JP4622674B2

JP4622674B2 - 液晶表示装置

Info

Publication number: JP4622674B2
Application number: JP2005149064A
Authority: JP
Inventors: 哲男浅田; 和義西
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2005-05-23
Filing date: 2005-05-23
Publication date: 2011-02-02
Anticipated expiration: 2025-05-23
Also published as: CN1870116B; JP2006330028A; CN1870116A; US20060282569A1; US7755586B2

Description

本発明は、液晶表示装置に関し、特に大画面の表示装置において表示駆動用の信号線の断線不良が修復可能な液晶表示装置に関する。

絵素電極をマトリクス状に配置した液晶表示装置において、基板上に形成される信号線は、表示パネルの高精細化に伴い、線幅が狭くなってきている。また、大画面化によって、液晶パネル上での、基板上に形成される信号線の引き回し長が長くなってきている。ここで、信号線に断線不良が生じると、その断線不良箇所より遠い絵素を表示駆動することができず、表示品質が著しく悪化する。

従って、基板上に形成される信号線の断線不良を予備配線と予備のバッファを用いて修復し、電圧降下分を補償するような方式（例えば、特許文献１参照）が知られている。但し、液晶パネルの大画面化により予備配線の引き回し長が増え、修復に使用した予備配線の負荷が信号線の負荷と比較して、増大する傾向がある。

また、予備のバッファの駆動能力が大きい場合に修復した際に生じる予備のバッファの駆動能力不足を解消（例えば、特許文献２参照）することも知られているが、この場合、正常に配線された信号線とほぼ同等の表示状態を得ることが可能となる。

近年では、液晶表示装置の低消費電力化を目的とした電荷配分回路が搭載されている。従来の電荷配分回路を搭載した液晶表示装置を図１１に示す。この回路は、各信号線駆動用バッファ１００の出力である信号線をスイッチ１０１のスイッチング動作により短絡させ、電荷回収を行うものである。ここで、図１２のタイミングチャートを用いて、動作を説明する。

まず、制御信号ＴＧ１によりスイッチ１０２、１０４はオンし、制御信号ＣＳ１によりスイッチ１０１はオフし、バッファ１００の奇数出力端子ＯＵＴ（１）、（３）〜（２ｎ−１）は高階調側電圧を出力し、偶数出力端子ＯＵＴ（２）、（４）〜（２ｎ）及び、予備のバッファ１０３の出力端子ＲＯＵＴは低階調側電圧を出力している。次に、制御信号ＴＧによりスイッチ１０２、１０４がオフし、制御信号ＣＳによりスイッチ１０１がオンし、奇数出力端子ＯＵＴ（１）、（３）〜（２ｎ−１）と偶数出力端子ＯＵＴ（２）、（４）〜（２ｎ）がショートされ、それぞれに蓄えられていた電荷が再分配され、中間電圧になる（例えば、特許文献３を参照）。
特開平８−１７１０８１号公報特開平１１−５２９２８号公報特開２００４−１６３９１２号公報

以上のように、従来技術は、制御信号ＣＳ１とスイッチ１０１により、表示パネルの垂直ラインに蓄えられた電荷を次の駆動時に再利用することにより低消費電力化を行うというものであるが、現在の構成では予備のバッファ１０３により予備配線を介し修復された信号線の負荷に関しては電荷配分動作が行われないという課題があった。

そこで、本発明は予備のバッファにも電荷配分動作をさせることにより、さらなる低消費電力化が可能な液晶表示装置を提供することを目的としている。

上記課題を解決するために、本発明の液晶表示装置の第１の実施例は、表示パネルの信号線ラインを駆動し、駆動時に電荷配分を行う液晶表示装置において、駆動出力用の複数のバッファと前記断線不良修復用の予備のバッファと前記予備配線とを備え、前記予備のバッファの出力と複数の第１のバッファの出力との間で前記第１の制御信号により電荷配分動作を行うことを特徴とするものである。

上記構成によれば、電荷配分が断線修復用の予備配線を介し修復された信号線の負荷に関しても行われるため、さらなる低消費電力化が可能となる。

上記課題を解決するために、本発明の液晶表示装置の第２の実施例は、前記予備のバッファの出力と複数の第１のバッファの出力との間の電荷配分動作が前記第２の制御信号により制御されることを特徴とするものである。このとき、複数の第１のバッファの出力は前記第１の制御信号によって電荷配分動作している。

