JPH04204891A - 液晶表示装置の駆動回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はマトリクス型表示装置の駆動回路に関し、特に
、列電極駆動部が改良されたマトリクス型表示装置の駆
動回路に関する。

（従来の技術） 従来のアクティブマトリクス型液晶表示装置の模式的構
造を第３図（ａ）に、その液晶表示装置の各部の信号波
形を同図（ｂ）に示す。本液晶表示装置は、液晶表示パ
ネル１１と、液晶パネル１１を駆動するための、行電極
ドライバ１２、列電極ドライバ１４、信号制御部１３、
データ制御部１５等から成る駆動回路から構成される。

液晶パネル１１は、第３図（ａ）右側の拡大図に示され
るような構造を有する絵素がＭ行×Ｎ列配列して構成さ
れる。図に示されるように、各絵素にはＴＰＴから成る
スイッチングトランジスタ１１−ｃが設けられ、ＴＰＴ
のゲートには行電極１１−８が、ドレインには列電極１
１−ｂが、そしてソースには絵素液晶が接続される。Ｍ
本の行電極１１−８は全て行電極ドライバ１２に接続さ
れ、Ｎ本の列電極１１−ｂは全て列電極ドライバ１４に
接続される。

行電極ドライバ１２はシフトレジスタを中心に構成され
、第３図（ｂ）に示すように、制御信号部１３からのク
ロックパルスφ１に従って走査パルスＳをシフトさせ、
各行電極１１−ａに順次出力してゆく。列電極ドライバ
１４はシフトレジスタ、サンプルホールド回路等から成
り、データ制御部１５から直列に送られてくる画像信号
を制御信号部１３からのクロックパルスφ２に同期して
各列に対応するタイミングでサンプリングし、その信号
値を１水平走査期間（第３図（ｂ）の走査波形における
Ｆ）だけホールドしてそれぞれの列電極に出力する。

列電極ドライバ１４には、各列電極１１−ｂ毎に第４図
（ａ）に示すようなサンプリングホールド回路が備えら
れている。同図に示すように、本回路は、サンプリング
部、ホールド、部、ａカバソファ部から構成され、サン
プリング部には第１スイツチ２１とサンプリングキャパ
シタ２３（容量Ｃ１１）　、ホールド部には第２スイツ
チ２２とホールド牛ヤバシタ２４（容量Ｃｌ２）、そし
て出カバ、ファ部には第３及び第４スイツチ２６．２７
とオペアンプ２５が備えられている。第１スイツチ２１
にはサンプリングパルスＰａが、第２スイツチ２２には
出力パルスＰｂが、第３及び第４スイツチ２６．２７に
はリセットパルスＰｃがそれぞれスイッチング制御信号
として入力され、これらスイ、。

チング制御信号パルスが７＼イレベルとなったときに各
スイッチ２１．２２．２６．２７は導通状態となる。

クロックパルスφｌとこれらスイッチング制御信号Ｐａ
、Ｐｂ、Ｐｃのタイミングの関係を第４図（ｂ）に示す
。まず、サンプリングパルスＰａによりスイッチ２１が
導通となり、入力画像信号のその時点での電圧がサンプ
リングキャパシタ２３に印加される。この信号電圧の印
加によりサンプリングキャパシタ２３が信号電圧電位ま
で充電されるため、サンプリングパルスＰａがローレベ
ルに下がってスイ・ノチ２１が非導通となった後も、こ
の信号電圧の値はサンプリングキャパシタ２３に保持さ
れる。

このようにして、ｌ水平走査期間内にＮ本の列電極１１
−ｂの全てについて順次画像信号電圧がサンプリングさ
れた後、全ての列電極の第２スイツチ２２に入力される
出力パルスｐｂがハイレベルとなり、スイッチ２２が導
通となる。これにより、サンプリングキャパシタ２３に
保持されていた信号電圧がホールドキャパシタ２４に印
加され、ホールドキャパシタ２４を同様に信号電圧レベ
ルまで充電する。ホールドキャパシタ２４に保持された
信号電圧は次の１水平走査期間保持され、その間、信号
電圧はオペアンプ２５を通じて対応する列電極１１−ｂ
に出力され続ける。

