccsに起因するゲ
ートライン41-1,42-2,41-3,……のゆれやCs
ライン48-1,48-2,48-3,……の周期的な変動を
防ぐために、大型液晶表示装置では、先述したように、
隣接する画素間の極性を対向電極を基準に反転させるド
ット反転駆動方式を採用している。このドット反転駆動
方式の場合には、立ち上がり時間、立ち下がり時間が、
信号ライン42-1,42-2,42-3,……が1対1でド
ライバIC44の出力ピンに接続されている従来の液晶
表示装置に比べて無視できない時間となる。
-1,48-2,48-3,……を安定させる時間は従来の3
分の1となり、条件は厳しくなる。この対策として、特
に、Csライン48-1,48-2,48-3,……のゆれに
起因する横方向のクロストークをなくす必要がある。そ
のためには、図18の波形図に示すように、ドライバI
C44の立ち上がり波形と立ち下がり波形を時間軸に対
して対称にする、即ち立ち上がり時間と立ち下がり時間
を等しくする必要がある。
ドライバIC44の立ち上がり波形と立ち下がり波形を
時間軸に対して対称にすることにより、逆極性の信号に
よって変動電位分をキャンセルできることになるため、
ゲートライン41-1,41-2,41-3,……およびCs
ライン48-1,48-2,48-3,……の変動がほとんど
なくなる。この変動分が小さければ小さいだけ、Csラ
イン48-1,48-2,48-3,……の電位が安定する時
間は短くなる。
A表示方式の場合のシミュレーション結果を示す。この
シミュレーション結果から考えると、3τrise(立
ち上がり)、3τfall(立ち下がり)の時間差は、
500ns以下であることが望ましいことがわかる。こ
れにより、下記の条件を満たすことが必要となる。|3
τrise−3τfall|≦500nsもしくは、 |2τrise−2τfall|≦500ns ここに、τは0.5μs一定であり、3τは0%から9
0%推移を、2τは0%から86%推移をそれぞれ表し
ている。
が対称性をあらわすものとして、0%⇔63%の変位時
間、0%⇔86%の変位時間、0%⇔95%の変位時
間、0%⇔98%の変位時間、0%⇔99.3%の変位
時間、0%⇔99.8%の変位時間が同じであることが
条件となる。図21に、SXGA表示方式の液晶表示装
置を作製する場合における期間の数値の一例を示す。
場合について説明する。UXGA表示方式の規格は、1
600画素×1200画素であり、1画素がR,G,B
の3ドットからなることから、信号ラインの総本数は4
800(=1600×3)本となる。
と同様の条件のもとに、ドライバICの出力ピン数とし
て例えば320本を設定したとすると、3時分割駆動の
場合は、ドライバICの総出力ピン数としては、信号ラ
イン数(4800ライン)の3分の1で良いことから、
本例では、ドライバICの個数として、5(=1600
/320)個が設定される。
置において、3時分割駆動を採った場合には、図22に
示すように、各々320本の出力ピンを持つ5個のドラ
イバIC44-1〜44-5が、液晶表示パネル40とは別
体の外部基板(図示せず)上に一定の間隔をもって配置
され、フレキシブルケーブル15を介して液晶表示パネ
ル40の額縁の接続部分16にて時分割スイッチ(図示
せず)と接続されることになる。
装置において、3時分割駆動を採ることにより、ドライ
バICの出力ピン数として例えば320本を設定した場
合、ドライバICの個数が5個で済むため、3時分割駆
動を採らず、例えば384ピンの汎用ドライバICを用
いると、13(=4800/384=12余り92)個
のドライバIC(内、1個は92ピンのみ使用)を必要
としていた場合に比べて、スタンバイ電力は13分の5
以下となる。
がる。しかも、今後、集積回路技術の進歩に伴い、これ
以上のドライバICのピン数が期待され、それに伴って
4個以下のドライバICの個数の設定も可能となるた
