WO2018235704A1 - 表示装置およびデータ線駆動回路 - Google Patents

表示装置およびデータ線駆動回路 Download PDF

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数生 中村
和樹 高橋
勇太 田中
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    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
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    • G—PHYSICS
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Definitions

  • the present invention relates to a display device and a data line drive circuit of the display device.
  • Liquid crystal display devices are widely used as thin, lightweight, and low power consumption display devices.
  • a plurality of scanning lines, a plurality of data lines, and a plurality of pixel circuits are formed in a liquid crystal panel of a liquid crystal display device.
  • the liquid crystal display device is provided with a scanning line driving circuit which drives a scanning line and a data line driving circuit which drives a data line.
  • the data lines are also referred to as source lines, and the data line drive circuits are also referred to as source drivers.
  • a plurality of IC chips incorporating data line driving circuits are provided to drive the data lines.
  • the liquid crystal display device shown in FIG. 9 is provided with four data line drive circuits 94a to 94d built in an IC chip.
  • the display area 95 of the liquid crystal panel 91 is divided into four parts.
  • Data line drive circuits 94a to 94d drive data lines arranged in corresponding portions of display region 95, respectively.
  • the resistance of the wiring in the IC chip varies among the data line driving circuits 94a to 94d, and the resistance of the wiring on the liquid crystal panel 91 varies. Therefore, a difference occurs between the voltage of a data line driven by a certain data line drive circuit and the voltage of a data line driven by another data line drive circuit.
  • FIG. 10 is a diagram showing changes in the output signal of the data line drive circuit in the liquid crystal display device shown in FIG.
  • the output signal (broken line) of the data line drive circuit 94b changes more slowly than the output signal (solid line) of the data line drive circuits 94a, 94c, 94d. Because of this, the former only reaches lower levels than the latter.
  • block-like luminance unevenness corresponding to the IC chip occurs in the display screen. Although block-like luminance unevenness is difficult to recognize when displaying a white image or a black image, it is easy to recognize when displaying a halftone image (for example, a gray image).
  • Patent Document 1 in order to perform a good display even when the load of the source wiring varies, a feedback wiring connected to the source wiring is provided on the array substrate of the liquid crystal panel (substrate on which pixel circuits and the like are formed).
  • a liquid crystal display device is described which selects one of a plurality of output buffers included in a source driver IC based on the measurement result of wiring.
  • the above-described problems include a display panel including a plurality of scan lines, a plurality of data lines, and a plurality of pixel circuits, a scan line drive circuit driving the scan lines, and a data line drive circuit driving the data lines
  • the data line drive circuit includes a plurality of output circuits corresponding to the data lines, and the output circuit includes a tilt detection circuit for detecting the tilt of the output signal, and a tilt detected by the tilt detection circuit.
  • a display device comprising a first output circuit having a tilt control circuit for controlling the tilt of the output signal based thereon.
  • the above problems can also be solved by the data line drive circuit included in the above display device.
  • the data line drive circuit is detected by detecting the slope of the output signal of the data line drive circuit and controlling the slope of the output signal of the data line drive circuit based on the detected slope. It is possible to achieve high-quality display without providing new wiring in the display panel by aligning the change speed and the arrival level of the output signal (signal on the data line).
  • FIG. 2 is a diagram showing a first output circuit included in the data line drive circuit shown in FIG. 1;
  • FIG. 6 is a diagram showing a second output circuit included in the data line drive circuit shown in FIG. 1.
  • FIG. 1 It is a figure which shows the change of the output signal of the data line drive circuit in the liquid crystal display device shown in FIG. It is a figure which shows the method of providing an output circuit in the data line drive circuit of the liquid crystal display device which concerns on 2nd Embodiment. It is a block diagram which shows the structure of the conventional liquid crystal display device. It is a figure which shows the change of the output signal of the data line drive circuit in the conventional liquid crystal display device.
  • FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of the liquid crystal display device according to the first embodiment.
  • the liquid crystal display device 10 shown in FIG. 1 includes a liquid crystal panel 11, a display control circuit 12, two scanning line driving circuits 13a and 13b, and four data line driving circuits 14a to 14d.
  • the scanning line driving circuits 13a and 13b and the data line driving circuits 14a to 14d are respectively incorporated in an IC chip.
  • the horizontal direction of the drawing is referred to as the row direction
  • the vertical direction of the drawing is referred to as the column direction.
  • a display area 15 is set in the liquid crystal panel 11.
  • a plurality of scan lines, a plurality of data lines, and a plurality of pixel circuits are formed in the display area 15.
  • the scanning line Gi, the data line Sj, and the pixel circuit Pij are described in FIG.
  • the plurality of scan lines extend in the row direction and are arranged parallel to one another.
  • the plurality of data lines extend in the column direction and are arranged parallel to one another so as to be orthogonal to the scan lines.
  • the plurality of pixel circuits are two-dimensionally arranged corresponding to the intersections of the scanning lines and the data lines.
  • the pixel circuit Pij includes a thin film transistor (hereinafter referred to as a TFT) 16 and a liquid crystal capacitor 17.
  • the gate terminal of the TFT 16 is connected to the scanning line Gi.
  • One conduction terminal (terminal on the left side in FIG. 1) of the TFT 16 is connected to the data line Sj.
  • the other conduction terminal of the TFT 16 is connected to one electrode (upper electrode in FIG. 1) of the liquid crystal capacitor 17.
  • the common electrode Vcom is applied to the other electrode of the liquid crystal capacitor 17.
  • the pixel circuit Pij may include an auxiliary capacitance in parallel with the liquid crystal capacitance 17.
  • the display control circuit 12 is provided outside the liquid crystal panel 11.
  • the display control circuit 12 outputs the timing signal TS1 to the scanning line drive circuits 13a and 13b based on the video signal VS1 supplied from the host device (not shown), and the data control circuit 14a to 14d.
  • the timing signal TS2 and the video signal VS2 are output.