１水平走査期間が終了すると第３及び第４スイツチ２６
．２７に入力されるリセットパルスＰｃがハイレベルと
なり、ホールドキャパシタ２４に保持されている電圧は
これらのスイッチ２６．２７を通じて放電されて消滅す
る。これらスイッチ２６．２７が非導通に戻った後、前
の水平走査期間の間にサンプリングされ、サンプリング
キャパシタ２３に保持されていた信号電荷がホールドキ
ャパシタ２４に転送される。

（発明が解決しようとする課Ｈ） 上記従来の列電極ドライバの構成では、入力画像信号か
らサンプリングされ、サンプリングキャパシタ２３に保
持された信号電圧をホールドキャパシタ２４に忠実に転
送するためには、サンプリングキャパシタ２３の容量Ｃ
１ｌをホールドキャパシタ２４の容量Ｃ１２に対して十
分に大きくする必要がある。その理由は次の通りである
。

サンプリングキャパシタ２３の両電極間の電圧をＶ１％
　　ホールドキャパシタ２４の両電極間の電圧をＶｇと
すると、これらの間には、 Ｖｇ”　（Ｃ１ｌ／　（Ｃ１１＋Ｃｌ２）　ｌ　　・Ｖ
ｉという関係がある。この式の右辺は、Ｃ１２の値が大
きくなるに従いＶｇがＶｉよりも小さくなること、従ッ
テ、Ｖｇ＝ＶｆとするためにはＣＩＤ＞Ｃ１２とする必
要があることを示している。また、両キャパシタ２３．
２４の間のスイッチ２２にも抵抗成分が存在するため、
この点からもサンプリングキャパシタ２３の容量Ｃ１ｌ
を十分に大きな値とする必要がある。一方、ホールドキ
ャパシタ２４の容量Ｃ１２をあまり小さ（するとデータ
信号線への信号電圧の出力が十分に行われなくなるため
、ＣＩ２の値を小さくすることにも限界がある。

これらのことから、従来の列電極ドライバではサンプリ
ングキャパシタ２３の容量Ｃ１ｌをある程度以上の大き
い値にする必要があるが、Ｃ１ｌの値を大きくするとキ
ャパシタの素子面積が大きくなる。しかし、これは近年
の液晶表示装置の高精細化及び駆動回路の高集積化とい
う要請に反する。

また、サンプリングキャパシタ２３に信号電圧をサンプ
リングするための時間を長くとらなければならなくなる
ため、水平解像度向上の要請にも反する。

本発明はこのような現状に鑑みてなされたものであり、
その目的とするところは、上記欠点を解消し、液晶表示
装置の高精細化に対応することができる、高集積化可能
な駆動回路を提供することにある。

（課題を解決するための手段） 本発明の表示装置の駆動回路は、互いに並行する複数の
列電極を有するマトリクス型液晶表示装置の列電極に信
号電圧を出力する駆動回路であって、１本の列電極毎に
、１水平走査期間内にサンプリングした画像信号電圧を
該水平走査期間の間保持する信号保持手段、１水平走査
期間の間は非導通であり、該水平走査期間が終了した後
に導通となって該信号保持手段に保持されている画像信
号電圧を次段に出力するスイッチ手段、及び該信号保持
手段と該スイッチ手段との間に設けられたバッファ手段
を備えており、そのことにより上記目的が達成される。

（作用） 水平走査期間の後にスイッチ手段が導通となったとき、
信号保持手段に保持されている画像信号電圧がバッファ
手段を通して次段に（列電極に出力する電圧を出力期間
中保持するためのホールドキャパシタを介して列電極に
、あるいは列電極に直接）出力される。信号保持手段と
列電極との間にバッファ手段が介在することにより、信
号保持手段の放電量を小さくすることができ、信号保持
手段の容量を小さくすることができる。