上記構成によれば、断線修復を行わない場合に第２の制御信号により前記予備のバッファと複数の第１のバッファとの間の電荷配分動作をオフできるため、前記断線修復用の予備配線の無用な電位変動を抑えることができる。

上記課題を解決するために、本発明の液晶表示装置の第３の実施例は、前記予備のバッファの出力の電荷配分動作が、前記第１の制御信号によって行われ、かつ電荷配分動作用のスイッチは前記予備のバッファの入力と出力の間に備えていることを特徴とするものである。

上記構成によれば、断線修復を行わない場合に前記予備のバッファの電荷配分動作が、予備のバッファの入力と出力の間でしか実施されないため、前記断線修復用の予備配線の無用な電位変動を抑えることができる。

上記課題を解決するために、本発明の液晶表示装置の第４の実施例は、電荷配分動作時に、前記予備のバッファをオフすることを特徴とするものである。

上記構成によれば、電荷配分動作中の前記予備のバッファのアイドリング電流をとめることができるため、さらなる低消費電力化が可能となる。

上記課題を解決するために、本発明の液晶表示装置の第５の実施例は、前記第４の実施例において、予備のバッファをオフからオンに復帰させるタイミングが上記電荷配分動作終了前に復帰させることを特徴とするものである。

上記構成によれば、電荷配分動作終了前に前記予備のバッファを復帰させることが可能となり、電荷配分動作終了後の安定動作を図ることが可能となる。

本発明の液晶駆動装置によれば、断線不良を修復した液晶パネルにおいて、予備のバッファにより予備配線を介し修復された信号線の負荷に関しても電荷配分されるため、電荷を最大限に利用でき、低消費電力化が可能となる。

以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。尚、以下の実施の形態の説明における液晶表示装置は、出力端子数が２ｎ本（ｎは整数）のものを例として示している。

（実施の形態１）
図１に本発明の実施の形態１における液晶表示装置の概略構成図を示す。尚、図１１の液晶表示装置において、図１１に示した従来の液晶表示装置と同じ構成要素については、同じ図番を付して詳細な説明を省略する。

図１に示すように、実施の形態１における液晶表示装置は、スイッチ１０６を備えている点で従来の液晶表示装置と異なる。

以上のように構成された液晶表示装置について、図２のタイミングチャートを用いて動作を説明する。

まず、出力端子と予備のバッファ１０３の入力端子ＲＩＮとは、配線１０５を介して接続され、制御信号ＴＧ１によりスイッチ１０２、１０４はオンし、制御信号ＣＳ１によりスイッチ１０１、１０６はオフし、奇数出力端子ＯＵＴ（１）、（３）〜（２ｎ−１）は低階調側電圧を出力し、偶数出力端子ＯＵＴ（２）、（４）〜（２ｎ）は高階調側電圧を出力し、予備のバッファ１０３の出力端子ＲＯＵＴは高階調側を出力している。次に、制御信号ＴＧ１によりスイッチ１０２、１０４はオフし、制御信号ＣＳ１によりスイッチ１０１、１０６はオンし、奇数出力端子ＯＵＴ（１）、（３）〜（２ｎ−１）と偶数出力端子ＯＵＴ（２）、（４）〜（２ｎ）、予備のバッファ１０３の出力端子ＲＯＵＴがショートされ、電荷配分動作が行われ中間電圧になる。続いて、制御信号ＴＧ１によりスイッチ１０２、１０４はオンし、制御信号ＣＳ１によりスイッチ１０１、１０６はオフし、奇数出力端子ＯＵＴ（１）、（３）〜（２ｎ−１）は高階調側電圧を出力し、偶数出力端子ＯＵＴ（２）、（４）〜（２ｎ）は低階調側電圧を出力し、予備のバッファ１０３の出力端子ＲＯＵＴは低階調側を出力している。

このように、予備のバッファ１０３の出力において電荷配分動作が行われ、予備配線を介し修復された信号線の負荷の電荷も再利用されるため、低消費電力化が可能となる。

尚、本実施の形態におけるスイッチ１０１、１０２、１０４、１０６を同様の機能のＮ型ＭＯＳトランジスタ、またはＰ型ＭＯＳトランジスタで構成しても良く、本発明と同様の効果が得られる。

（実施の形態２）
図３に本発明の実施の形態２における液晶表示装置の概略構成図を示す。尚、図１１の液晶表示装置において、図１１に示した従来のディスプレイ駆動回路と同じ構成要素については、同じ図番を付して詳細な説明を省略する。