め、消費電力と製品コストのより低減が期待できること
になる。
間は、規格上、16μs、13.333μs、12.3
08μs、11.429μs、10.667μs、10
μsおよび9.412μsと決められている。この規格
のもとで、図10および図22の構成を実現するために
は、例えば一番短い水平走査時間である9.412μs
に合わせる必要がある。ここで、3時分割を行う訳であ
るから、9.412μsの3分割以下の時間で選択する
必要がある。つまり、サンプリング時間が3.137μ
s以下であることが必要となる。
5.333μs、13.333μsならば4.444μ
s、12.308μsならば4.103μs、11.4
29μsならば3.810μs、10μsならば3.3
33μs以下のサンプリング時間となる。
上がり、立ち下がり時間(スルーレート)、ブランキン
グ期間の設定およびドライバIC44の出力の立ち上が
り波形と立ち下がり波形との対称性については、先述し
たSXGA表示方式の場合と同様のことが言える。図2
3に、UXGA表示方式の液晶表示装置を作製する場合
における期間の数値の一例を示す。
液晶表示装置の場合について述べてたが、続いて、VG
A、HVGA(half VGA)、QVGA(quarterVG
A)の各表示方式の液晶表示装置の場合について述べ
る。
合について説明する。VGA表示方式の規格は、640
画素×480画素であり、1画素がR,G,Bの3ドッ
トからなることから、信号ラインの総本数は1920
(=640×3)本となる。
表示方式の場合と同様の条件のもとに、ドライバICの
出力ピン数として例えば320本を設定したとすると、
3時分割駆動の場合は、ドライバICの総出力ピン数と
しては、信号ライン数(4800ライン)の3分の1で
良いことから、本例では、ドライバICの個数として、
2(=640/320)個が設定される。
において、3時分割駆動を採った場合には、図24に示
すように、各々320本の出力ピンを持つ2個のドライ
バIC44-1,44-2が、液晶表示パネル40とは別体
の外部基板(図示せず)上に一定の間隔をもって配置さ
れ、フレキシブルケーブル15を介して液晶表示パネル
40の額縁の接続部分16にて時分割スイッチ(図示せ
ず)と接続されることになる。
置において、3時分割駆動を採ることにより、ドライバ
ICの出力ピン数として例えば320本を設定した場
合、ドライバICの個数が2個で済むため、3時分割駆
動を採らず、例えば384ピンの汎用ドライバICを用
いると、6(=1920/384=5余り10)個のド
ライバIC(内、1個は10ピンのみ使用)を必要とし
ていた場合に比べて、スタンバイ電力は3分の1以下と
なる。
がる。しかも、今後、集積回路技術の進歩に伴い、これ
以上のドライバICのピン数が期待され、それに伴って
ドライバICの1個の設定も可能となるため、消費電力
と製品コストのより低減が期待できることになる。
画素×240画素であり、水平方向の画素数については
VGA表示方式と同じであることから、信号ラインの総
本数についても同じ1920本である。したがって、ド
ライバICの出力ピン数として例えば320本を設定し
た場合、設定されるドライバICの個数も同じ2個とな
る。
画素×240画素であることから、信号ラインの総本数
は960本となる。ここで、ドライバICの出力ピン数
として例えば320本を設定したとすると、3時分割駆
動の場合は、ドライバICの総出力ピン数としては、信
号ライン数(960ライン)の3分の1で良いことか
ら、QVGA表示方式では、図25に示すように、ドラ
イバICの個数として、1(=320/320)個が設
定される。
BM VGA(mode−4)表示方式では、その水平
走査時間は31.778μsである。ここで、3時分割
を行う訳であるから、31.778μsの3分割以下の
時間で選択する必要がある。つまり、サンプリング時間
