WO2004066258A1

WO2004066258A1 - 表示装置

Info

Publication number: WO2004066258A1
Application number: PCT/JP2003/016604
Authority: WO
Inventors: Noboru Toyozawa; Yoshiharu Nakajima; Hirotoshi Koyama
Original assignee: Sony Corporation
Priority date: 2003-01-24
Filing date: 2003-12-24
Publication date: 2004-08-05
Also published as: JP4062106B2; TWI237223B; TW200424999A; CN1739136A; KR101008005B1; CN100416645C; JP2004226785A; KR20050092731A

Abstract

　表示装置は、表示領域とこれを駆動する周辺の回路部とを絶縁基板１上に一体的に集積形成したパネルからなる。表示領域は、マトリクス状に配置した画素電極とこれに対向するコモン電極と両者の間に保持された電気光学物質とを含む。回路部は、表示データに応じて画素電極側に信号電圧を書き込むドライバと、コモン電極側にコモン電圧を印加するコモンドライバ５と、信号電圧に対してコモン電圧のレベルを調節するため所定のオフセット電圧ΔＶを生成するカップリングコンデンサＣ１を備えたオフセット回路５１と、電源電圧の立ち上げ時カップリングコンデンサＣ１をオフセット電圧ΔＶまでプリチャージするとともに、電源電圧の立ち下げ時カップリングコンデンサＣ１をディスチャージするスタート回路５２とを含む。　これにより、コモンドライバ用のスタート回路をシステムディスプレイ構成の表示装置内に搭載して実装を合理化することができる。

Description

表示装置技術分野

本発明は画素電極とこれに対向するコモン電極とを備えた表示装置に関する。より詳しくは、コモン明電極に印加する交流コモン電圧を生成する回路周りの改良技術に関する。

書

背景技術

従来のアクティブマトリタス液晶パネルなどで代表されるフラット型の表示装置は、電子機器のディスプレイ部品として多用されている。ァタティブマトリタス型の表示パネルは、電子機器の本体側から供給される表示データ及び電源電圧に応じて動作し、表示領域とこれを駆動する周辺の回路部とを絶縁基板上に一体的に集積形成したいわゆるシステムディスプレイ構成を取ることが一般化されている。この場合、表示領域はマトリクス状に配置した画素電極とこれに対向するコモン電極と両者の間に保持された液晶などの電気光学物質とを含む。一方、表示領域を囲む周辺の回路部は、表示データに応じて画素電極側に信号電圧を書き込むドライバと、コモン電極側にコモン電圧を印加するコモンドライバとを含んでいる。係る構成を有する表示装置は特開 2 0 0 0 - 1 9 3 9 4 1号公報に開示されている。

電気光学物質として液晶を用いた場合、通常液晶材料の劣化を防止する為交流駆動が採用されている。所定の周期毎に画素電極側に印加され- る信号電圧の極性を反転するとともに、これに合わせてコモン電圧も反転する。従って、従来のコモンドライバは所定の周期でコモン電圧を反転生成している。ところで液晶材料やこれを駆動する薄膜トランジスタなどのアクティブ素子は極性に関し非対称性を有している。従って、信号電圧とコモン電圧の中心電位を完全に一致させると、非対称性があらわとなり焼付けゃフリツ力など画像劣化が目立つ様になる。そこで、従来の表示装置は、コモンドライバに加え、信号電圧に対してコモン電圧のレベルを調整する為所定のオフセット電圧を生成する力ップリングコンデンサを備えたオフセット回路を取り付けている。液晶材料やァクティブ素子の極性に関する非対称性を相殺する様にオフセット電圧を設定することで、画像の焼付けゃフリツ力を防止できる

表示装置の電源を投入する時には、オフセット回路に含まれるカップリングコンデンサを所定のオフセット電圧まで充電する必要がある。充電が完了すると、コモンドライバから出力されるコモン電圧に所定のォフセット電圧が加えられるので、正規の画像を表示できる。しかしながら、電源投入後力ップリングコンデンサの充電完了までの過渡期では、コモン電圧のレベルが安定しない為、フリツ力が見える場合がある。これを防ぐ為、従来から電源投入時、カツプリングコンデンサを急速に充電する為のスタート回路が用いられている。このスタート回路は、電源遮断時力ップリングコンデンサを放電する場合にも用いられる。

