JP3675071B2 - 液晶駆動装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は液晶駆動装置に関し、特にライン反転駆動方式の液晶表示装置の駆動装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来のライン反転駆動方式の液晶表示装置の駆動装置は特開平4−149591号公報により提案されており、図5に示すように入力端子11 ,12 ,…,1n のnビット画像データを入力端子2のクロックパルスに応答して取込む2k個のnビットシフトレジスタ11と、取込んだ画像データを入力端子3のラッチパルスに応答して取込む2k個のnビットラッチ12と、2k個のnビットラッチ12に取込まれた画像データに基づいて選択信号を出力する2k個のセレクト回路13と、2k個のセレクト回路13からの選択信号に基づいて階調電圧発生回路からの対応する電圧を選択する駆動電圧選択回路14とによって構成されている。
【0003】
2k個の内1段目のnビットシフトレジスタ11は、nビットの画像データをクロックパルスに応答して並列に取込み、他の2k−1個のnビットシフトレジスタ11は、一段前のnビットシフトレジスタ11からの出力データを順次クロックパルスに応答して取込む。ラッチパルスは2k個のnビットシフトレジスタ11の全てに画像データが取込まれ、クロックパルスが2k個カウントされることに応答して発生する。駆動電圧選択回路14はPチャンネルMOSトランジスタQP で構成された2k個の正駆動電圧選択部16と、NチャンネルMOSトランジスタQN で構成された2k個の負駆動電圧選択部18とによって構成され、m階調の映像を実現するために2k個のセレクト回路13の各々に対応して正駆動電圧選択部16、負駆動電圧選択部18ともm個のトランジスタによって構成されている。駆動電圧選択回路14は、図6に示すように、対応するセレクト回路13からの選択信号に応答して対応するトランジスタを導通させ、図7に示す階調電圧発生回路19から階調電圧入力端子A1 ,A2 ,…,Am ,B1 ,B2 ,…,Bm に供給されるm階調電圧V1+〜Vm+,V1-〜Vm-を選択接続し、出力端子T1 〜T2k から駆動電圧V1+〜Vm+,V1-〜Vm-として出力する。階調電圧発生回路19は、階調極性切換えスイッチ4により階調電圧選択回路14に供給するm階調電圧V1+〜Vm+,V1-〜Vm-の極性を反転させており、極性の異なるm階調電圧V1+〜Vm+,V1-〜Vm-を駆動装置に供給することによって液晶パネルの2k段のソースラインを1水平期間毎に反転駆動している。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記の従来の駆動装置は図5に示すように各出力端子T1 〜T2kに液晶のコモン電圧に対してV1+〜Vm+の+極性とV1-〜Vm-の−極性の駆動電圧を選択接続するので駆動電圧選択回路14にはPチャンネルMOSトランジスタで構成された2k個の正駆動電圧選択部16とNチャンネルMOSトランジスタで構成された2k個の負駆動電圧選択部18を必要とするので、半導体集積回路化に際しチップ面積が大きく、より安価な駆動装置を得ることができないという問題があった。
本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、交換回路および切換え回路を追加し、駆動電圧選択回路を構成する正駆動電圧選択部と負駆動電圧選択部を従来の半分の個数とすることにより、チップ面積を小さくすることを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】