が10.59μs以下であることが必要となる。QVG
A表示方式では、例えば水平走査時間を63μsとする
と、3時分割でサンプリング時間が10.59μs以下
であることが必要となる。
上がり、立ち下がり時間(スルーレート)、ブランキン
グ期間の設定およびドライバIC44の出力の立ち上が
り波形と立ち下がり波形との対称性については、先述し
たSXGA表示方式の場合と同様のことが言える。図2
6に、VGA,QVGAの各表示方式の液晶表示装置を
作製する場合における期間の数値の一例を示す。
いて、液晶表示パネル40の額縁サイズが規定されると
き、その規定された額縁サイズのもとに、その額縁部分
の配線領域に配線可能な配線数によってドライバIC4
4の出力ピン数nを決定するとともに、表示方式によっ
て決まる信号ラインの総本数をNとするとき、ドライバ
IC44の個数をN/n個に設定するようにしたことに
より、時分割駆動を採らない場合に比べてドライバIC
の個数を大幅に削減でき、スタンバイ電力を大幅に軽減
できるため、液晶表示装置全体の低消費電力化が可能と
なる。
イミングチャートにおけるブランキング期間(a),
(b),(c)では、時分割スイッチ(アナログスイッ
チ)がオフ状態にあり、信号ラインの電位が確定状態に
ある。このため、外部ICであるドライバICからの出
力に影響されない。したがって、このブランキング期間
(a),(b),(c)にドライバICの出力回路を駆
動させることは、消費電力の無駄である。
を示したが、実際には、図27に示すように、D/Aコ
ンバータ35の後段に出力回路36が配されているのが
一般的である。そこで、ここでは、ブランキング期間
(a),(b),(c)に出力回路36を停止させ、消
費電力の低減を図ることとする。この出力回路36は、
図28に示すように、例えば、オペアンプと出力バッフ
ァからなるボルテージフォロワの回路構成となってい
る。
路36において、例えば、ブランキング期間(a),
(b),(c)にボルテージフォロワの電源をオフにす
ると、オペアンプ部に電流が流れなくなり、出力は高イ
ンピーダンス状態となる。このように、ブランキング期
間(a),(b),(c)に出力回路36を停止させる
ことで、消費電力を低減できることになる。
へのデータの書き込みについて説明する。通常、液晶表
示パネル40には、図29に示すように、例えば3個の
ドライバIC44-1,44-2,44-3を経由して各々1
ライン分相当の記憶容量を持つ2個のメモリ回路(1)
71,(2)72が接続されている。
ン分のデータを記憶し、しかる後スイッチ73を切り替
えて次の1ラインの期間中にメモリ回路72にデータを
記憶しながら、スイッチ73に連動するスイッチ75で
Rのみを選択してメモリ回路71からRデータをスイッ
チ74-1を介して1ライン分読み出してドライバIC4
4-1,44-2,44-3に書き込み、次にGのみを選択し
て同様にGデータを1ライン分書き込み、最後にBのみ
を選択して同様にBデータを1ライン分書き込む。
モリ回路72とを入れ替えて同様の手順を繰り返すこと
によって画像を構成していく。一般的に、一番端のドラ
イバICに1ドットずつ水平ドット数分のデータを転送
していくと数珠状にデータが送られて1ライン分のデー
タが複数のドライバICにセットされ、その時点で液晶
表示パネル40に一斉に1ライン分のデータを書き込む
ことで各色1ラインずつ画像を形成していく。この作業
を垂直画素数×3回分繰り返すことで1枚の画像が構成
される。
に伴って水平方向の画素数も増え、また同時に、映像デ
ータの転送レートも早くなり、液晶表示パネルへの書き
込み時間も短くなってきている。一例として、SXGA
表示方式の液晶表示装置を考えた場合、映像データが2
00MHz前後のデータ転送レートであり、この速度で
データが書き込めるドライバICは現時点では存在しな
い。
ライバICに同時に別々のデータを書き込む手法を採る