  • the scanning line drive circuits 13 a and 13 b are disposed on the liquid crystal panel 11 at the periphery of the display area 15.
  • the scanning line drive circuits 13 a and 13 b are arranged along the right side of the display area 15.
  • the scanning line drive circuits 13a and 13b drive the scanning lines based on the timing signal TS1. More specifically, the scanning line driving circuits 13a and 13b select one scanning line from the plurality of scanning lines based on the timing signal TS1, and the voltage at which the TFT 16 turns on the selected scanning line (high level voltage Apply).
  • the display area 15 is divided into an upper half and a lower half.
  • the scanning line driving circuit 13 a drives scanning lines disposed in the upper half of the display area 15, and the scanning line driving circuit 13 b drives scanning lines disposed in the lower half of the display area 15.
  • the data line drive circuits 14 a to 14 d are arranged on the liquid crystal panel 11 at the periphery of the display area 15. In FIG. 1, the data line drive circuits 14 a to 14 d are arranged along the lower side of the display area 15. The data line drive circuits 14a to 14d drive the data lines based on the timing signal TS2 and the video signal VS2. More specifically, the data line drive circuits 14a to 14d apply a plurality of voltages corresponding to the video signal VS2 to the plurality of data lines based on the timing signal TS2.
  • the display area 15 is divided into four parts in the horizontal direction corresponding to the data line drive circuits 14a to 14d. Data line drive circuits 14a-14d respectively drive corresponding data lines (data lines arranged in corresponding portions of display area 15).
  • Data line drive circuits 14a-14d have a plurality of output circuits corresponding to corresponding data lines. More specifically, data line drive circuits 14a-14d each have one of a first output circuit and a second output circuit corresponding to each corresponding data line. For example, when the data line drive circuit 14a drives 1440 data lines, the data line drive circuit 14a has 1440 in total of the first output circuit and the second output circuit.
  • FIG. 2 is a circuit diagram of the first output circuit.
  • a first output circuit 20 corresponding to the data line Sj is shown in FIG.
  • the first output circuit 20 includes a differential amplifier 21, a control circuit 22, bias current sources 23 and 24, and a slope detection circuit 25.
  • An analog voltage Va based on the video signal VS2 is supplied to the non-inversion input terminal of the differential amplifier 21.
  • the inverting input terminal of the differential amplifier 21 is connected to the output terminal of the differential amplifier 21.
  • the output terminal of the differential amplifier 21 is connected to the data line Sj.
  • the control circuit 22 outputs two bias current control signals C1 and C2 based on the output level signal LV, the polarity signal POL and the output signal of the inclination detection circuit 25.
  • the bias current source 23 is provided between the power supply line supplying the high level power supply voltage VDD and the positive side power supply terminal of the differential amplifier 21.
  • the bias current source 23 controls the amount of positive bias current supplied to the differential amplifier 21 based on the bias current control signal C1.
  • the bias current source 24 is provided between the power supply line for supplying the low level power supply voltage VSS and the negative side power supply terminal of the differential amplifier 21.
  • the bias current source 24 controls the amount of negative bias current supplied to the differential amplifier 21 based on the bias current control signal C2.
  • the input terminal of the inclination detection circuit 25 is connected to the output terminal of the differential amplifier 21 and the data line Sj.
  • the inclination detection circuit 25 detects the inclination when the output signal of the data line drive circuit 14 rises and the inclination when the output signal of the data line drive circuit 14 falls (hereinafter referred to as the inclination when rising the former, The latter is called the falling slope).
  • the inclination detection circuit 25 outputs an inclination detection signal Tr indicating the inclination at the rising edge and an inclination detection signal Tf indicating the inclination at the falling edge.
  • the inclination detection signals Tr and Tf are used when the control circuit 22 obtains the bias current control signals C1 and C2.
  • FIG. 3 is a circuit diagram of a second output circuit.
  • a second output circuit 30 corresponding to the data line Sk is shown in FIG.
  • the second output circuit 30 is obtained by removing the inclination detection circuit 25 from the first output circuit 20.
  • the control circuit 22 of the second output circuit 30 is supplied with the inclination detection signals Tr and Tf output from the inclination detection circuit 25 included in the first output circuit 20 corresponding to the other data line.
  • the inclination detection circuit 25 detects the inclination of the output signal of the data line drive circuit 14 (the signal on the data line).
  • the control circuit 22 and the bias current sources 23 and 24 function as a slope control circuit that controls the slope of the output signal of the data line drive circuit 14 based on the slope detected by the slope detection circuit 25.
  • the slope control circuit controls the bias current supplied to the differential amplifier 21 based on the slope detected by the slope detection circuit 25.
  • a second output circuit 30 having a slope control circuit for controlling the slope of the output signal of the data line drive circuit 14.
  • FIG. 4 to 6 are diagrams showing an example of a method of providing an output circuit in the data line drive circuit 14.
  • the data line driving circuit 14 drives 1440 data lines S1 to S1440.
  • the data line drive circuit 14 is provided with the first output circuit 20 corresponding to the data lines at both ends of the corresponding data lines, and the second output circuit corresponding to the remaining data lines.
  • An output circuit 30 is provided. Specifically, two first output circuits 20 are provided corresponding to data lines S1 and S1440, and a total of 1438 second output circuits 30 are provided corresponding to data lines S2 to S1439. .
  • the control circuit 22 of the second output circuit 30 receives the inclination detection signals Tr and Tf output from the first output circuit 20 corresponding to the data line S1, and the first output circuit 20 corresponding to the data line S1440.
  • One or both of the inclination detection signals Tr and Tf output from the circuit are supplied.
  • the former may be supplied to the second output circuit 30 corresponding to the data lines S2 to S720, and the latter may be supplied to the second output circuit 30 corresponding to the data lines S721 to S1439.
  • both may be supplied to the second output circuit 30 corresponding to the data lines S2 to S1439.
