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JP2002140045A - 液晶表示装置用データドライバ - Google Patents

液晶表示装置用データドライバ

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JP2002140045A
JP2002140045A JP2000333517A JP2000333517A JP2002140045A JP 2002140045 A JP2002140045 A JP 2002140045A JP 2000333517 A JP2000333517 A JP 2000333517A JP 2000333517 A JP2000333517 A JP 2000333517A JP 2002140045 A JP2002140045 A JP 2002140045A
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Japan
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liquid crystal
crystal display
data driver
circuit
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Shinya Uto
真也 鵜戸
Masatoshi Kokubu
政利 國分
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Fujitsu Ltd
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Fujitsu Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】回路面積の増大を抑制する。 【解決手段】ドット反転駆動方式のデータドライバ10
Aにおいて、電圧バッファアンプB1〜B12の出力端
がそれぞれ液晶表示パネルのデータバスラインD1〜D
12に接続され、同一表示色に関する隣り合うデータバ
スライン間の1つおきに短絡スイッチ素子S1、S3、
S5、S7、S9及びS11が接続され、その第1行の
配線と第2行の配線とが交互に配置されている。これら
短絡スイッチ素子は、データラインの1つおきにその一
方側に形成されている。電圧バッファアンプの出力がハ
イインピーダンス状態の時に該短絡スイッチ素子が制御
回路13によりオンにされる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、アナログ階調電圧
を出力する電圧バッファ増幅回路を備え、同一表示色に
関する隣り合うデータバスライン間で極性が逆になるよ
うに該アナログ階調電圧を該データバスラインに印加す
る液晶表示装置用データドライバに係り、特にドット反
転駆動方式の液晶表示装置に用いられるデータドライバ
に関する。
【0002】
【従来の技術】図8は、液晶表示パネルのデータバスラ
インに接続される従来のデータドライバ10Xの出力段
を示す。
【0003】データドライバ10Xの電圧バッファアン
プB1〜B12は、電圧ホロアであり、これらの出力端
はそれぞれ液晶表示パネルのデータバスラインD1〜D
12に接続されている。データドライバ10Xは、ドッ
トライン駆動方式である。すなわち、隣り合うデータバ
スライン間で極性が逆になり、かつ、各データバスライ
ンについて1水平期間毎に極性が逆になるように、表示
データに応じたアナログ階調電圧が電圧バッファアンプ
B1〜B12から出力される。ドット反転駆動方式によ
れば、データバスラインと走査バスラインのクロス容量
に起因する画素電極の電位変動が相殺され、また、対向
電極のコモン電位が安定するので、フリッカが軽減され
る。
【0004】しかし、電圧バッファアンプB1〜B12
の充放電電流が大きいので、消費電力が増大する。
【0005】そこで、データバスラインに蓄積された電
荷を有効利用して消費電力を低減するために、データバ
スラインD1〜D12とコモンラインCLとの間にそれ
ぞれ短絡スイッチ素子S1〜S12が接続されている。
水平ブランキング期間において電圧バッファアンプB1
〜B12の出力がハイインピーダンス状態にされ、この
時、短絡スイッチ素子S1〜S12が同時にオンにされ
る。これにより、データバスラインD1〜D12の電位
が、液晶表示パネルの対向べた電極のコモン電位にほぼ
等しくなるので、電圧バッファアンプB1〜B12の消
費電流を半減することができる。
【0006】しかしながら、電圧バッファアンプの各々
に短絡スイッチ素子を備える必要があるので、データド
ライバ10Xの面積が増大し、データバスラインの高密
度化が妨げられる。
【0007】図9は、特開平10−282940に開示
されたドット反転駆動方式のデータドライバ10Yを示
す。
【0008】この回路では、隣り合うバスライン間の1
つおきに短絡スイッチ素子S1〜S9が接続されてい
る。この回路によれば、短絡スイッチ素子の数が図8の
それの半分になるので、上記問題が解決される。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】しかし、隣り合うバス
ラインには異なる色信号が供給されるので、相関がな
く、データバスラインに蓄積された電荷の利用効率が良
くない。例えば、ある水平期間においてデータバスライ