ことで、既存のドライバICでも使用できるようにす
る。これを実現するための具体的な構成の一例を図30
に示す。本例では、話を分かり易くするため、水平30
画素(R,G,B合計90ドット)、ドライバIC内の
シフトレジスタ31(図27参照)の段数を各々10段
と仮定して説明する。
の記憶容量を持つメモリ回路(1)71とメモリ回路
(2)72が設けられ、これらを切り替えるスイッチ7
3を経由して映像データがメモリ回路71又はメモリ回
路72に供給される。メモリ回路71,72の出力側に
は、3端子ごとに1個ずつR,G,Bの各色を切り替え
るスイッチ74-1〜74-6が設けられ、さらにその後段
に再度メモリ回路71とメモリ回路72とを切り替える
スイッチ75-1〜75-3が設けられている。そして、ス
イッチ75-1〜75-3の各選択出力がドライバIC44
-1〜44-3に与えられるようになっている。
バICの数と同じ数のR,G,Bの出力があり、これら
は各々1〜10ドット、11〜20ドット、21〜30
ドットのデータを順に出力するように構成されている。
一方、メモリ回路71,72の前段および後段に配され
ているスイッチ53とスイッチ75-1〜75-3は互いに
連動しており、片方がメモリ回路71を選択すると、も
う一方はメモリ回路72を選択するようになっている。
映像データは、最初はスイッチ73がメモリ回路71側
に切り替わっていることにより、このスイッチ73を介
してメモリ回路71に1ライン分蓄えられる。その後、
スイッチ73がメモリ回路72側に切り替わることによ
り、次の1ライン分の映像データはメモリ回路72に蓄
えられる。
44-1に対して1〜10ドット目のデータを出力し、ド
ライバIC44-2に対しては11〜20ドット目のデー
タを出力し、又ドライバICIC44-3に対しては21
〜30ドット目のデータを出力する。そして、次の1ラ
インではメモリ回路71とメモリ回路72とを入れ替え
て、上記と同様の動作を行ってこれを繰り返すことによ
り、1枚の画像が構成される。
イン分のデータを記憶し、次の1ライン期間中にメモリ
回路72にデータを記憶しながら、スイッチ74-1〜7
4-3でRのみを選択してメモリ回路71からRデータを
1つのドライバIC分だけ読み出して当該ドライバIC
に書き込み、同時に別のドライバICにも該当するデー
タを読み出して当該ドライバICに書き込み、Gおよび
Bについても同様の方法にて書き込みを行うことによ
り、ドライバICの各々に同時に別々のデータを書き込
むことができる。
き込む速度を、ドライバICの数をnとすると、n分の
1に減速することができるので、例えば映像データの転
送レートが200MHz、ドライバICの数nが3個で
あれば、約67MHzの動作速度を持つドライバICで
処理できることになり、既存のドライバICでも十分に
対応できることになる。また、1ライン分全てのデータ
を各ドライバICに書き込む時間をn分の1に短縮する
ことができるので、その分だけ液晶表示パネルへの書き
込み時間を延ばすこともできる。
G,Bの各々の電圧透過率特性は一致していなかった。
その理由は、色ごとに波長が違うため、その波長に依存
して液晶分子内での屈折率に差異が生じ、結果的に電
圧、透過率特性がBに対してRが負の電圧側にずれてい
るからである。
晶を使用した場合の液晶の透過率と液晶に印加する電圧
の特性カーブ(V−Tカーブ)を示す。この特性図から
明らかなように、通常、R(透過波長が600nm〜6
60nm)、G(透過波長が370nm〜460n
m)、G(透過波長が530nm〜550nm)で、V
−Tカーブがシフトしている。
差異があるためである。波長の長いRの方が屈折率が小
さいため、液晶に電圧を印加したとき、いち早く液晶に
よる光の90度回転が損なわれる。Bは屈折率が大きい
ため、光の90度回転が最後まで維持される。このた
め、V−Tカーブにおいて、同じ電圧を印加しても透過