  • data line drive circuit 14 is provided with first output circuit 20 corresponding to the data line at both ends and the center among corresponding data lines, and corresponding to the remaining data lines.
  • a second output circuit 30 is provided. Specifically, three first output circuits 20 are provided corresponding to data lines S1 and S1440 at both ends and data line S721 at the center, and all of them are provided corresponding to data lines S2 to S720 and S722 to S1439. , And 1437 second output circuits 30 are provided.
  • the control circuit 22 of the second output circuit 30 corresponding to the data lines S2 to S720 the inclination detection signals Tr and Tf output from the first output circuit 20 corresponding to the data line S1 and the data line S721. And one or both of the inclination detection signals Tr and Tf output from the first output circuit 20 corresponding to.
  • the control circuit 22 of the second output circuit 30 corresponding to the data lines S722 to S1439 corresponds to the inclination detection signals Tr and Tf output from the first output circuit 20 corresponding to the data line S721 and the data line S1440.
  • One or both of the inclination detection signals Tr and Tf output from the first output circuit 20 are supplied.
  • the data line drive circuit 14 is provided with the first output circuit 20 corresponding to the odd-numbered data line among the corresponding data lines, and corresponding to the even-numbered data line.
  • a second output circuit 30 is provided. Specifically, a total of 720 first output circuits 20 are provided corresponding to data lines S1, S3,..., S1439, and a total of 720 corresponding to data lines S2, S4,.
  • a second output circuit 30 is provided.
  • the control circuit 22 of the second output circuit 30 corresponding to the even-numbered data line receives the inclination detection signals Tr, Tf, and Tf output from the first output circuit 20 corresponding to the immediately preceding data line.
  • One or both of the inclination detection signals Tr and Tf output from the first output circuit 20 corresponding to the next data line are supplied.
  • the first output circuit 20 is provided corresponding to the even-numbered data line among the corresponding data lines
  • the second output circuit 30 is provided corresponding to the odd-numbered data line. It is also good.
  • control circuit 22 included in the second output circuit 30 controls the bias current control signal based on the output level signal LV, the polarity signal POL, and the supplied inclination detection signals Tr and Tr. Output C1 and C2.
  • the inclination detection circuit 25 detects the inclination at the time of rising and the inclination at the time of falling for the output signal of the data line driving circuit 14.
  • the control circuit 22 included in the first and second output circuits 20 and 30 determines the amount of positive bias current output from the bias current source 23 and the bias current source 24 based on the slope detected by the slope detection circuit 25. Control the amount of negative bias current output.
  • the positive bias current increases, the rising slope of the output signal of the data line driving circuit 14 becomes larger (sudden).
  • the positive bias current decreases, the rising slope of the output signal of the data line driving circuit 14 decreases (becomes gradual).
  • the negative bias current increases, the absolute value of the falling slope of the output signal of the data line driving circuit 14 becomes larger (steep).
  • the negative bias current decreases, the absolute value of the falling slope of the output signal of the data line driving circuit 14 decreases (becomes gradual).
  • target values of the rising inclination and the falling inclination of the output signal of the data line driving circuit 14 are predetermined, and the amount of positive bias current and the negative bias are determined based on the inclination detected by the inclination detection circuit 25.
  • the amount of current it is possible to bring the inclination at the rise and the inclination at the fall of the output signal of the data line drive circuit 14 closer to their respective target values. Therefore, it is possible to equalize the changing speed and the reaching level of the output signal among the data line driving circuits 14a to 14d, and to prevent the occurrence of the block-like luminance unevenness on the display screen. In addition, these effects can be achieved without adding a new wiring to the liquid crystal panel 11.
  • FIG. 7 is a diagram showing changes in the output signal of the data line drive circuit in the liquid crystal display device 10.
  • the output signal of the data line drive circuit 94b changes more slowly than the output signals of the data line drive circuits 94a, 94c and 94d (see FIG. 10).
  • the output signal of the data line drive circuit 14b (broken line) is obtained by bringing the inclination at the rise and fall inclination of the output signal of the data line drive circuit 14 closer to their respective target values. Changes at substantially the same speed as the output signals (solid lines) of the data line drive circuits 14a, 14c, and 14d.
  • the former reaches almost the same level as the latter. Therefore, without adding a new wiring to the liquid crystal panel 11, the change speed and reaching level of the output signal are made equal among the data line drive circuits 14a to 14d, and the occurrence of block-like luminance unevenness on the display screen is prevented. can do.
  • the detection and adjustment of the inclination are performed, for example, in an inspection process before shipment of the liquid crystal display device 10.
  • a test pattern is used which changes the output signal of the data line drive circuit between a relatively low level and a relatively high level.
  • the test pattern preferably changes the output signal of the data line drive circuit between the lowest level and the highest level.
  • a test pattern may be used in which a black image and a white image are alternately displayed for each frame.
  • line inversion driving or dot inversion driving a test pattern may be used to display an image including black lines and white lines alternately.
  • the inclination detection circuit 25 detects the inclination at the rising and the inclination at the falling when the test pattern is displayed on the screen, and detects the inclination detection signals Tr and Tf. Output The control circuit 22 internally holds the output inclination detection signals Tr and Tf. When the liquid crystal display device 10 is shipped and actually used, the control circuit 22 outputs the bias current control signals C1 and C2 based on the output level signal LV, the polarity signal POL and the tilt detection signals Tr and Tf held. Do. Thereby, based on the inclination detected in the inspection process of the liquid crystal display device 10, it is possible to prevent block-like luminance unevenness from occurring in the display screen when the liquid crystal display device 10 is used.
  • the tilt detection and adjustment may be performed after shipment of the liquid crystal display device 10.
  • the liquid crystal display device 10 may enter a test mode when the power is turned on, and may perform tilt detection and adjustment in the test mode.
  • the liquid crystal display device 10 may enter a test mode in accordance with an instruction from the user, and may perform inclination detection and adjustment in the test mode.