しかしながら、従来のコモンドライバ用スタート回路 (急速充放電回路）は、システムディスプレイ構成を取る表示装置外の駆動システムで実現されていた。この場合、部品点数の増加や、表示装置外部の駆動システム規模が大きくなる問題がある。発明の開示- 上述した従来の技術の課題に鑑み、本発明はコモンドライバ用のスタ一ト回路をシステムディスプレイ構成を取る表示装置内に搭載することを目的とする。係る目的を達成するために以下の手段を講じた。即ち、電子機器のディスプレイ部品として用いられ、電子機器の本体側から供給される表示データ及び電源電圧に応じて動作し、表示領域とこれを駆動する周辺の回路部とを絶縁基板上に一体的に集積形成したパネルからなる表示装置であって、前記表示領域は、マトリクス状に配置した画素電極とこれに対向するコモン電極と両者の間に保持された電気光学物質とを含み、前記回路部は、表示データに応じて該画素電極側に信号電圧を書き込むドライバと、コモン電極側にコモン電圧を印加するコモンドライパと、信号電圧に対してコモン電圧のレベルを調節するため所定のオフセット電圧を生成する力ップリングコンデンサを備えたオフセット回路と、電源電圧の立ち上げ時該オフセット回路のカップリングコンデンサをオフセット電圧までプリチャージするとともに、電源電圧の立ち下げ時該カップリングコンデンサをデイスチャージするスタート回路とを含むことを特徴とする。具体的には、前記パネルは、該表示領域及びこれを駆動する周辺の該回路部ともに、共通の絶縁基板上に同一プロセスで形成された薄膜トランジスタで構成されており、前記コモンドライバ、オフセット回路及びスタート回路は、該カップリングコンデンサを除いて該共通の絶縁基板上に搭載されている。好ましくは、前記スタート回路は、電源電圧の立ち上げ時及び電源電圧の立ち下げ時のみ動作し、それ以外の時間は非動作状態になる。

また本発明は、通常消費電力状態と低消費電力状態の切り替えが可能な電子機器のディスプレイ部品として用いられ、電子機器の本体側から供給される表示データ及ぴ電源電圧に応じて動作し、表示領域とこれを駆動する周辺の回路部とを絶縁基板上に一体的に集積形成-レたパネルからなる表示装置であって、前記パネルは、電子機器本体側の通常消費電力状態と低消費電力状態の切り替えに応じて動作モードと待機モードに切り替え可能であり、動作モード時、電子機器の本体側から電源電圧の供給を受けて動作し、該表示領域を駆動して所望のディスプレイを行い、待機モード時、電子機器の本体側から電源電圧の供給を受けている状態のまま、該表示領域の駆動を停止するとともに、回路部を不活性化してパネルの電力消費を抑制する待機制御手段を備えており、前記表示領域は、マトリタス状に配置した画素電極とこれに対向するコモン電極と両者の間に保持された電気光学物質とを含み、前記回路部は、電子機器の本体側から送られる表示データに応じて該画素電極側に信号電圧を書き込むドライバと、コモン電極側にコモン電圧を印加するコモンドライバと、信号電圧に対してコモン電圧のレベルを調節するため所定のオフセット電圧を生成する力ップリングコンデンサを備えたオフセット回路と、待機モードから動作モードに復帰する際事前に該オフセット回路の力ップリングコンデンサをオフセット電圧までプリチャージするとともに、動作モードから待機モードに移行した時該カップリングコンデンサをデイスチャージするスタート回路とを含むことを特徴とする。具体的には、前記パネルは、該表示領域及ぴこれを駆動する周辺の該回路部ともに、共通の絶縁基板上に同一プロセスで形成された薄膜トランジスタで構成されており、前記コモンドライバ、オフセット回路及びスタート回路は、該カップリングコンデンサを除いて該共通の絶縁基板上に搭載されている。好ましくは前記スタート回路は、待機モードから動作モードに復帰する時及ぴ動作モードから待機モードに移行する時のみ動作し、それ以外の時間は非動作状態になる。

本発明によれば、表示装置のコモン電極に印加するコモン電圧のオフセット用カップリングコンデンサを、電源投入時所望のオフセ-ット電位まで急速に充電させるシステムを、液晶表示装置内に搭載している。すなわち、システムディスプレイ構成の表示パネルは、表示領域及びこれを駆動する周辺の回路部ともに、共通の絶縁基板上に同一プロセスで形成された薄膜トランジスタで構成されている。この回路部に属するコモンドライバ、オフセット回路及ぴスタート回路は、カップリングコンデンサを除いて共通の絶縁基板上に薄膜トランジスタなどで集積形成されている。場合により、通常の動作モードと待機モードを切り換え可能なシステムディスプレイが使われる。この時には、待機モードから動作モ一ドに復帰する際、同様にコモン電圧シフト用のカツプリングコンデンサを急速充電する必要がある。この為のスタート回路も、表示装置に内蔵することができる。図面の簡単な説明