図３に示すように、実施の形態２における液晶表示装置は、スイッチ１０６を備えている点で従来の液晶表示装置と異なる。

以上のように構成された液晶表示装置について、図４のタイミングチャートを用いて動作を説明する。

まず、断線修復を行わない場合は出力端子と予備のバッファ１０３の入力端子ＲＩＮとは配線１０５を介して接続されておらず、図３の構成であれば、電荷配分期間、すなわち制御信号ＴＧ１によりスイッチ１０２、１０４はオフし、制御信号ＣＳ１によりスイッチ１０１はオンし、制御信号ＣＳ２によりスイッチ１０６はオフし、奇数出力端子ＯＵＴ（１）、（３）〜（２ｎ−１）と偶数出力端子ＯＵＴ（２）、（４）〜（２ｎ）がショートされ、電荷配分動作が行われ中間電圧になる。予備のバッファ１０３の出力端子ＲＯＵＴは電荷配分動作が行われず、断線修復用の予備配線の無用な電位変動を抑えることが可能となる。

また、断線修復を行う場合には出力端子と予備のバッファ１０３の入力端子ＲＩＮとは配線１０５を介して接続され、電荷配分期間、すなわち制御信号ＴＧ１によりスイッチ１０２、１０４はオフし、制御信号ＣＳ１によりスイッチ１０１はオンし、制御信号ＣＳ２によりスイッチ１０６はオフし、奇数出力端子ＯＵＴ（１）、（３）〜（２ｎ−１）と偶数出力端子ＯＵＴ（２）、（４）〜（２ｎ）、予備のバッファ１０３の出力端子ＲＯＵＴがショートされ、電荷配分動作が行われ中間電圧になる。

（実施の形態３）
図５に本発明の実施の形態３における液晶表示装置の概略構成図を示す。尚、図１１の液晶表示装置において、図１１に示した従来のディスプレイ駆動回路と同じ構成要素については、同じ図番を付して詳細な説明を省略する。

図５に示すように、実施の形態３における液晶表示装置は、スイッチ１０７を備えている点で従来の液晶表示装置と異なる。

以上のように構成された液晶表示装置について、図６のタイミングチャートを用いて動作を説明する。

まず、断線修復を行わない場合は出力端子と予備のバッファ１０３の入力端子ＲＩＮとは配線１０５を介して接続されておらず、図５の構成であれば、電荷配分期間、すなわち制御信号ＴＧ１によりスイッチ１０２、１０４はオフし、制御信号ＣＳ１によりスイッチ１０１、１０７はオンし、奇数出力端子ＯＵＴ（１）、（３）〜（２ｎ−１）と偶数出力端子ＯＵＴ（２）、（４）〜（２ｎ）がショートされ、電荷配分動作が行われ中間電圧になる。また、このとき予備のバッファ１０３の入力端子ＲＩＮと出力端子ＲＯＵＴがスイッチ１０７でショートされるが出力端子と予備のバッファ１０３の入力端子ＲＩＮとは配線１０５を介して接続されていないため、出力端子と断線修復用の予備配線の無用な電位変動を抑えることが可能となる。

また、断線修復を行う場合には出力端子と予備のバッファ１０３の入力端子ＲＩＮとは配線１０５を介して接続され、電荷配分期間、すなわち制御信号ＴＧ１によりスイッチ１０２、１０４はオフし、制御信号ＣＳ１によりスイッチ１０１、１０７はオンし、奇数出力端子ＯＵＴ（１）、（３）〜（２ｎ−１）と偶数出力端子ＯＵＴ（２）、（４）〜（２ｎ）、予備のバッファ１０３の出力端子ＲＯＵＴがショートされ、電荷配分動作が行われ中間電圧になる。

尚、本実施の形態におけるスイッチ１０１、１０２、１０４、１０７を同様の機能のＮ型ＭＯＳトランジスタ、またはＰ型ＭＯＳトランジスタで構成しても良く、本発明と同様の効果が得られる。

（実施の形態４）
図７に本発明の実施の形態４における液晶表示装置の概略構成図を示す。尚、図１１の液晶表示装置において、図１１に示した従来のディスプレイ駆動回路と同じ構成要素については、同じ図番を付して詳細な説明を省略する。