  • the first output circuit 20 is provided in the data line drive circuit 14, and the inclination of the output signal of the data line drive circuit 14 is detected.
  • the changing speed and the reaching level of the output signal of the data line driving circuit 14 are equalized, and high quality display can be realized without providing new wiring in the display panel. It can be carried out.
  • the second output circuit 30 in the data line drive circuit 14 the above-described effect can be achieved without significantly increasing the number of circuits.
  • the increase amount of the circuit can be reduced.
  • the liquid crystal display device according to the second embodiment has the same configuration as the liquid crystal display device according to the first embodiment (see FIG. 1). Hereinafter, differences from the first embodiment will be described.
  • FIG. 8 is a view showing a method of providing an output circuit in the data line drive circuit 14 of the liquid crystal display device according to the present embodiment.
  • the data line driving circuit 14 drives 1440 data lines S1 to S1440.
  • the first output circuit 20 is provided corresponding to all of the corresponding data lines. Specifically, a total of 1440 first output circuits 20 are provided corresponding to data lines S1 to S1440.
  • the same effect as the liquid crystal display device 10 according to the first embodiment can be obtained.
  • high quality display can be performed. For example, if the resistance of one data line is higher than the resistance of another data line, the data line drive circuit 14 drives the output signal of the data line with a higher driving power than the output signal of the other data line. Just do it.
  • a liquid crystal display device provided with only one data line drive circuit 14 may be configured.
  • the same effect as the liquid crystal display device according to the second embodiment can also be achieved by the liquid crystal display device according to the modification.
  • the liquid crystal display device has been described above as an example of the display device, a display device other than the liquid crystal display device may be configured in the same manner.
  • SYMBOLS 10 Liquid crystal display device 11 ... Liquid crystal panel 12 ... Display control circuit 13 ... Scanning line drive circuit 14 ... Data line drive circuit 15 ... Display area 16 ... TFT DESCRIPTION OF SYMBOLS 17 ... Liquid crystal capacity 20 ... 1st output circuit 21 ... Differential amplifier 22 ... Control circuit 23, 24 ... Bias current source 25 ... Inclination detection circuit 30 ... 2nd output circuit

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Abstract