本発明の液晶駆動装置は、入力された画像データに基づいて駆動電圧選択回路から出力端子を介して液晶パネルのソースラインへ水平ライン毎の正負極***互の駆動電圧を出力するライン反転駆動方式の液晶駆動装置において、前記駆動電圧選択回路は、前記出力端子が各1個の奇数出力端子と偶数出力端子を1組として、前記出力端子の各組に対応して、正極性の駆動電圧を1出力する1個の正駆動電圧選択部と負極性の駆動電圧を1出力する1個の負駆動電圧選択部とを有し、前記駆動電圧選択回路の後段に、前記水平ラインの第1の水平ラインにおいて、前記負駆動電圧選択部から奇数出力端子と偶数出力端子とに負極性の駆動電圧を非出力とするとともに、前記正駆動電圧選択部から奇数出力端子と偶数出力端子とに時分割で正極性の駆動電圧を出力し、前記水平ラインの第2の水平ラインにおいて、前記正駆動電圧選択部から奇数出力端子と偶数出力端子とに正極性の駆動電圧を非出力とするとともに、前記負駆動電圧選択部から奇数出力端子と偶数出力端子とに時分割で負極性の駆動電圧を出力する切換え回路が設けられたことを特徴とする。
本構成によれば、出力端子から水平ライン毎に極性を反転してソースラインに駆動電圧を供給するに際し、駆動電圧選択回路を、出力端子が各1個の奇数出力端子と偶数出力端子を1組として、出力端子の各組に対応して、正極性の駆動電圧を1出力する1個の正駆動電圧選択部と負極性の駆動電圧を1出力する1個の負駆動電圧選択部とで構成でき、半導体集積回路化に際しチップ面積を小さくできる。
【0006】
【実施の形態】
以下、本発明について図を参照して説明する。
ライン反転駆動方式の液晶表示装置は、図8に示すように液晶パネル31内にソースライン32およびゲートラインがマトリクス状に形成され、これらの交点に画素電極および薄膜トランジスタが設けられ、この薄膜トランジスタをゲートライン駆動装置により1水平ライン毎に順次駆動することにより、ソースライン駆動装置33からソースライン32を介して駆動電圧を1水平ライン毎の画素電極に供給し、多階調の画像表示を行なう。このとき駆動装置33からの駆動電圧は1水平ライン毎に正駆動電圧V1+〜Vm+、負駆動電圧V1-〜Vm-を交互に反転して供給される。例えば液晶パネルの1フレームの極性状態は図9に示され、次の1フレームの極性状態は図10に示される。
【0007】
駆動装置33は図1に示すように構成され、図5に示す従来の駆動装置と同一部分は同一符号を付してその説明を省略する。駆動装置33は2k段のソースライン32を駆動するために、2k個のnビットシフトレジスタ11と、2k個のnビットラッチ12と、2k個のセレクト回路13と、k個の交換回路42と、k個の正駆動電圧選択部16とk個の負駆動電圧選択部18とを有する駆動電圧選択回路41と、切換え回路43とによって構成される。交換回路42は奇数段と偶数段のセレクト回路13からの選択信号をクロスして駆動電圧選択回路の奇数段と偶数段に出力可能に接続される。切換え回路43には駆動電圧選択回路41の奇数出力端子Oo からの出力を切換え回路43の対応する奇数出力端子To間および次段の偶数出力端子Te 間でオン・オフする第1および第2スイッチS1 ,S2 と、偶数出力端子Oe からの出力を切換え回路43の前段の奇数出力端子T o 間および対応する偶数出力端子Te 間でオン・オフする第3および第4スイッチS3 ,S4 とを有し、各スイッチS1 ,S2 ,S3 ,S4 は切換え信号入力端子J1 ,J2 を介して入力される信号VS1,VS2からなる2ビット信号に基づいて制御される。駆動電圧選択回路41は、図4に示す階調電圧発生回路44から奇数段に正m階調電圧V1+〜V m+、偶数段には負m階調電圧V1-〜Vm-が供給されている。
【0008】
以上の構成の駆動装置の動作を図2および図3を併用して説明する。