（実施例） 本発明を実施例について以下に説明する。

第１図に本発明の一実施例の回路を示す。この回路は従
来の列電極ドライバにおける第４図（ａ）のサンプリン
グホールド回路に対応するものであり、第３図の列電極
ドライバ１４中に各列電極１１−ｂ毎に備えられている
。本回路は第４図（ａ）に示した従来の回路のサンプリ
ング部、ホールド部、出力バッファ部に加え、サンプリ
ング部とホールド部との間にトランスファ部を有シてイ
ル。

サンプリング部の第１スイツチ３１及びサンプリングキ
ャパシタ３２、ホールド部の第２スイツチ３３及びホー
ルドキャパシタ３５、出力バッファ部のオペアンプ３６
及び第３、第４スイツチ３７．３８はそれぞれ第４図の
従来の回路の対応する素子と同様の機能を有する。また
、従来の回路と同様、第１〜第４スイツチ３１．３３．
３７．３８にはそれぞれサンプリングパルスＰａ、　　
出力パルスＰｂ及びリセットパルスＰｃが入力される。

本実施例においてサンプリング部とホールド部との間に
挿入されたトランスファ部は第２のオペアンプ３４によ
り構成され、この第２オペアンプは、入力と同じ値の電
圧を出力するように調整されている。

本実施例の回路の作用を次に説明する。本回路の入力端
子には、前段の画像信号増幅回路で増幅され、周期的に
反転された画像信号Ｖｉｎが入力される。ｌ水平期間中
の所定の時期に本回路の第１スイツチ３１に入力される
サンプリングパルスＰａがハイレベルとなり、その時点
での画像信号電圧Ｖｉがサンプリングキャパシタ３２（
容量Ｃ１）に印加される。これにより、サンプリングキ
ャパシタ３２の両端の電位差がＶｉとなる。１水平期間
内に全ての列電極についてこのようなサンプリングが終
了すると、次の行の最初の列のサンプリングに戻る前に
、全ての列電極の第２スイツチ３３に入力される出力パ
ルスｐｂがハイレベルとなり、第２スイツチ３３が導通
となる。これにより、サンプリングキャパシタ３２に保
持されている電圧Ｖｉが第２オペアンプ３４に入力され
、上述の通り第２オペアンプ３４は同じ電圧ｖｉを出力
する。この第２オペアンプ３４の出力はホールドキャバ
７り３５を急速に同じ電圧Ｖｉまで充電する。その後、
信号電圧が列電極から出力されるまでの動作は第４図の
従来の回路と同様である。

本実施例ではサンプリング部とホールド部との間にトラ
ンスファ部を設け、トランスファ部のオペアンプ３４が
サンプリングキャパシタ３２に保持されている信号電圧
をホールドキャパシタ３５に移転するため、サンプリン
グキャパシタ３２の容量Ｃ１はそれほど大きな値である
必要がない。従って、第１図のサンプリングホールド回
路を小型化することができ、駆動回路及び液晶表示装置
全体を小型化することができる。また、サンプリングコ
ンデンサ３２の容量Ｃ１が小さくて済むことから、サン
プリング時間を短くすることができるとともに、オペア
ンプ３４によりホールドキャパシタ３５の充電時間も短
縮されるため、液晶表示装置の高精細化にも適応するこ
とができる。