図７に示すように、実施の形態４における液晶表示装置は、スイッチ１０６、１０８、１０９を備えている点で従来の液晶表示装置と異なる。

以上のように構成された液晶表示装置について、図８のタイミングチャートを用いて動作を説明する。

まず、出力端子と予備のバッファ１０３の入力端子ＲＩＮとは、配線１０５を介して接続され、制御信号ＴＧ１によりスイッチ１０２、１０４、１０８、１０９はオンし、制御信号ＣＳ１によりスイッチ１０１、１０６はオフし、奇数出力端子ＯＵＴ（１）、（３）〜（２ｎ−１）は低階調側電圧を出力し、偶数出力端子ＯＵＴ（２）、（４）〜（２ｎ）は高階調側電圧を出力し、予備のバッファ１０３の出力端子ＲＯＵＴは高階調側を出力している。次に、制御信号ＴＧ１によりスイッチ１０２、１０４、１０８、１０９はオフし、制御信号ＣＳ１によりスイッチ１０１、１０６はオンし奇数出力端子ＯＵＴ（１）、（３）〜（２ｎ−１）と偶数出力端子ＯＵＴ（２）、（４）〜（２ｎ）、予備のバッファ１０３の出力端子ＲＯＵＴがショートされ、電荷配分動作が行われ中間電圧になる。このとき、予備のバッファ１０３は電源供給がないためオフしている。続いて、制御信号ＴＧ１によりスイッチ１０２、１０４、１０８、１０９はオンし、制御信号ＣＳ１によりスイッチ１０１、１０６はオフし、奇数出力端子ＯＵＴ（１）、（３）〜（２ｎ−１）は高階調側電圧を出力し、偶数出力端子ＯＵＴ（２）、（４）〜（２ｎ）は低階調側電圧を出力し、予備のバッファ１０３の出力端子ＲＯＵＴは低階調側を出力している。

このように、予備のバッファ１０３が電荷配分動作中にオフし、アイドリング電流を止めることができ、低消費電力化が可能となる。

尚、本実施の形態におけるスイッチ１０１、１０２、１０４、１０６、１０８、１０９を同様の機能のＮ型ＭＯＳトランジスタ、またはＰ型ＭＯＳトランジスタで構成しても良く、本発明と同様の効果が得られる。

（実施の形態５）
図９に本発明の実施の形態５における液晶表示装置の概略構成図を示す。尚、図１１の液晶表示装置において、図１１に示した従来のディスプレイ駆動回路と同じ構成要素については、同じ図番を付して詳細な説明を省略する。

図９に示すように、実施の形態５における液晶表示装置は、スイッチ１０６、１０８、１０９を備えている点で従来の液晶表示装置と異なる。

以上のように構成された液晶表示装置について、図１０のタイミングチャートを用いて動作を説明する。

まず、出力端子と予備のバッファ１０３の入力端子ＲＩＮとは、配線１０５を介して接続され、制御信号ＴＧ１によりスイッチ１０２、１０４はオンし、制御信号ＴＧ２によりスイッチ１０８、１０９はオンし、制御信号ＣＳ１によりスイッチ１０１、１０６はオフし、奇数出力端子ＯＵＴ（１）、（３）〜（２ｎ−１）は低階調側電圧を出力し、偶数出力端子ＯＵＴ（２）、（４）〜（２ｎ）は高階調側電圧を出力し、予備のバッファ１０３の出力端子ＲＯＵＴは高階調側を出力している。次に、制御信号ＴＧ１によりスイッチ１０２、１０４はオフし、制御信号ＴＧ２により１０８、１０９はオフし、制御信号ＣＳ１によりスイッチ１０１、１０６はオンし奇数出力端子ＯＵＴ（１）、（３）〜（２ｎ−１）と偶数出力端子ＯＵＴ（２）、（４）〜（２ｎ）、予備のバッファ１０３の出力端子ＲＯＵＴがショートされ、電荷配分動作が行われ中間電圧になる。このとき、予備のバッファ１０３は電源供給がないためオフしている。続いて、制御信号ＴＧ２により１０８、１０９はオンし、予備のバッファ１０３はオンする。続いて、制御信号ＴＧ１によりスイッチ１０２、１０４はオンし、制御信号ＣＳ１によりスイッチ１０１、１０６はオフし、奇数出力端子ＯＵＴ（１）、（３）〜（２ｎ−１）は高階調側電圧を出力し、偶数出力端子ＯＵＴ（２）、（４）〜（２ｎ）は低階調側電圧を出力し、予備のバッファ１０３の出力端子ＲＯＵＴは低階調側を出力している。