第1の水平期間において、2k個のソースライン32を正の駆動電圧で駆動する場合について説明する。第1の水平期間の前半では、まずクロックパルスが2k個カウントされた時点でラッチパルスを発生させ、2k個のnビットシフトレジスタ11に取込まれたnビットの画像データを対応するnビットラッチ12にそれぞれ取込む。nビットラッチ12に取込まれた画像データに基づいて、2k個のセレクト回路13は選択信号を出力する。セレクト回路13からの選択信号は交換回路42を介して駆動電圧選択回路41に入力されるが、セレクト回路13の奇数段目からは駆動電圧選択回路の対応する奇数段目にある正駆動電圧選択部16に、偶数段目からは対応する偶数段目にある負駆動電圧選択部18に入力され、正駆動電圧選択部16は正の電圧を出力端子Oo に、負駆動電圧選択部18は負の電圧を出力端子Oe に出力する。そして、2ビット信号として切換え信号VS1を”1”、VS2を”1”にすることによって、スイッチS1 を全て導通させ、スイッチS2 ,S3 ,S4 を全て非導通にする。これによって、画像データに基づく駆動電圧として、正駆動電圧選択部16から出力端子To を介して奇数番目のk個のソースラインに正の駆動電圧が印加される。このとき、偶数番目のk個のソースラインに対応する出力端子Te はハイインピーダンス(Hiz)となり、偶数番目のk個のソースラインの液晶素子は以前に出力端子Te から得られた駆動電圧による特性を保持している。
【0009】
第1水平期間の後半では、交換回路42により各奇数段目と次段の偶数段目のセレクト回路13の出力を交換し、駆動電圧選択回路41内の奇数段目にある正駆動電圧選択部16は偶数段目のセレクト回路13からの選択信号に応答して正の電圧を出力端子Oo に、偶数段目にある負駆動電圧選択部18は奇数段目のセレクト回路13からの選択信号に応答して負の電圧を出力端子Oe に出力する。そして切換え信号VS1を”1”、VS2を”0”にすることによって、スイッチS2 を全て導通させ、スイッチS1 ,S3 ,S4 を全て非導通にする。これによって、画像データに基づく駆動電圧として、正駆動電圧選択部16から出力端子Te を介して偶数番目のk個のソースラインに正の駆動電圧が印加される。このとき、奇数番目のk個のソースラインに対応する出力端子To はハイインピーダンスとなり、奇数番目のk個のソースラインの液晶素子は第1の水平期間の前半に出力端子To から得られた駆動電圧による特性を保持している。
【0010】
次に続く第2の水平期間において2k個のソースライン32を負の駆動電圧で駆動する場合について説明する。第2の水平期間の前半では、第1の水平期間の前半と同様にnビットの画像データに基づいて、セレクト回路13は選択信号を出力するが、第1の水平期間の後半から交換回路42により奇数段目と偶数段目が交換される状態が維持されており、駆動電圧選択回路41内の奇数段目にある正駆動電圧選択部16は偶数段目のセレクト回路13からの選択信号に応答して正の電圧を出力端子Oo に、偶数番目の負駆動電圧選択部18は奇数段目のセレクタ回路13からの選択信号に応答して負の電圧を出力端子Oe に出力する。そして切換え信号VS1を”0”、VS2を”1”にすることによってスイッチS3 を全て導通させ、スイッチS1 ,S2 ,S4 を全て非導通にする。これによって、画像データに基づく駆動電圧として、負駆動電圧選択部18から出力端子To を介して奇数番目のk個のソースライン32に負の駆動電圧が印加される。このとき偶数番目のk個のソースライン32に対応する出力端子Te はハイインピーダンスとなり、偶数番目のk個のソースライン32の液晶素子は以前に出力端子Te から得られた駆動電圧による特性を保持している。
【0011】
第2の水平期間の後半では、交換回路42により奇数番目と偶数番目のセレクト回路8の出力を交換し、第1の水平期間の前半と同様に正駆動電圧選択部16は正の電圧を出力端子Oo に、負駆動電圧選択部18は負の電圧を出力端子Oe に出力する。そして切換え信号VS1を”0”、VS2を”0”にすることによって、スイッチS4 を全て導通させ、スイッチS1 ,S2 ,S3 を全て非導通にする。これによって画像データに基づく駆動電圧として、負駆動電圧選択部18から出力端子Te を介して偶数番目のk個のソースラインに負の駆動電圧が印加される。このとき、奇数番目のk個のソースラインに対応する出力端子To はハイインピーダンスとなり、奇数番目のk個のソースラインの液晶素子は第2の水平期間の前半に出力端子To から得られた駆動電圧による特性を保持している。