率に差異が発生する。
(アナログスイッチ)を配置した構成の本発明に係る液
晶表示装置において、選択スイッチ以外の信号ラインは
フローティング状態となっており、この状態では、隣接
する信号ライン間での信号電位の飛び込みの影響を受け
る。つまり、画素の信号ライン間にはライン間の容量が
存在し、時分割スイッチの周辺の等価回路を示す図32
において、例えばスイッチS1が選択(a)された後に
スイッチS2が選択(b)されると、スイッチS2の
“H”レベルの信号がスイッチS1に飛び込み、保持さ
れている電圧が飛び込み容量分だけ増加する。
し、一つの信号ラインの容量をCsig2とすると、飛び込
みによる電圧ΔVは、 ΔV=Vsig ×Csig1/(Csig1+Csig2)…(1) となる。ここで、Vsig は、選択された信号ラインに入
力される信号電圧の振幅電圧である。この値を、ちょう
ど、液晶のV−Tカーブでの中間調の同じ透過率の状態
での印加電圧のシフト量を補完するように定めれば良
い。
り、これを飛び込みによる電圧ΔVに当てはめる。ちな
みに、1HVCOM(コモン)反転駆動法では、1H時
間は同一極性の電圧が信号ラインに印加されるため、先
に選択されたスイッチS1については、次のスイッチS
2が選択された場合に、保持された信号ラインの電位は
増加する。
る。これは、スイッチS1に隣接するスイッチS3′か
ら飛び込み電位が入力されることを意味する。最終的に
は、スイッチS1に関しては2回、スイッチS2に関し
ては1回、信号ライン間の飛び込みの影響を受けること
になる。
に依存してV−Tカーブの電圧シフトを補完する方法に
ついて述べる。ちなみに、1H反転駆動法に関しては、
図33のタイミングチャートから明らかなように、1番
目に選択される信号ラインをB、2番目に選択される信
号ラインをG、3番目に選択される信号ラインをRとす
る配置として、先に述べたV−Tカーブの補完を行って
いる。
る信号ライン間には常に逆の極性が印加されるため、信
号電位(振幅電位)としては、小さくなる方向で飛び込
み電圧が発生する。つまり、図34に示すように、スイ
ッチS1が“H”レベルで書き込まれ(a)、その後ス
イッチS2が“L”レベルで書き込まれると(b)、非
選択状態のスイッチS1に対して“L”レベルの電位が
飛び込む。その後、スイッチS3に“H”レベルが書き
込まれるが(c)、スイッチS3に隣接するスイッチS
1′に対しては、同様に“H”レベルの飛び込みが発生
する。
S3′はドット反転駆動であるため“L”レベルとな
る。これがスイッチS1に飛び込み、さらに電圧が減少
する。結局、一番最初に選択されたスイッチS1に対し
ては、信号電圧を減少させる電圧が2回発生し、スイッ
チS2に対しては、信号電圧を減少させる電圧が1回発
生する。
における電圧シフトを補完させるようにするためには、
図35のタイミングチャートから明らかなように、一番
最初に選択される信号ラインをRとし、2番目をG、3
番目をBとすることが好ましいことがわかる。
(B)に示すように、中間調での電圧−透過率の特性カ
ーブは補完され、画像信号に忠実な表示が可能となる。
図36には、本発明に係る画素配列と時分割スイッチの
走査方向の関係を示す。同図において、(A)は1H反
転駆動法の場合を、(B)はドット反転駆動法の場合を
それぞれ示している。
在する容量を積極的に、液晶の電圧−透過率特性の補完
に使用しているため、複雑な回路構成を必要とせず、色
配列だけを所定の順番にすることにより達成できる点
で、その効果は極めて大きいと言える。
ライン自体の容量Csig2は、先に示した(1)式に対し
て、ΔV=Vsig ×Csig1/(Csig1+Csig2)≦(液
晶内での電圧−透過率特性のRとGの電圧差)の条件を
満たすことが必要となる。例えば、液晶内での電圧−透
過率特性のRとGの電圧差が0.15V、選択された信