このように、予備のバッファ１０３が電荷配分動作中にオフし、アイドリング電流を止めることができ、かつ電荷配分動作終了前に制御信号ＴＧ２によりオンするため、低消費電力化と電荷配分動作終了後の予備のバッファの安定動作が可能となる。

本発明にかかる液晶表示装置は、断線不良を修復した液晶パネルにおいて、予備のバッファにより予備配線を介し修復された信号線の負荷に関しても電荷配分される効果を有しており、液晶パネルに使用すると非常に有用である。また、有機ＥＬパネルやＰＤＰ等の用途にも応用できる。

本発明の実施の形態１における液晶表示装置の構成図本発明の実施の形態１における液晶表示装置の動作タイミングチャート本発明の実施の形態２における液晶表示装置の構成図本発明の実施の形態２における液晶表示装置の動作タイミングチャート本発明の実施の形態３における液晶表示装置の構成図本発明の実施の形態３における液晶表示装置の動作タイミングチャート本発明の実施の形態４における液晶表示装置の構成図本発明の実施の形態４における液晶表示装置の動作タイミングチャート本発明の実施の形態５における液晶表示装置の構成図本発明の実施の形態５における液晶表示装置の動作タイミングチャート従来の液晶表示装置の構成図従来の液晶表示装置の動作タイミングチャート

符号の説明

１００各信号線駆動用バッファ
１０１、１０２、１０４、１０６、１０７、１０８、１０９スイッチ
１０３予備のバッファ
１０５各信号線と予備のバッファの接続配線
ＩＮ（１）〜ＩＮ（２ｎ）各信号線駆動用バッファの入力
ＯＵＴ（１）〜ＯＵＴ（２ｎ）出力端子
ＲＩＮ予備のバッファの入力端子
ＲＯＵＴ予備のバッファの出力端子
ＴＧ１、ＴＧ２、ＣＳ１、ＣＳ２制御信号
Ｖｃｃ、Ｖｓｓ電源

Claims

液晶パネルの信号線ラインを駆動し、駆動時に信号線ラインの電荷再利用を行う液晶表示装置において、
駆動出力用の複数のバッファを複数の信号線に接続し、予備のバッファの出力を予備の信号配線に接続し、前記複数の信号線と前記予備の信号配線との電荷配分手段を備えることを特徴とする液晶表示装置。
前記電荷配分手段が電荷配分時に前記駆動出力用の複数のバッファは第１の制御信号によって前記複数のバッファの出力間を短絡するスイッチを制御し、前記予備のバッファは第２の制御信号によって前記複数のバッファの出力と前記予備のバッファの出力を短絡するスイッチを制御し、前記予備のバッファの未使用の場合の電荷配分時には、前記駆動出力用の複数のバッファの出力は前記第１の制御信号により電荷配分し、前記予備のバッファの出力は前記第２の制御信号により電荷配分が行わないことを特徴とする
請求項１に記載の液晶表示装置。
前記電荷配分手段が前記予備のバッファの入力と出力を短絡するスイッチを備え、前記予備のバッファの未使用の場合の電荷配分時には、前記予備のバッファの出力では電荷配分を行わないように前記スイッチを第３の制御信号によって制御することを特徴とする
請求項１に記載の液晶表示装置。
前記電荷配分中に前記予備のバッファをオフすることを特徴とする
請求項１から３のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
前記予備のバッファのオフからオンへの復帰タイミングを前記電荷配分期間終了前に復帰させることを特徴とする
請求項４に記載の液晶表示装置。
前記スイッチが、Ｐ型ＭＯＳトランジスタとＮ型ＭＯＳトランジスタとが並列に接続されたスイッチで構成することを特徴とする
請求項２または３に記載の液晶表示装置。
前記予備のバッファをオフする手段を、スイッチで構成することを特徴とする
請求項４から５に記載の液晶表示装置。
前記スイッチが、Ｐ型ＭＯＳトランジスタとＮ型ＭＯＳトランジスタとが並列に接続されたスイッチで構成することを特徴とする
請求項７に記載の液晶表示装置。
前記スイッチが、電源電圧側をＰ型ＭＯＳトランジスタで構成し、かつグランド電圧側をＮ型ＭＯＳトランジスタで構成したスイッチであることを特徴とする
請求項７に記載の液晶表示装置。