次に本発明の第２実施例を第２図により説明する。本実
施例の列電極ドライバでは、１本の列電極に対して２ｍ
の並列に接続されたサンプリングホールト回路が設けら
れている。各サンプリングホールド回路の構成は同一で
あり、第１スイツチ４１．４２、キャパシタ４３．４４
、オペアンプ４５．４６、及び第２スイツチ４７．４８
から構成される。ある１つの水平走査期間には、サンプ
リングパルスＰｄにより一方（ここでは、第２図の上の
方のサンプリングホールド回路とする）の第１スイツチ
４１がその列電極に対応する時点で導通となってその時
点での画像信号をサンプリングし、キャパシタ４３に信
号電圧を保持する。この間、上の方の第２スイツチ４７
は常に非導通となっており（出力パルスＰｆがローレベ
ルとなっている）、信号電圧はキャパシタ４３に保持さ
れたままである。また、下の方の第１スイツチも常に非
導通となっており（サンプリングパルスｐｅがローレベ
ルとなっている）、この水平走査期間の画像信号は上の
方の回路でのみサンプリングされる。

しかし、出力パルスＰｆがインバータ４９により反転し
て（ハイレベルで）入力するため、下の方の第２スイツ
チ４８はこの水平走査期間の間、常に導通となり、後述
するように、荊の水平走査期間の間にサンプリングされ
、下の方のキャパシタ４４に保持されていた信号電圧が
列電極５ｏに出力される。

次の水平走査期間ではそれとは逆に、出力パルスＰｆが
ハイレベルとなり、下の方の第２スイツチ４８が非導通
となる。それと同時に、下の方の第１スイツチ４２がサ
ンプリングパルスＰｅにより同様の時点で導通となって
画像信号をサンプリングし、キャパシタ４４に信号電圧
を保持する。上の方のサンプリングホールド回路では、
出力パルスＰｆがハイレベルであるため、第２スイツチ
４７が常に導通となり、キャパシタ４３に保持されてい
る、前の水平走査期間の間にサンプリングした画像信号
電圧がオペアンプ４５に入力され、同じ電圧で列電極５
０に出力される。

これらいずれの水平走査期間においても、第２スイツチ
４７又は４８が導通となり、キャパシタ４３又は４４か
ら列電極５ｏに信号電圧が出力される際には、キャパシ
タ４３又は４４と列電極５０との間にオペアンプ４５が
介在する。このため、キャパシタ４３の放電量を非常に
小さくすることができ、キャパシタ４３の容量を小さく
することが可能となる。

（発明の効果） 本発明によれば、液晶表示装置の列電極駆動回路におい
て、サンプリングした画像信号を保持するキャパシタの
後段にアンプを置くため、キャパシタ容量を小さくする
ことができる。このため、列電極駆動回路の集積度を上
げ、駆動回路あるいはそれを組み込んだ液晶表示装置の
サイズを小さくすることができる。また、サンプリング
キャパシタの充電時間を短くすることができるため、液
晶表示装置の高精細化にも対応することができる。

４、　　０　　な１日 第１図は本発明の一実施例としての液晶表示装置の列駆
動回路中の１個のサンプリングボールド回路の回路図、
第２図は本発明の他の実施例の回路図、第３図は液晶表
示装置全体の概略構成図、第４図は従来の駆動回路の回
路図である。

１１・・・液晶パネル、１２・・・行電極ドライバ、１
３・・・走査パルス制御部、１４・・・列電極ドライバ
、１５・・・データ制御部、３１．３３．３７．３８．
４１．４２．４７．４８・・・スイッチ、３４．３６．
４５．４６・・・オペアンプ、３２・・・サンプリング
キャパシタ、３５・・・ホールドキャパシタ、４３．４
４・・・サンプリングホールド共用キャパシタ、４９・
・・インバータゲート、５０・・・列電極量　　上

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、互いに並行する複数の列電極を有するマトリクス型
   液晶表示装置の列電極に信号電圧を出力する駆動回路で
   あって、１本の列電極毎に、１水平走査期間内にサンプ
   リングした画像信号電圧を該水平走査期間の間保持する
   信号保持手段、１水平走査期間の間は非導通であり、該
   水平走査期間が終了した後に導通となって該信号保持手
   段に保持されている画像信号電圧を次段に出力するスイ
   ッチ手段、及び 該信号保持手段と該スイッチ手段との間に設けられたバ
   ッファ手段 を備えている液晶表示装置の駆動回路。