図 1は、本発明に係る表示装置の全体構成を示すブロック図である。図 2は、表示装置のオンシーケンス及ぴオフシーケンスを示すタイミングチャートである。

図 3は、待機モードを備えた表示装置のオンシーケンス及ぴォフシ一ケンスを示すタイミングチャートである。

図 4は、図 1に示した表示装置に搭載されるスタート回路の実施例を示す回路図である。

図 5は、図 4に示したスタート回路のオンシーケンスを示すタイミングチヤートである。

図 6は、図 4に示したスタ一ト回路のオフシーケンスを示すタイミングチヤートである。

図 7は、待機モード対応のスタート回路の実施例を示す回路図である。図 8は、図 7に示したスタート回路のオンシーケンスを示すタイミングチャートである。

図 9は、図 7に示したスタート回路のオフシーケンスを示すタイミングチヤートである。発明を実施するための最良の形態

以下図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。図 1は本発明に係る表示装置の全体構成を示すプロック図である。図示する様に、本表示装置 0は、ガラスなどからなる絶縁基板 1 の上に集積形成されている。絶縁基板 1 の中央には表示領域 2が形成されており、これを囲む様に周辺の回路部も一体的に形成されている。矩形の絶縁基板 1の上辺には接続端子が形成されており、フレキシブルプリントケーブル ( F P C ) 1 1を介して、電子機器本体側（セット側）と接続する様になっている。 F P C 1 1は複数の配線が平面的に配列した単層構造のフラットケープ、ノレとなってい'る。

表示領域 2は行状のグートライン G 1〜G mと列状の信号ライン S 1 〜 S nが互いに交差配置したマトリタス構成となっている。各ゲートライン Gと信号ライン Sの交差部には画素が形成されている。本実施形態では、各画素は液晶素子 L C、捕助容量 C S及ぴ薄膜トランジスタ T F Tで構成されている。液晶素子 L Cは画素電極とこれに対向するコモン電極（C O M ) と両者の間に保持された液晶（電気光学物質）とで構成されている。 T F Tのゲート電極はゲートライン Gに接続し、ソース電極は信号ライン Sに接続し、ドレイン電極は液晶素子 L Cの画素電極に接続している。捕助容量 C Sは T F Tのドレイン電極と補助容量ラインとの間に接続されている。 T F Tはゲートライン Gから供給される選択パルスで導通し、信号ライン Sから供給される信号電圧を対応する液晶素子 L Cの画素電極に書き込む。補助容量 C Sはーフレームもしくは一フィールドの間、信号電圧を保持しておく。

液晶素子 L Cは一般に交流駆動される。すなわち、信号ライン Sを介して液晶素子 L Cに書き込まれる信号電圧は周期的に極性が反転する。これに合わせて、液晶素子 L Cのコモン電極 C O Mに印加するコモン電圧 V C O Mも周期的に極性反転する必要がある。ここで、液晶素子 L C やこれをスィツチング駆動する T F Tには、極性に関し非対称性がある。この為、画素電極側とコモン電極側で中心レベルを合わせておくと、極性に関する非対称性が表われて、焼付きなど画質の劣化が生じる。この対策として、信号電圧に対しコモン電圧を所定電圧分だけオフセットし、極性に関する非対称性を打ち消すことが行われている。尚、捕助容量 C Sも、液晶素子 L Cの交流駆動に合わせて、交流動作させる必要がある。この為、各補助容量 C Sに共通接続された補助容量ラインに、同じく所定の周期で極性反転する電圧を印加する必要がある。

上述した表示領域 2を囲む上下左右四辺に周辺の回路部が集積形成されている。本実施形態の場合、この周辺回路部は、垂直ドライバ 3、水平ドライバ 4、 C O Mドライバ 5、 C S ドライバ 6、 D C / D Cコンパータ 7、 D C / D Cコンバータ 7 a 、レベルシフタ ( L / S ) を含むィンターフェース 8、タイミングジェネレータ 9、アナログ電圧ジエネレータ 1 0などを含んでいる。但し本発明はこの構成に限られるものではなく、表示装置 (システムディスプレイ） 0の仕様に応じて適宜必要な回路が追加される一方、不必要な回路は削除される。例えば、場合により信号電圧とは別に完全な白表示や完全な黒表示に使われる信号電圧レペルを生成するドライバなどが組み込まれることもある。

垂直ドライバ 3は各ゲートライン G 1〜G mに接続され、線順次で選択パルスを供給する。水平ドライバ 4は上下一対形成されており、各信号ライン S 1〜S nの両端に接続して、両側から同時に所定の信号電圧を供給している。尚この信号電圧は F P C 1 1を介してセット側から送られてくる表示データ（画像情報）に応じたものとなっている。コモンドライバ（COMドライバ） 5は、周期的に極性反転するコモン電圧 V C OMを各液晶素子 L Cに共通するコモン電極に印加する。 C OMドライノ 5にはオフセット回路やスタート回路（COMスタータ）が付属している。オフセット回路はコモンドライバ 5で生成されるコモン電圧のオフセットレベルを調節する。スタート回路（COMスタータ）はパネルの起動時にオフセット回路を充電してコモン電圧 V COMの印加を速やかに立ち上げる。 C S ドライバ 6は周期的に極性反転する電圧を、各捕助容量 C Sに共通する補助容量ラインに印加する。