表示装置のデータ線駆動回路にデータ線の一部または全部に対応して、出力信号の傾きを検出する傾き検出回路と、傾き検出回路で検出された傾きに基づき出力信号の傾きを制御する傾き制御回路とを有する第１出力回路を設ける。残余のデータ線に対応して、第１出力回路に含まれる傾き検出回路で検出された傾きに基づき出力信号の傾きを制御する傾き制御回路を有する第２出力回路を設ける。これにより、データ線駆動回路の出力信号の変化速度と到達レベルを揃え、表示パネルに新たな配線を設けることなく高品位の表示を行う。

Description

表示装置およびデータ線駆動回路
　本発明は、表示装置、および、表示装置のデータ線駆動回路に関する。
　液晶表示装置は、薄型、軽量、低消費電力の表示装置として広く利用されている。液晶表示装置の液晶パネルには、複数の走査線、複数のデータ線、および、複数の画素回路が形成される。また、液晶表示装置には、走査線を駆動する走査線駆動回路と、データ線を駆動するデータ線駆動回路とが設けられる。データ線はソース線、データ線駆動回路はソースドライバとも呼ばれる。
　データ線の本数が多い液晶表示装置には、データ線を駆動するために、データ線駆動回路を内蔵した複数のＩＣチップが設けられる。例えば、図９に示す液晶表示装置には、ＩＣチップに内蔵された４個のデータ線駆動回路９４ａ～９４ｄが設けられている。液晶パネル９１の表示領域９５は、４個の部分に分割される。データ線駆動回路９４ａ～９４ｄは、それぞれ、表示領域９５の対応する部分に配置されたデータ線を駆動する。
　図９に示す液晶表示装置では、データ線駆動回路９４ａ～９４ｄの間で、ＩＣチップ内の配線の抵抗がばらついたり、液晶パネル９１上の配線の抵抗がばらついたりする。このため、あるデータ線駆動回路によって駆動されるデータ線の電圧と、他のデータ線駆動回路によって駆動されるデータ線の電圧との間に差が生じる。
　図１０は、図９に示す液晶表示装置におけるデータ線駆動回路の出力信号の変化を示す図である。この例では、データ線駆動回路９４ｂの出力信号（破線）は、データ線駆動回路９４ａ、９４ｃ、９４ｄの出力信号（実線）よりも緩慢に変化する。このため、前者は後者よりも低いレベルにしか到達しない。この結果、図９に示すように、表示画面内にＩＣチップに対応したブロック状の輝度むらが発生する。ブロック状の輝度むらは、白画像や黒画像を表示するときには認識されにくいが、中間調画像（例えば、グレー画像）を表示するときには認識されやすい。
　特許文献１には、ソース配線の負荷がばらつく場合でも良好な表示を行うために、液晶パネルのアレイ基板（画素回路などが形成される基板）にソース配線に接続されたフィードバック配線を設け、フィードバック配線の測定結果に基づき、ソースドライバＩＣに含まれる複数の出力バッファの中の１つを選択する液晶表示装置が記載されている。
日本国特開２０１５－１７５８６０号公報
　しかしながら、特許文献１に記載された液晶表示装置では、液晶パネルのアレイ基板にフィードバック配線を新たに設ける必要がある。
　それ故に、表示パネルに新たな配線を設けることなく高品位の表示を行う表示装置を提供することが課題として挙げられる。
　上記の課題は、例えば、複数の走査線と、複数のデータ線と、複数の画素回路とを含む表示パネルと、走査線を駆動する走査線駆動回路と、データ線を駆動するデータ線駆動回路とを備え、データ線駆動回路は、データ線に対応して複数の出力回路を含み、出力回路の中に、出力信号の傾きを検出する傾き検出回路と、傾き検出回路で検出された傾きに基づき出力信号の傾きを制御する傾き制御回路とを有する第１出力回路が含まれている表示装置によって解決することができる。上記の課題は、上記の表示装置に含まれるデータ線駆動回路によっても解決することができる。
　上記の表示装置またはデータ線駆動回路によれば、データ線駆動回路の出力信号の傾きを検出し、検出した傾きに基づきデータ線駆動回路の出力信号の傾きを制御することにより、データ線駆動回路の出力信号（データ線上の信号）の変化速度と到達レベルを揃え、表示パネルに新たな配線を設けることなく高品位の表示を行うことができる。
第１の実施形態に係る液晶表示装置の構成を示すブロック図である。 図１に示すデータ線駆動回路に含まれる第１出力回路を示す図である。 図１に示すデータ線駆動回路に含まれる第２出力回路を示す図である。 図１に示すデータ線駆動回路に出力回路を設ける方法の第１例を示す図である。 図１に示すデータ線駆動回路に出力回路を設ける方法の第２例を示す図である。 図１に示すデータ線駆動回路に出力回路を設ける方法の第３例を示す図である。 図１に示す液晶表示装置におけるデータ線駆動回路の出力信号の変化を示す図である。 第２の実施形態に係る液晶表示装置のデータ線駆動回路に出力回路を設ける方法を示す図である。 従来の液晶表示装置の構成を示すブロック図である。 従来の液晶表示装置におけるデータ線駆動回路の出力信号の変化を示す図である。
　（第１の実施形態）
　図１は、第１の実施形態に係る液晶表示装置の構成を示すブロック図である。図１に示す液晶表示装置１０は、液晶パネル１１、表示制御回路１２、２個の走査線駆動回路１３ａ、１３ｂ、および、４個のデータ線駆動回路１４ａ～１４ｄを備えている。走査線駆動回路１３ａ、１３ｂとデータ線駆動回路１４ａ～１４ｄは、それぞれ、ＩＣチップに内蔵されている。以下、図面の水平方向を行方向、図面の垂直方向を列方向という。
　液晶パネル１１には、表示領域１５が設定される。表示領域１５の内部には、複数の走査線、複数のデータ線、および、複数の画素回路が形成される。図１には、このうち走査線Ｇｉ、データ線Ｓｊ、および、画素回路Ｐｉｊが記載されている。複数の走査線は、行方向に延伸し、互いに平行に配置される。複数のデータ線は、列方向に延伸し、走査線と直交するように互いに平行に配置される。複数の画素回路は、走査線とデータ線の交点に対応して２次元状に配置される。
　画素回路Ｐｉｊは、薄膜トランジスタ（Thin Film Transistor：以下、ＴＦＴという）１６と液晶容量１７を含んでいる。ＴＦＴ１６のゲート端子は、走査線Ｇｉに接続される。ＴＦＴ１６の一方の導通端子（図１では左側の端子）は、データ線Ｓｊに接続される。ＴＦＴ１６の他方の導通端子は、液晶容量１７の一方の電極（図１では上側の電極）に接続される。液晶容量１７の他方の電極には、共通電極Ｖｃｏｍが印加される。なお、画素回路Ｐｉｊは、液晶容量１７と並列に補助容量を含んでいてもよい。