【0012】
このように1水平期間内で駆動電圧の奇数出力、偶数出力を切換え、且つ、1水平期間毎に極性反転するために、駆動電圧選択回路41に供給する電圧を変化させることがなく、駆動電圧選択回路41は、奇数番目に正駆動電圧選択部16、偶数番目に負駆動電圧選択部18のみで構成することができ、半導体集積回路化に際し従来の駆動電圧選択回路はチップ上で約60%の面積を占めており、その面積が約半分になることによりチップ全体の面積を小さくできる。交換回路および切換え回路を追加する分の面積が必要ではあるが、ロジック回路のためあまり影響なく、チップ全体の面積が約30%小さくでき、より安価な駆動装置を得ることができる。また、本発明の駆動装置に接続される階調電圧発生回路はその出力電圧を1水平期間毎に反転させる必要がないため、図7に示す従来の階調電圧発生回路のように階調極性切換えスイッチを必要とせず、回路構成が簡単となり安価な階調電圧発生回路を使用できる。尚、図2では、交換回路による入力の交換をラッチ信号に同期するタイミングで示したが、水平期間の前半で奇数出力端子からの出力によりソースラインへの駆動が十分立ち上がっておればラッチ信号間で入力の交換タイミングをとってもよい。
【0013】
【発明の効果】
以上のように、この発明は、駆動電圧選択回路を、出力端子が各1個の奇数出力端子と偶数出力端子を1組として、出力端子の各組に対応して、正極性の駆動電圧を1出力する1個の正駆動電圧選択部と負極性の駆動電圧を1出力する1個の負駆動電圧選択部とで構成でき、半導体集積回路化に際しチップ面積を小さくし、より安価な駆動装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施例の駆動装置を示すブロック図
【図2】 図1の駆動装置のタイミング図
【図3】 図1の駆動装置に含まれる切換え回路の動作図
【図4】 図1の駆動装置に使用されるm階調電圧発生回路図
【図5】 従来の駆動装置のブロック図
【図6】 図5の駆動装置の出力選択図
【図7】 図5の駆動装置に使用されるm階調電圧発生回路図
【図8】 片側配置の駆動装置の配置図
【図9】 ライン反転駆動法による画面制御図
【図10】 ライン反転駆動法による画面制御図
【符号の説明】
To ,Te 出力端子
S1 ,S2 ,S3 ,S4 スイッチ
11 nビットシフトレジスタ
12 nビットラッチ
13 セレクト回路
16 正駆動電圧選択部
18 負駆動電圧選択部
QP PチャンネルMOSトランジスタ
QN NチャンネルMOSトランジスタ
31 液晶パネル
32 ソースライン
33 駆動装置
41 駆動電圧選択回路
42 交換回路
43 切換え回路
Claims (1)
- 入力された画像データに基づいて駆動電圧選択回路から出力端子を介して液晶パネルのソースラインへ水平ライン毎の正負極***互の駆動電圧を出力するライン反転駆動方式の液晶駆動装置において、
前記駆動電圧選択回路は、前記出力端子が各1個の奇数出力端子と偶数出力端子を1組として、前記出力端子の各組に対応して、正極性の駆動電圧を1出力する1個の正駆動電圧選択部と負極性の駆動電圧を1出力する1個の負駆動電圧選択部とを有し、
前記駆動電圧選択回路の後段に、
前記水平ラインの第1の水平ラインにおいて、前記負駆動電圧選択部から奇数出力端子と偶数出力端子とに負極性の駆動電圧を非出力とするとともに、前記正駆動電圧選択部から奇数出力端子と偶数出力端子とに時分割で正極性の駆動電圧を出力し、
前記水平ラインの第2の水平ラインにおいて、前記正駆動電圧選択部から奇数出力端子と偶数出力端子とに正極性の駆動電圧を非出力とするとともに、前記負駆動電圧選択部から奇数出力端子と偶数出力端子とに時分割で負極性の駆動電圧を出力する切換え回路が設けられたことを特徴とする液晶駆動装置。
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