D C/D Cコンバータ 7は、電子機器本体から F P C 1 1を介して供給される一次の電源電圧を、パネル（表示装置 0 ) の仕様に応じた二次の電源電圧に変換する。特に、 D C/D Cコンバータ 7は正側の電源電圧 VD Dの変換に用いられる。これに対し、 D C/D Cコンバータ 7 a は負側の電源電圧 V s Sの変換に用いられる。

L/Sを含むィンターフェース 8は、 F P C 1 1を介してセット側から供給されたクロック信号、同期信号、画像信号などの制御信号を受け入れる。レベルシフタ L / Sは、セット側から送られてきた制御信号 (外部制御信号）をレベルシフトして、表示装置内部の回路動作仕様に適合した制御信号（内部制御信号）を生成する。尚、本明細書では外部制御信号と内部制御信号を区別する必要がある場合、各制御信号の種類を表わす記号の後ろに外部制御信号の場合数字（3 ) を付し、内部制御信号の場合数字（ 5 ) を付することがある。タイミングジェネレータ 9は、 L/Sを含むィンターフェース 8から送られてきたク口ック信号や同期信号を処理して、回路各部のタイミング制御に必要なク口ック信号などを生成する。アナログ電圧ジヱネレータ 1 0は、あらかじめ階調に応じた複数のレベルのアナログ電圧を、水平ドライバ 4に供給する。水平ドライバ 4は、電子機器の本体側から送られる画像情報に応じて階調化されたアナログの信号電圧を液晶素子 L Cに書き込む。

図 2は、表示装置側に対するセット側の制御シーケンスを示すタイミングチャートであり、（A) はオンシーケンスを表わし、（B) はオフシーケンスを表わしている。図 2は、待機モード（スタンバイモード）に関するシーケンス制御がない通常の場合を表わしている。ディスプレィ側に対してセット側からマスタク口ック MCK、水平同期信号 HS Y NC、垂直同期信号 V S YNC、表示データ DATA、リセット信号 R S T、表示許可信号 P C I、電源電圧 VDDが所定のシーケンスに従つて入力される。セット側からディスプレイ側を立ち上げるオンシーケンス ( A) では、最初に V D Dが立ち上がり次いで M C K、 HSYNC、 V S Y N Cがアクティブになる。時間 t o n 1経過後、リセット信号 R S Tがローからハイに切り換わり、ディスプレイの回路部が初期化される。この後時間 t o n 2経過後、 DATAがローからアクティブに切り換わるとともに、表示許可信号 P C Iがローからハイに切り換わる。これにより、ディスプレイの表示領域に画像が映し出される。

セット側からディスプレイを立ち下げるオフシーケンス (B ) では、まず DAT Aがアクティブからローに切り換わるとともに表示許可信号 P C Iがハイからローに切り換わる。時間 t o f f 1経過後、リセット信号 R S Tがハイからローに切り換わり、ディスプレイの回路の内部状態をリセットする。時間 t o f f 2経過後、 MCK、 HS YNC、 V S YNCの供給を遮断し最後に VDDを立ち下げる。これにより、 YD D は接地電位あるいは浮遊電位となる。

図 3は、待機モード（スタンパイモード）を採用したオンシーケンス及ぴオフシーケンスを示すタイミングチヤ一トである。-理解を容易にする為、図 2に示した通常のオンシーケンス及ぴオフシーケンスと対応する部分には対応する参照符号を用いてある。セット側は通常消費電力状態と低消費電力状態の切り換えが可能である。これに合わせてディスプレイ側を動作モードと待機モード（スタンパイモード）に切り換え制御する必要があり、この為セット側はディスプレイ側に対してスタンパイ信号 S T Bを入力している。

オンシーケンス（A) では、まずスタンパイ信号 S T Bがローからハィに立ち上がり、ディスプレイは待機モードから動作モードに復帰する。 S TBの立ち上がりに合わせて、 MCK、 HS YNC、 V S YNCがァクティブになる。但し、 VDDは S TBに関わらず常に供給されている。時間 t o n 1経過後 R S Tがローからハイに切り換わり、ディスプレイの回路状態が初期化される。時間 t o n 2経過後 DAT Aがアクティブになるとともに P C Iがハイに切り換わり、画像が表示領域に映し出される。

オフシーケンス (B) ではまず DAT A及ぴ P C Iが非ァクティブとなる。 t o f f 1経過後 R S Tがハイからローになりディスプレイの内部回路がリセットされる。 t o f f 2経過後 S T Bがハイからローに切り換わるとともに、 MCK、 HS YNC、 V S YNCが非アクティブになる。 S TBがハイからローになることで、ディスプレイ側は動作モードから待機モ一ドに移行する。一方 VD Dは待機モードに移行したにも関わらず、常に電源電圧に維持されている。