　表示制御回路１２は、液晶パネル１１の外部に設けられる。表示制御回路１２は、ホスト装置（図示せず）から供給された映像信号ＶＳ１に基づき、走査線駆動回路１３ａ、１３ｂに対してタイミング信号ＴＳ１を出力し、データ線駆動回路１４ａ～１４ｄに対してタイミング信号ＴＳ２と映像信号ＶＳ２を出力する。
　走査線駆動回路１３ａ、１３ｂは、液晶パネル１１上で表示領域１５の周辺部に配置される。図１では、走査線駆動回路１３ａ、１３ｂは、表示領域１５の右辺に沿って並べて配置されている。走査線駆動回路１３ａ、１３ｂは、タイミング信号ＴＳ１に基づき走査線を駆動する。より詳細には、走査線駆動回路１３ａ、１３ｂは、タイミング信号ＴＳ１に基づき、複数の走査線の中から１本の走査線を選択し、選択した走査線にＴＦＴ１６がオンする電圧（ハイレベル電圧）を印加する。表示領域１５は、上半分と下半分に分割される。走査線駆動回路１３ａは表示領域１５の上半分に配置された走査線を駆動し、走査線駆動回路１３ｂは表示領域１５の下半分に配置された走査線を駆動する。
　データ線駆動回路１４ａ～１４ｄは、液晶パネル１１上で表示領域１５の周辺部に配置される。図１では、データ線駆動回路１４ａ～１４ｄは、表示領域１５の下辺に沿って並べて配置されている。データ線駆動回路１４ａ～１４ｄは、タイミング信号ＴＳ２と映像信号ＶＳ２に基づきデータ線を駆動する。より詳細には、データ線駆動回路１４ａ～１４ｄは、タイミング信号ＴＳ２に基づき、映像信号ＶＳ２に応じた複数の電圧を複数のデータ線に印加する。表示領域１５は、データ線駆動回路１４ａ～１４ｄに対応して、水平方向に４個の部分に分割される。データ線駆動回路１４ａ～１４ｄは、それぞれ、対応するデータ線（表示領域１５の対応する部分に配置されたデータ線）を駆動する。
　データ線駆動回路１４ａ～１４ｄは、対応するデータ線に対応して複数の出力回路を有する。より詳細には、データ線駆動回路１４ａ～１４ｄは、対応するデータ線のそれぞれに対応して、第１出力回路および第２出力回路のいずれか一方を有する。例えば、データ線駆動回路１４ａが１４４０本のデータ線を駆動する場合、データ線駆動回路１４ａは第１出力回路と第２出力回路を合わせて１４４０個有する。
　図２は、第１出力回路の回路図である。図２には、データ線Ｓｊに対応した第１出力回路２０が記載されている。第１出力回路２０は、差動増幅器２１、制御回路２２、バイアス電流源２３、２４、および、傾き検出回路２５を含んでいる。差動増幅器２１の非反転入力端子には、映像信号ＶＳ２に基づくアナログ電圧Ｖａが供給される。差動増幅器２１の反転入力端子は、差動増幅器２１の出力端子に接続される。差動増幅器２１の出力端子は、データ線Ｓｊに接続される。
　制御回路２２は、出力レベル信号ＬＶと極性信号ＰＯＬと傾き検出回路２５の出力信号とに基づき、２個のバイアス電流制御信号Ｃ１、Ｃ２を出力する。バイアス電流源２３は、ハイレベル電源電圧ＶＤＤを供給する電源配線と差動増幅器２１の正側電源端子との間に設けられる。バイアス電流源２３は、バイアス電流制御信号Ｃ１に基づき、差動増幅器２１に供給される正バイアス電流の量を制御する。バイアス電流源２４は、ローレベル電源電圧ＶＳＳを供給する電源配線と差動増幅器２１の負側電源端子との間に設けられる。バイアス電流源２４は、バイアス電流制御信号Ｃ２に基づき、差動増幅器２１に供給される負バイアス電流の量を制御する。
　傾き検出回路２５の入力端子は、差動増幅器２１の出力端子とデータ線Ｓｊに接続される。傾き検出回路２５は、データ線駆動回路１４の出力信号が上昇するときの傾きと、データ線駆動回路１４の出力信号が降下するときの傾きとを検出する（以下、前者を立ち上がり時の傾き、後者を立ち下がり時の傾きという）。傾き検出回路２５は、立ち上がり時の傾きを示す傾き検出信号Ｔｒと、立ち下がり時の傾きを示す傾き検出信号Ｔｆとを出力する。傾き検出信号Ｔｒ、Ｔｆは、制御回路２２においてバイアス電流制御信号Ｃ１、Ｃ２を求めるときに使用される。
　図３は、第２出力回路の回路図である。図３には、データ線Ｓｋに対応した第２出力回路３０が記載されている。第２出力回路３０は、第１出力回路２０から傾き検出回路２５を削除したものである。第２出力回路３０の制御回路２２には、他のデータ線に対応した第１出力回路２０に含まれる傾き検出回路２５から出力された傾き検出信号Ｔｒ、Ｔｆが供給される。
　第１および第２出力回路２０、３０において、傾き検出回路２５はデータ線駆動回路１４の出力信号（データ線上の信号）の傾きを検出する。制御回路２２とバイアス電流源２３、２４は、傾き検出回路２５で検出された傾きに基づきデータ線駆動回路１４の出力信号の傾きを制御する傾き制御回路として機能する。傾き制御回路は、傾き検出回路２５で検出された傾きに基づき、差動増幅器２１に供給されるバイアス電流を制御する。データ線駆動回路１４に設けられる出力回路の中には、傾き検出回路２５と傾き制御回路とを有する第１出力回路２０と、第１出力回路２０に含まれる傾き検出回路２５で検出された傾きに基づき、データ線駆動回路１４の出力信号の傾きを制御する傾き制御回路を有する第２出力回路３０とが含まれる。
　図４～図６は、データ線駆動回路１４に出力回路を設ける方法の例を示す図である。ここでは、データ線駆動回路１４は、１４４０本のデータ線Ｓ１～Ｓ１４４０を駆動するものとする。第１例（図４）では、データ線駆動回路１４には、対応するデータ線のうち両端のデータ線に対応して第１出力回路２０が設けられ、残余のデータ線に対応して第２出力回路３０が設けられる。具体的には、データ線Ｓ１、Ｓ１４４０に対応して合わせて２個の第１出力回路２０が設けられ、データ線Ｓ２～Ｓ１４３９に対応して全部で１４３８個の第２出力回路３０が設けられる。
　この場合、第２出力回路３０の制御回路２２には、データ線Ｓ１に対応した第１出力回路２０から出力された傾き検出信号Ｔｒ、Ｔｆ、および、データ線Ｓ１４４０に対応した第１出力回路２０から出力された傾き検出信号Ｔｒ、Ｔｆのいずれか一方、または、両方が供給される。例えば、データ線Ｓ２～Ｓ７２０に対応した第２出力回路３０には前者を供給し、データ線Ｓ７２１～Ｓ１４３９に対応した第２出力回路３０には後者を供給してもよい。あるいは、データ線Ｓ２～Ｓ１４３９に対応した第２出力回路３０に両者を供給してもよい。