号ラインに入力される信号電圧の振幅電圧Vsig が9V
である場合、これを補正するには、Csig1/(Csig1+
Csig2)が0.017となるように設計すれば良い。
おいて、ドライバIC44からは、R,G,Bの電圧−
透過率(V−T)特性のカーブを補正するような信号電
位を発生するようにしたことにより、中間調付近での
R,G,Bの透過率が一致するため、画像信号に対して
より忠実な色表現が可能となる。また、複雑な回路構成
を必要としないため、製造歩留りを低下させることな
く、色精度を向上させることができる。
表示装置においては、複数のドライバ回路をそれぞれの
出力端子数を同じ数に設定して複数列分の信号ラインの
各々と対応関係をもって順に配置する際に、複数列分の
信号ラインに端数が出るとき、複数のドライバ回路のう
ちの1つの出力端子数を上記端数に設定するようにした
ことにより、ドライバ回路の出力端子を余らせることな
く信号ラインの各々と接続することができるため、液晶
表示パネルには画像表示に寄与しない余分な接続領域が
生じず、よって液晶表示パネルの水平方向の狭幅化が可
能になる。
いては、複数のドライバ回路のそれぞれの出力端子数
を、複数列分の信号ラインの総本数の約数に設定するよ
うにしたことにより、信号ラインには端数が生じず、ド
ライバ回路の出力端子を余らせることなく信号ラインの
各々と接続することができるため、液晶表示パネルには
画像表示に寄与しない余分な接続領域が生じず、よって
液晶表示パネルの水平方向の狭幅化が可能になる。
る液晶表示部の配線図である。
図である。
る。
る。
における液晶表示部の配線図である。
成図である。
込み状態を示す図である。
ートである。
示す回路図である。
あり、(a)はボトムゲート構造の場合を、(b)はト
ップゲート構造の場合をそれそれ示している。
(B)との比較図である。
成図である。
ングチャートである。
けない場合(点線)の違いを説明するための波形図であ
る。
波形が時間軸に対して非対称の場合の波形図である。
波形が時間軸に対して対称の場合の波形図である。
se,τfallの時間差とCsラインのゆれのシミュ
レーション結果を示す図である。
を示す図である。
成図である。
を示す図である。
図である。
成図である。
の数値の一例を示す図である。
ック図である。
すブロック図である。
ク図である。
ク図である。
ブの特性図である。
価回路図である。
イミングチャートである。
等価回路図である。
イミングチャートである。
を示す図であり、(A)は1H反転駆動法の場合を、
(B)はドット反転駆動法の場合をそれぞれ示してい
る。
〜41-3…ゲートライン、12-1〜12-6,42-1〜4
2-6…信号ライン、13,43…垂直駆動回路、14-1
〜14-3,44-1〜44-5…ドライバIC、20…画
素、21…薄膜トランジスタ、22…付加容量、23…
液晶容量、31…水平転送レジスタ、32…サンプリン
グスイッチ群、33…レベルシフタ、34…データラッ
チ群、35…D/Aコンバータ(デジタルアナログ変換
回路)、36…出力回路、71,72…メモリ回路
Claims (19)
- 【請求項1】 マトリクス状に配線された複数行分のゲ
ートラインと複数列分の信号ラインとの交差点に複数個
の画素が2次元配置されてなる表示部と、 前記表示部の各画素に前記複数列分の信号ラインを介し
て信号電位を与える複数のドライバ回路とを備え、 前記複数のドライバ回路をそれぞれの出力端子数を同じ
数に設定して前記複数列分の信号ラインの各々と対応関
係をもって順に配置する際に、前記複数列分の信号ライ
ンに端数が出るとき、前記複数のドライバ回路のうちの
1つの出力端子数を前記端数に設定することを特徴とす
る液晶表示装置。 - 【請求項2】 前記複数のドライバ回路は、前記表示部
が形成される透明絶縁基板の外部に配されたドライバI
Cであることを特徴とする請求項1記載の液晶表示装