この様にスタンパイモードを揉用したシステムでは、 VDDをァクティプとしたままディスプレイ側の駆動回路システムを S TBに応じて非アクティブとする。スタンバイモード制御に用いる信号 S T Bは、図示の様にセット側から独立して入力される制御信号の場合もあるが、セット側から供給される他の外部信号を、ディスプレイ側で内部的に論理処理して生成することもできる。オフシーケンスでは R S Tでディスプレィの内部回路を論理リセットしてから、 S TBが立ち下がることになる。その際、セット側から供給されるマスタク口ック MC Kや同期信号 H S YNC，V S YNCなどはアクティブな状態から一定電位に固定される。図示の例ではローレベル（GNDレベル）に固定されているが、場合によっては VDDレベルに固定してもよい。

スタンパイ信号 S T Bの立ち下げに応じて待機モードに移行した表示装置は、電子機器の本体側から電源電圧 VDDの供給を受けている状態のまま、表示領域の駆動を停止するとともに、回路部を不活性化してパネルの電力消費を抑制する待機制御手段を備えている。この待機制御手段は回路部の各プロックに分散配置されており、各回路ブロック毎に S T Bの立ち下げに応答して不活性化の為の制御シーケンスを実行する。図 4は、図 1に示した COMドライバ 5に付随するオフセット回路やスタート回路の具体的な構成例を示す回路図である。本実施例はスタンバイモードに対応していない通常のスタート回路を用いている。図示する様に、コモンドライバ（COMドライバ） 5を中心としてオフセット回路 5 1及ぴスタート回路 5 2がレイアウトされている。 COMドライバ 5は所定の周期信号 F R Pに応じて極性が反転するコモン電圧 VCO Mを、出力ノード VCOMOに送り出す。本実施例では、周期信号 F R Pはフレーム周期を規定する信号となっている。又 C O Mドライバ 5は内部リセット信号 R S T 5により論理リセットが掛かる様になつている。オフセット回路 5 1は信号電圧に対してコモン電圧のレベルを調節する為所定のオフセット電圧 Δ Vを生成する力ップリングコンデンサ C 1 を備えている。このカツプリングコンデンサ C 1は外付け部品であり、パネルが組み込まれる絶縁基板 1 とは別の基板に搭載されている。オフセット回路 5 1はその他に可変抵抗 R 3 と薄膜トランジスタで構成されるスィッチ SW4を含んでいる。可変抵抗 R 3は外付け部品である。スイッチ SW4は絶縁基板 1上の回路に含まれる。カツプリングコンデンサ C Iのノード VCOM Iに現われるオフセット済みのコモン電圧 VC OMは、絶縁基板 1上に形成された配線を介してコモン電極パッド（C OMパッド） 5 3 0に供給される。

スタート回路 5 2は、電源電圧の立ち上げ時オフセット回路 5 1の力ップリングコンデンサ C 1をオフセット電圧 A Vまでプリチヤ一ジするとともに、電源電圧の立ち下げ時力ップリングコンデンサ C 1をデイスチャージする。このスタート回路 5 2は絶縁基板 1上に集積形成された内蔵回路であり、内部リセット信号 R S Τ 5が入力されるバッファ（Β U F ) 5 1 2、ィンパータ 5 1 5、バッファ 5 1 6、レベルシフタ 5 2 0などを含んでいる。更に正側の電源電圧 VD D 2と負側の電源電圧 V S S 2 との間に直列接続された抵抗 R 1， R 2を含んでいる。抵抗 R 1 と R 2の間の中間ノード Αはノード VCOMOとスィッチ SW3を介して接続している。この他抵抗 R 1の上端側にはスィツチ S W 1が介在し、抵抗 R 2の下端側にもスィツチ SW2が介在している。以上の構成から明らかな様に、 COMドライバ 5、オフセット回路 5 1及ぴスタート回路 5 2のほとんど全ての部分が絶縁基板 1上に集積形成されており、力ップリングコンデンサ C 1及ぴ可変抵抗 R 3のみが外付けとなっている。引続き図 4を参照して、電源投入時におけるスタート回路 5 2のオンシーケンスを説明する。第一段階で表示装置の電源電圧 VDD 2が立ち上がる。これによりスィッチ SW 1， S W 2 , SW3及ぴ SW4が導通状態となる。直列抵抗 R l， R 2によって、 VDD 2が抵抗分割され、ノード Aが中間電位 Δ Vとなる。スィッチ SW3 , SW4も導通状態となっているので、ノード V C O M Oもノード Aと同電位となり、カップリングコンデンサ C 1が充電される。直列抵抗 R l， R 2の比は、ノード Aとノード VCOMOの電位差が Δ Vとなる様に設定されている。第二段階として表示装置内の駆動回路用リセット信号 R S T 5が立ち上がる。これにより表示装置内の C OMドライバ 5がアクティブとなり、交流のコモン電圧を出力する。この時リセット信号 R S T 5に応答してスィッチ SW1， S W 2 , SW3及び SW4が非導通状態となる。カツプリングコンデンサ C 1には第一段階で十分に電荷が充電されている為、 COMドライバ 5の出力がカップリングされ、 AVだけ D Cシフトされた電位がノード V C OM Iに出力される。可変抵抗 R 3は、ノード VC OM Iの電位が Δ Vシフトする様に設定されている。この後第三段階として表示開始信号 P C Iが立ち上がり、表示領域に画像が映し出される。次にスタート回路 5 2のオフシーケンスを説明する。第一段階で表示命令 P C Iが立ち下がり、表示領域の画面が非表示となる。続いて第二段階で、表示装置内の駆動回路用リセット信号 R S T 5が立ち下がる。これによりスィッチ S W 1， S W 2 , SW3及ぴ SW4が導通状態となる。スィッチ SW1は PMO S T F Tで構成され、 S W 2 , S W 3及び' SW4は NMO S T F Tで構成されている。一方表示装置内の C OMドライバ 5が非アクティブとなる。直列抵抗 R l， R 2によって、電源電位 VDD 2が抵抗分割され、ノード Aにおいては中間電位 Δ Vとなる。 S W4も導通状態となっているので、ノード VCOM Iは GNDレベルとなる。これにより、カップリングコンデンサ C 1はデイスチャージされる。この後第三段階として電源電圧 VD D 2が立ち下がる。