　第２例（図５）では、データ線駆動回路１４には、対応するデータ線のうち両端と中央のデータ線に対応して第１出力回路２０が設けられ、残余のデータ線に対応して第２出力回路３０が設けられる。具体的には、両端のデータ線Ｓ１、Ｓ１４４０と中央のデータ線Ｓ７２１に対応して合わせて３個の第１出力回路２０が設けられ、データ線Ｓ２～Ｓ７２０、Ｓ７２２～Ｓ１４３９に対応して全部で１４３７個の第２出力回路３０が設けられる。
　この場合、データ線Ｓ２～Ｓ７２０に対応した第２出力回路３０の制御回路２２には、データ線Ｓ１に対応した第１出力回路２０から出力された傾き検出信号Ｔｒ、Ｔｆ、および、データ線Ｓ７２１に対応した第１出力回路２０から出力された傾き検出信号Ｔｒ、Ｔｆのいずれか一方、または、両方が供給される。データ線Ｓ７２２～Ｓ１４３９に対応した第２出力回路３０の制御回路２２には、データ線Ｓ７２１に対応した第１出力回路２０から出力された傾き検出信号Ｔｒ、Ｔｆ、および、データ線Ｓ１４４０に対応した第１出力回路２０から出力された傾き検出信号Ｔｒ、Ｔｆのいずれか一方、または、両方が供給される。
　第３例（図６）では、データ線駆動回路１４には、対応するデータ線のうち奇数番目のデータ線に対応して第１出力回路２０が設けられ、偶数番目のデータ線に対応して第２出力回路３０が設けられる。具体的には、データ線Ｓ１、Ｓ３、…、Ｓ１４３９に対応して全部で７２０個の第１出力回路２０が設けられ、データ線Ｓ２、Ｓ４、…、Ｓ１４４０に対応して全部で７２０個の第２出力回路３０が設けられる。
　この場合、偶数番目のデータ線に対応した第２出力回路３０の制御回路２２には、１つ前のデータ線に対応した第１出力回路２０から出力された傾き検出信号Ｔｒ、Ｔｆ、および、１つ後のデータ線に対応した第１出力回路２０から出力された傾き検出信号Ｔｒ、Ｔｆのいずれか一方、または、両方が供給される。なお、データ線駆動回路１４には、対応するデータ線のうち偶数番目のデータ線に対応して第１出力回路２０を設け、奇数番目のデータ線に対応して第２出力回路３０を設けてもよい。
　第１～第３例のいずれにおいても、第２出力回路３０に含まれる制御回路２２は、出力レベル信号ＬＶと極性信号ＰＯＬと供給された傾き検出信号Ｔｒ、Ｔｒとに基づき、バイアス電流制御信号Ｃ１、Ｃ２を出力する。
　傾き検出回路２５は、データ線駆動回路１４の出力信号について立ち上がり時の傾きと立ち下がり時の傾きとを検出する。第１および第２出力回路２０、３０に含まれる制御回路２２は、傾き検出回路２５で検出された傾きに基づき、バイアス電流源２３から出力される正バイアス電流の量と、バイアス電流源２４から出力される負バイアス電流の量とを制御する。正バイアス電流が増加すると、データ線駆動回路１４の出力信号の立ち上がり時の傾きは大きくなる（急になる）。正バイアス電流が減少すると、データ線駆動回路１４の出力信号の立ち上がり時の傾きは小さくなる（緩やかになる）。負バイアス電流が増加すると、データ線駆動回路１４の出力信号の立ち下がり時の傾きの絶対値は大きくなる（急になる）。負バイアス電流が減少すると、データ線駆動回路１４の出力信号の立ち下がり時の傾きの絶対値は小さくなる（緩やかになる）。
　そこで、データ線駆動回路１４の出力信号の立ち上がり時の傾きと立ち下がり時の傾きの目標値を予め定めておき、傾き検出回路２５で検出された傾きに基づき、正バイアス電流の量と負バイアス電流の量を制御することにより、データ線駆動回路１４の出力信号の立ち上がり時の傾きと立ち下がり時の傾きをそれぞれの目標値に近づけることができる。したがって、データ線駆動回路１４ａ～１４ｄの間で出力信号の変化速度と到達レベルを揃え、表示画面にブロック状の輝度むらが発生することを防止することができる。また、液晶パネル１１に新たな配線を追加することなく、これらの効果を奏することができる。
　図７は、液晶表示装置１０におけるデータ線駆動回路の出力信号の変化を示す図である。上述したように、従来の液晶表示装置では、データ線駆動回路９４ｂの出力信号は、データ線駆動回路９４ａ、９４ｃ、９４ｄの出力信号よりも緩慢に変化する（図１０を参照）。これに対して液晶表示装置１０では、データ線駆動回路１４の出力信号の立ち上がり時の傾きと立ち下がり時の傾きをそれぞれの目標値に近づけることにより、データ線駆動回路１４ｂの出力信号（破線）は、データ線駆動回路１４ａ、１４ｃ、１４ｄの出力信号（実線）とほぼ同じ速度で変化する。したがって、前者は後者とほぼ同じにレベルに到達する。よって、液晶パネル１１に新たな配線を追加することなく、データ線駆動回路１４ａ～１４ｄの間で出力信号の変化速度と到達レベルを揃え、表示画面にブロック状の輝度むらが発生することを防止することができる。
　傾きの検出と調整は、例えば、液晶表示装置１０の出荷前の検査工程で行われる。傾きを検出するときには、データ線駆動回路の出力信号を相対的に低いレベルと相対的に高いレベルとの間で変化させるテストパターンが使用される。テストパターンは、データ線駆動回路の出力信号を最低レベルと最高レベルとの間で変化させることが好ましい。液晶表示装置がフレーム反転駆動を行う場合には、黒画像と白画像をフレームごとに交互に表示させるテストパターンを用いればよい。液晶表示装置がライン反転駆動またはドット反転駆動を行う場合には、黒ラインと白ラインを交互に含む画像を表示させるテストパターンを用いればよい。
　液晶表示装置１０の検査工程において、傾き検出回路２５は、上記のテストパターンが画面に表示されているときに、立ち上がり時の傾きと立ち下がり時の傾きとを検出し、傾き検出信号Ｔｒ、Ｔｆを出力する。制御回路２２は、出力された傾き検出信号Ｔｒ、Ｔｆを内部に保持する。液晶表示装置１０が出荷され、実際に使用されるときには、制御回路２２は、出力レベル信号ＬＶと極性信号ＰＯＬと保持した傾き検出信号Ｔｒ、Ｔｆとに基づき、バイアス電流制御信号Ｃ１、Ｃ２を出力する。これにより、液晶表示装置１０の検査工程で検出した傾きに基づき、液晶表示装置１０の使用時に表示画面内にブロック状の輝度むらが発生することを防止することができる。