置。 - 【請求項3】 マトリクス状に配線された複数行分のゲ
ートラインと複数列分の信号ラインとの交差点に複数個
の画素が2次元配置されてなる表示部と、 前記表示部の各画素に前記複数列分の信号ラインを介し
て信号電位を与える複数のドライバ回路とを備え、 前記複数のドライバ回路のそれぞれの出力端子数を、前
記複数列分の信号ラインの総本数の約数に設定すること
を特徴とする液晶表示装置。 - 【請求項4】 前記複数のドライバ回路のそれぞれの出
力端子数が同じ数であることを特徴とする請求項3記載
の液晶表示装置。 - 【請求項5】 前記複数のドライバ回路のそれぞれの出
力端子数が2のべき乗であることを特徴とする請求項3
記載の液晶表示装置。 - 【請求項6】 前記複数のドライバ回路は、前記表示部
が形成される透明絶縁基板の外部に配されたドライバI
Cであることを特徴とする請求項3記載の液晶表示装
置。 - 【請求項7】 前記複数のドライバ回路に書き込むため
のデータを一時的に記憶する記憶回路と、 前記複数のドライバ回路に対して同時に別々のデータを
前記記憶回路から書き込むべく制御する制御回路とを有
することを特徴とする請求項3記載の液晶表示装置。 - 【請求項8】 前記表示部に隣接する額縁部分のサイズ
が規定されるとき、その規定された額縁サイズのもと
に、その額縁部分の配線領域に配線可能な配線数によっ
て前記複数のドライバ回路のそれぞれの出力端子数nが
決定されることを特徴とする請求項4記載の液晶表示装
置。 - 【請求項9】 前記ドライバ回路の個数は、表示方式に
よって決まる前記複数列分の信号ラインの総本数をNと
するとき、N/n個に設定されることを特徴とする請求
項8記載の液晶表示装置。 - 【請求項10】 前記複数のドライバ回路の各々から出
力される信号電位を時分割にて前記複数列分の信号ライ
ンに与える時分割スイッチを有することを特徴とする請
求項3記載の液晶表示装置。 - 【請求項11】 前記複数のドライバ回路の信号出力波
形は、立ち上がり、立ち下がり共に時間軸に対して対称
であることを特徴とする請求項10記載の液晶表示装
置。 - 【請求項12】 前記時分割スイッチの時分割数が3で
あることを特徴とする請求項10記載の液晶表示装置。 - 【請求項13】 前記時分割スイッチで選択する期間
は、水平走査期間の3分の1以下の期間であることを特
徴とする請求項12記載の液晶表示装置。 - 【請求項14】 前記複数のドライバ回路の立ち上がり
時間および立ち下がり時間は、前記時分割スイッチで選
択する期間以下であることを特徴とする請求項13記載
の液晶表示装置。 - 【請求項15】 前記時分割スイッチの選択期間の間に
生じるブランキング期間は、(水平走査期間−時分割ス
イッチの選択期間×3)/3以下であることを特徴とす
る請求項13記載の液晶表示装置。 - 【請求項16】 前記複数のドライバ回路は、前記ブラ
ンキング期間においてその出力回路の動作を停止する機
能を持つことを特徴とする請求項15記載の液晶表示装
置。 - 【請求項17】 前記複数のドライバ回路は、R
(赤),G(緑),G(青)の電圧−透過率特性のカー
ブを補正するような信号電位を発生することを特徴とす
る請求項12記載の液晶表示装置。 - 【請求項18】 1H(Hは水平走査期間)反転駆動又
は1Hコモン反転駆動において、前記時分割スイッチに
よって1番目に選択される信号ラインが青、2番目に選
択される信号ラインが緑、2番目に選択される信号線が
赤であることを特徴とする請求項12記載の液晶表示装
置。 - 【請求項19】 ドット反転駆動において、前記時分割
スイッチによって1番目に選択される信号ラインが赤、
2番目に選択される信号ラインが緑、2番目に選択され
る信号線が青であることを特徴とする請求項10記載の
液晶表示装置。
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