図 5は、上述したオンシーケンスのタイミングチャートである。一点鎖線より上の部分はセット側からパネル側に入力される表示データ D A T A、リセット信号 R S T 3、表示開始信号 P C I、電源電圧 VDDの状態変化を表わしている。一点鎖線より下の部分は、パネル内で生じる電源ライン、ノード、内部信号などの状態変化を表わしている。図示する様に、タイミング T 1でセット側から電源電圧 VDDが供給され、タイミング T 3で初期化の為のリセット信号 3が入力され、タイミング T 5で表示データ DAT A及び表示開始信号 P C Iが入力される。一方パネル内部では、タイミング T 1で正側の電源電圧 VD D 2及ぴ負側の電源電圧 V S S 2がセットされる。これにより、スタート回路は動作を開始し、カップリングコンデンサの充電が始まる。充電に応じてノード V C OMOの電位が上昇する。タイミング T 3でノード V C OMOが所定のオフセット電位 Δνまで上昇する。これに合わせて周期信号 F R Ρがアクティブになるとともに、信号電位が黒レベルに設定される。更にタイミング Τ 5で信号電位 S I Gが黒レベルからアクティブとなり、表示 (D i s p l a y) が有効になる。

図 6は、上述したオフシーケンスのタイミングチャートである。セット側からはタイミング T 1で表示データ D AT A及ぴ表示命令 P C Iがローレベルに落ちる。更にタイミング T 3でリセット信号 R S T 3が口一レベルに落ち、この後タイミング T 5で電源電圧 VDDがローレベルに落ちる。これに合わせパネル内部では、タイミング T 1で信号電圧 S I Gがァクティブから黒レベルに変化するとともに、表示状態が有効から黒表示に切り換わる。更にタイミング T 3で内部リセット信号 R S T 5が立ち下がり、カップリングコンデンサの放電が開始する。これにより、ノード VCOMOの電位が徐々に低下し、タイミング T 5でローレベルに至る。これに合わせ、電源電圧 V D D 2及び V S S 2が遮断される。

図 7は、待機モードを備えたスタート回路 5 2の実施例を示す回路図である。理解を容易にする為、図 4に示した先のスタート回路と対応する部分には対応する参照番号を付してある。待機モードを備えたシステムディスプレイでは、動作モードから待機モードに移行した場合でも電源 VDDは遮断されない。そこで電源 VD Dの代用としてスタンバイ信号 S TBにより、スタート回路 5 2を制御している。図 4に示した先の実施例と同様に、コモンドライバ 5はコモン電極にコモン電圧 V C OMを印加する。オフセット回路 5 1は、信号電圧に対してコモン電圧のレベルを相対的に調節する為所定のオフセット電圧 Δ Vを生成する力ップリングコンデンサ C 1を備えている。スタート回路 5 2は電源電圧 VDD 2の立ち上げ時、オフセット回路 5 1のカツプリングコンデンサ C 1をオフセット電圧 AVまでプリチヤ一ジするとともに、電源電圧 VDD 2の立ち下げ時力ップリングコンデンサ C 1をディスチャージする。図示する様に COMドライバ 5、オフセット回路 5 1 及びスタート回路 5 2は、力ップリングコンデンサ C 1及ぴ可変抵抗 R 3を除いて共通の絶縁基板 1上に搭載されている。

オフセット回路 5 1は前述した力ップリングコンデンサ C 1の他にトランジスタスイッチ SW4と電圧レベル調整用の可変抵抗 R 3を含んでいる。抵抗 R 3はカップリングコンデンサ C 1 と同様に外付け部品である。トランジスタスィッチ SW4は絶縁基板 1に形成されている。絶縁基板 1外の力ップリングコンデンサ C 1から入力されたオフセット処理済みのコモン電圧 V COM Iは、システムディスプレイ内部のコモン電極につながる COMパッド 5 3 0に内部配線で接続されている。