　なお、傾きの検出と調整を液晶表示装置１０の出荷後に行ってもよい。例えば、液晶表示装置１０は、電源投入時にテストモードに入り、テストモードにおいて傾きの検出と調整を行ってもよい。また、液晶表示装置１０は、利用者からの指示に従いテストモードに入り、テストモードにおいて傾きの検出と調整を行ってもよい。
　本実施形態に係る液晶表示装置１０によれば、データ線駆動回路１４に第１出力回路２０を設け、データ線駆動回路１４の出力信号の傾きを検出し、検出した傾きに基づきデータ線駆動回路１４の出力信号の傾きを制御することにより、データ線駆動回路１４の出力信号（データ線上の信号）の変化速度と到達レベルを揃え、表示パネルに新たな配線を設けることなく高品位の表示を行うことができる。また、データ線駆動回路１４に第２出力回路３０を設けることにより、回路を大幅に増加させることなく上記の効果を奏することができる。特に、第１および第２例のようにデータ線駆動回路１４に出力回路を設けることにより、回路の増加量を小さくすることができる。
　（第２の実施形態）
　第２の実施形態に係る液晶表示装置は、第１の実施形態に係る液晶表示装置と同じ構成を有する（図１を参照）。以下、第１の実施形態との相違点を説明する。
　図８は、本実施形態に係る液晶表示装置のデータ線駆動回路１４に出力回路を設ける方法を示す図である。ここでは、データ線駆動回路１４は、１４４０本のデータ線Ｓ１～Ｓ１４４０を駆動するものとする。本実施形態に係るデータ線駆動回路１４には、対応するデータ線のすべてに対応して第１出力回路２０が設けられる。具体的には、データ線Ｓ１～Ｓ１４４０に対応して全部で１４４０個の第１出力回路２０が設けられる。
　本実施形態に係る液晶表示装置によれば、第１の実施形態に係る液晶表示装置１０と同じ効果を奏することができる。また、データ線の特性にばらつきがある場合でも、高品位の表示を行うことができる。例えば、あるデータ線の抵抗が他のデータ線の抵抗と比べて高い場合には、データ線駆動回路１４は当該データ線の出力信号を他のデータ線の出力信号よりも高い駆動能力で駆動すればよい。
　なお、第２の実施形態の変形例として、データ線駆動回路１４を１個だけ備えた液晶表示装置を構成してもよい。変形例に係る液晶表示装置によっても、第２の実施形態に係る液晶表示装置と同じ効果を奏することができる。また、ここまで表示装置の例として液晶表示装置について説明してきたが、同様の方法で液晶表示装置以外の表示装置を構成してもよい。
　本願は、２０１７年６月２１日に出願された「表示装置およびデータ線駆動回路」という名称の日本国特願２０１７－１２１０４１号に基づく優先権を主張する出願であり、この出願の内容は引用することによって本願の中に含まれる。
　１０…液晶表示装置
　１１…液晶パネル
　１２…表示制御回路
　１３…走査線駆動回路
　１４…データ線駆動回路
　１５…表示領域
　１６…ＴＦＴ
　１７…液晶容量
　２０…第１出力回路
　２１…差動増幅器
　２２…制御回路
　２３、２４…バイアス電流源
　２５…傾き検出回路
　３０…第２出力回路

Claims (12)

  1. 　複数の走査線と、複数のデータ線と、複数の画素回路とを含む表示パネルと、
    　前記走査線を駆動する走査線駆動回路と、
    　前記データ線を駆動するデータ線駆動回路とを備え、
    　前記データ線駆動回路は、前記データ線に対応して複数の出力回路を含み、
    　前記出力回路の中に、出力信号の傾きを検出する傾き検出回路と、前記傾き検出回路で検出された傾きに基づき前記出力信号の傾きを制御する傾き制御回路とを有する第１出力回路が含まれていることを特徴とする、表示装置。
  2. 　前記出力回路の中に、前記第１出力回路に含まれる傾き検出回路で検出された傾きに基づき出力信号の傾きを制御する傾き制御回路を有する第２出力回路が含まれていることを特徴とする、請求項１に記載の表示装置。
  3. 　前記データ線のうち対応するデータ線を駆動する複数のデータ線駆動回路を備えることを特徴とする、請求項２に記載の表示装置。
  4. 　各前記データ線駆動回路は、前記対応するデータ線のうち両端のデータ線に対応して前記第１出力回路を含み、残余のデータ線に対応して前記第２出力回路を含むことを特徴とする、請求項３に記載の表示装置。
  5. 　各前記データ線駆動回路は、前記対応するデータ線のうち両端と中央のデータ線に対応して前記第１出力回路を含み、残余のデータ線に対応して前記第２出力回路を含むことを特徴とする、請求項３に記載の表示装置。
  6. 　各前記データ線駆動回路は、前記対応するデータ線のうち奇数番目および偶数番目のいずれか一方のデータ線に対応して前記第１出力回路を含み、残余のデータ線に対応して前記第２出力回路を含むことを特徴とする、請求項３に記載の表示装置。
  7. 　前記データ線のうち対応するデータ線を駆動する複数のデータ線駆動回路を備え、
    　各前記データ線駆動回路は、前記対応するデータ線のすべてに対応して前記第１出力回路を含むことを特徴とする、請求項１に記載の表示装置。
  8. 　前記データ線駆動回路は、前記データ線のすべてに対応して前記第１出力回路を含むことを特徴とする、請求項１に記載の表示装置。
  9. 　前記出力回路は差動増幅器を有し、
    　前記傾き制御回路は、前記傾き検出回路で検出された傾きに基づき、前記差動増幅器に供給されるバイアス電流を制御することを特徴とする、請求項１または２に記載の表示装置。
  10. 　前記表示パネルは液晶パネルであることを特徴とする、請求項１に記載の表示装置。
  11. 　表示装置のデータ線を駆動するデータ線駆動回路であって、
    　複数のデータ線に対応して複数の出力回路を備え、
    　前記出力回路の中に、出力信号の傾きを検出する傾き検出回路と、前記傾き検出回路で検出された傾きに基づき前記出力信号の傾きを制御する傾き制御回路とを有する第１出力回路が含まれていることを特徴とする、データ線駆動回路。
  12. 　前記出力回路の中に、前記第１出力回路に含まれる傾き検出回路で検出された傾きに基づき出力信号の傾きを制御する傾き制御回路を有する第２出力回路が含まれていることを特徴とする、請求項１１に記載のデータ線駆動回路。
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