スタート回路 5 2は、スタンパイ信号 S T Bが入力されるレベルシフタ 5 1 1、内部リセット信号 R S T 5が入力されるィンバータ 5 1 2、外部リセット信号 R S T 3が入力されるインパータ 5 1 3、ナンド素子 N A N D 5 1 4、インパータ 5 1 5、ノッファ（ B U F ) 5 1 6、バッファ 5 1 7、レベルシフタ 5 20などの論理回路を含んでいる。更に薄膜トランジスタで構成されるスィツチ S W 1， S W 2 , S W 3， SW5 を含んでいる。加えて正側の電源電圧 VD D 2と負側の電源電圧 V S S 2との間に直列接続された一対の抵抗 R 1， R 2を含んでいる。抵抗 R 1 と R 2の接続ボイントをノード Aで表わしてある。引続き図 7を参照して、スタート回路 5 2のオンシーケンス及びオフシーケンスを説明する。まず待機モードから動作モードに復帰するオンシーケンスでは、第一段階として S T B信号がローからハイに立ち上がる。これによりスィッチ SW1， S W2 , S W 3 , SW4が導通状態となる。直列抵抗 R 1， R 2によって、電源電位 VDD 2が抵抗分割され、ノード Aにおいては所望の中間電位となる。この中間電位は必要とされるオフセット電位 Δνに等しい。 SW3及ぴ S W4が導通状態となっているので、ノード VCOMOもノード Αと同電位になり、カップリングコンデンサ C 1がプリチャージされる。直列抵抗 R 1， R 2の比は、ノード Aとノード V C OMOの電位差が Δ Vとなる様に設定されている。この後第二段階としてリセット信号 R S T 3 , R S T 5が立ち上がり、 COMドライバ 5がアクティブとなる。同時に、スィッチ S W 1， S W 2， SW3 , SW4が非導通状態となる。一方スィッチ SW5が導通状態となり、ノード V C OMP WRが VD D 2となり、可変抵抗 R 3に電流が流れる。カップリングコンデンサ C 1には最初の第一段階で十分に電荷が充電されている為、 C OMドライバ 5の出力がカツプリングされ、 Δ Vだけ D Cシフトされた電位がノード V C OM I に出力される。可変抵抗 R 3は、 V COM I の電位がちょうど Δ Vだけシフトする様に設定されている。この後第三段階として表示開始信号が立ち上がり、画像が表示エリアに映し出される。

次に動作モードから待機モードに移行するオフシーケンスを説明する。最初に第一段階としてセット側からの表示命令 P C Iが立ち下がり、表示領域から画像が消される。続いて第二段階としてリセット信号 R S T 3， R S T 5が立ち下がる。これによりスィッチ SW1， S W 2 , S W 3 , SW4が導通状態となる。逆に SW 5が非導通状態になる。これにより外付けの可変抵抗 R 3には電流が流れなくなり、所望の節電効果が得られる。同時に絶縁基板 1内の C OMドライバ 5が非アクティブとなる為、節電効果が得られる。スィッチ SW1， S W 2が導通することで、直列抵抗 R l， R 2により、電源電位 VD D 2がノード Aにおいて所望の中間電位になる。この時 SW4も導通状態になっているので、ノード V C OM I は GNDレベルとなる。これにより、カップリングコンデンサ C 1がデイスチャージされる。最後に第三段階として S TB信号が立ち下がり、スィッチ SW 1， S W 2 , S W 3 , S W4が非導通状態となる。これにより直列抵抗 R l , R 2が正側電源ライン VD D 2及び負側電源ライン V S S 2から切り離され、不要な電流が流れなくなる。従つて所望の節電効果が得られる。

図 8は、待機モードを備えたスタート回路におけるオンシーケンスを示すタイミングチャートである。オンシーケンスで待機モードから動作モードに復帰する時、セット側からはスタンバイ信号 S TBがタイミング T 1で立ち上がる。一方電源電圧 VD Dは当初からハイレベルに維持されている。タイミング T 3でリセット信号 R S Tが立ち上がり、タイミング T 5で表示データ D AT A及ぴ表示開始信号 P C Iがアクティブになる。これと対応する様にパネル内部では、タイミング T 1で内部電源電圧 VDD 2及ぴ V S S 2が有効化される。更にスタンバイ信号 S T Bに応じて力ップリングコンデンサの充電が始まり、ノード VC OMO の電位が所定のオフセット電位まで上昇を始める。タイミング T 3で所定のオフセット電位に到達した時、内部リセット信号 R S T 5が立ち上がり、コモンドライバがアクティブになる。更にタイミング T 5で信号電位 S I Gがアクティブになるとともに表示が有効化される。

図 9は待機モードを備えたスタート回路のオフシーケンスを表わしている。動作モードから待機モードに移行する時、このオフシーケンスが実行される。電源遮断時のオフシーケンスと異なり、 VDDが維持される一方、スタンバイ信号 S T Bがハイレベルからローレベルにタイミング T 5で立ち下がる。その前にタイミング T 3でリセット信号 R S Tが立ち下がる。これに応じてパネル内部ではカップリングコンデンサの放電を開始しノード V C O M Oの電位が口一レベルに向かって低下する。産業上の利用可能性

以上説明した様に、本発明では、電源投入時にカップリングコンデンサを急速に充電させるスタート回路を設けたことで、画像のフリッ力などを抑制でき、高画質化が実現できる。特に、電源投入時にコモン電圧 D Cシフト用のカツプリングコンデンサを急速充電するスタート回路を絶縁基板上に内蔵させることで、セットの小型化及ぴ低コスト化が実現できる。又、待機モードを備えたディスプレイシステムにおいてもスタンバイ信号の切り換わりに応じてコモン電圧 D Cシフト用のカツプリングコンデンサを速やかに充放電するスタート回路を設けることで、フリッ力の発生などを軽減できる。又、この様なスタート回路を絶縁基板上に搭載することで、低消費電力モードを具備したセットの小型化及び低コスト化が実現できる。

Claims

請求の範囲

1 . 電子機器のディスプレイ部品として用いられ、電子機器の本体側から供給される表示データ及ぴ電源電圧に応じて動作し、表示領域とこれを駆動する周辺の回路部とを絶縁基板上に一体的に集積形成したパネルからなる表示装置であって、

前記表示領域は、マトリクス状に配置した画素電極とこれに対向するコモン電極と両者の間に保持された電気光学物質とを含み、

前記回路部は、表示データに応じて該画素電極側に信号電圧を書き込むドライバと、

コモン電極側にコモン電圧を印加するコモンドライバと、

信号電圧に対してコモン電圧のレベルを調節するため所定のオフセット電圧を生成する力ップリングコンデンサを備えたオフセット回路と、電源電圧の立ち上げ時該オフセット回路の力ップリングコンデンサをオフセット電圧までプリチャージするとともに、電源電圧の立ち下げ時該カップリングコンデンサをディスチャージするスタート回路とを含むことを特徴とするとする表示装置。

2 . 前記パネルは、該表示領域及ぴこれを駆動する周辺の該回路部ともに、共通の絶縁基板上に同一プロセスで形成された薄膜トランジスタで構成されており、

前記コモンドライバ、オフセット回路及ぴスタート回路は、該カップリングコンデンサを除いて該共通の絶縁基板上に搭載されていることを特徴とする請求項 1記載の表示装置。

3 . 前記スタート回路は、電源電圧の立ち上げ時及ぴ電源電圧の立ち下げ時のみ動作し、それ以外の時間は非動作状態になることを特徴とする請求項 1記載の表示装置。

4 . 通常消費電力状態と低消費電力状態の切り替えが可能な電子機器のディスプレイ部品として用いられ、電子機器の本体側から供給される表示データ及ぴ電源電圧に応じて動作し、表示領域とこれを駆動する周辺の回路部とを絶縁基板上に一体的に集積形成したパネルからなる表示装置であって、

前記パネルは、電子機器本体側の通常消費電力状態と低消費電力状態の切り替えに応じて動作モードと待機モードに切り替え可能であり、動作モード時、電子機器の本体側から電源電圧の供給を受けて動作し、該表示領域を駆動して所望のディスプレイを行い、

待機モード時、電子機器の本体側から電源電圧の供給を受けている状態のまま、該表示領域の駆動を停止するとともに、回路部を不活性化してパネルの電力消費を抑制する待機制御手段を備えており、

前記回路部は、電子機器の本体側から送られる表示データに応じて該画素電極側に信号電圧を書き込むドライバと、

コモン電極側にコモン電圧を印加するコモンドライバと、

信号電圧に対してコモン電圧のレベルを調節するため所定のオフセット電圧を生成する力ップリングコンデンサを備えたオフセット回路と、待機モードから動作モードに復帰する際事前に該オフセット回路の力ップリングコンデンサをオフセット電圧までプリチャージするとともに、動作モードから待機モードに移行した時該カップリングコンデンサをディスチャージするスタート回路とを含むことを特徴とするとする表示装置。

5 . 前記パネルは、該表示領域及ぴこれを駆動する周辺の該回路部ともに、共通の絶縁基板上に同一プロセスで形成された薄膜トランジスタで構成されており、

前記コモンドライバ、オフセット回路及びスタート回路は、該カップリングコンデンサを除いて該共通の絶縁基板上に搭載されていることを特徴とする請求項 4記載の表示装置。

6 . 前記スタート回路は、待機モードから動作モードに復帰する時及び動作モードから待機モードに移行する時のみ動作し、それ以外の時間は非動作状態になることを特徴とする請求項 4記載の表示装置。