ンD1〜D6の電位が図10に示すようになり、次の水
平ブランキング期間で短絡スイッチ素子S1、S3及び
S5がオンになると、これらの電位は図11に示す如く
なって、対向電極のコモン電位VCOMとの間に差が生
じ、図8の場合よりもデータドライバ10Yの消費電力
が増大する。また、コモン電位VCOMが変動してフリ
ッカが生ずる原因となる。
【0010】本発明の目的は、上記問題点に鑑み、回路
面積の増大を抑制することができると共に、消費電力を
低減し且つフリッカを軽減することが可能な液晶表示装
置用データドライバを提供することにある。
【0011】
【課題を解決するための手段及びその作用効果】本発明
による液晶表示装置用データドライバの第1態様では、
同一表示色に関する隣り合うデータバスライン間に間欠
的に短絡スイッチ素子が接続され、電圧バッファ増幅回
路の出力又は該電圧バッファ増幅回路と該データバスラ
インとの間がハイインピーダンス状態の時に該短絡スイ
ッチ素子がオンにされる。
【0012】隣り合う同一色の画素データ信号は、逆極
性であり、絶対値がほぼ同一である確率が高い。特に背
景画像の領域でこの確率が高い。したがって、この液晶
表示装置用データドライバによれば、短絡スイッチ素子
のオンによりデータバスラインの電位が液晶表示パネル
の対向電極のコモン電位にほぼ等しくなり、電圧バッフ
ァアンプの消費電流を、隣り合うデータバスライン間に
間欠的に短絡スイッチ素子を接続した場合よりも低減す
ることができる。
【0013】また、該コモン電位が安定するので、隣り
合うデータバスライン間に間欠的に短絡スイッチ素子を
接続した場合よりもフリッカが軽減して画質が向上す
る。
【0014】さらに、短絡スイッチ素子の数が、隣り合
うデータバスライン間の全てに短絡スイッチ素子を接続
した場合よりも少ないので、データドライバの回路面積
を低減することができる。
【0015】本発明による液晶表示装置用データドライ
バの第2態様では、上記第1態様において、上記短絡ス
イッチ素子を接続する第1行の配線と第2行の配線とが
交互に配置されている。
【0016】この液晶表示装置用データドライバによれ
ば、短絡スイッチ素子及びその配線の密度がほぼ一様に
なるように配置されるので、データドライバの回路面積
をさらに狭くし、且つ、データバスラインをより高密度
化することができる。
【0017】本発明による液晶表示装置用データドライ
バの第3態様では、上記第2態様において、上記短絡ス
イッチ素子が上記データラインの1つおきにその一方側
に形成されている。
【0018】この液晶表示装置用データドライバによれ
ば、上記効果がさらに高められる。
【0019】本発明の他の目的、構成及び効果は以下の
説明から明らかになる。
【0020】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施形態を説明する。
【0021】[第1実施形態]図1は、本発明の第1実
施形態の液晶表示装置の概略構成を示す。図1では簡単
化のために、液晶表示パネル11の画素配列が4行6列
の場合を示している。
【0022】液晶表示パネル11では、不図示の1対の
ガラス基板が対向して配置され、その間に液晶が封入さ
れている。その一方のガラス基板上には、画素電極がマ
トリックス状に配列され、各画素について薄膜トランジ
スタが形成され、第1〜4行の薄膜トランジスタに対し
それぞれ走査バスライン(ゲートライン)G1〜G4が
形成され、第1〜6列の薄膜トランジスタに対しそれぞ
れデータバスラインD1〜D6が形成され、走査バスラ
インG1〜G4とデータバスラインD1〜D6とが絶縁
膜を介し交差している。他方のガラス基板上には、全画
素に共通の透明べた電極が形成され、これにコモン電位
VCOMが印加される。例えば第1行第1列の液晶画素
C11については、その画素電極とデータバスラインD
1との間に薄膜トランジスタT11が接続され、薄膜ト
ランジスタT11のゲートが走査バスラインG1に接続
され、液晶画素C11の対向電極にコモン電位VCOM
が印加される。
【0023】液晶表示パネル11のデータバスラインD
1〜D6はデータドライバ10の出力端子に接続され、
液晶表示パネル11の走査バスラインG1〜G4は走査
ドライバ12の出力端子に接続されている。
【0024】制御回路13は、供給されるビデオ信号V
S、ピクセルクロックCLK、水平同期信号HSYNC
及び垂直同期信号VSYNCに基づき、タイミング信号
を生成してデータドライバ10及び走査ドライバ12に
供給すると共に、データドライバ10にビデオ信号を供
給する。
【0025】走査ドライバ12により走査バスラインG
1〜G4が線順次に活性化され、選択行の画素の信号電
荷がデータドライバ10により更新される。データドラ
イバ10は、データバスラインD1〜D6へ表示データ
信号を同時に供給し、これを1水平期間毎に更新する。
【0026】データドライバ10は、ドット反転駆動方
式である。すなわち、隣り合うデータバスライン間で極
性が逆になり、かつ、各データバスラインについて1水
平期間毎に極性が逆になるように、表示データに応じた
アナログ階調電圧がデータドライバ10から出力され
る。図2(A)及び図2(B)はそれぞれ、奇数フレー
ム及び偶数フレームの画素電圧極性分布を示す。
【0027】図3は、データドライバ10の出力段の構
成を示す。データバスラインの本数は実際には、例えば
1024×3=3072であり、図3ではそのうちデー
タバスラインD1〜D12のみ示す。
【0028】液晶表示パネル11上のデータバスライン
D1〜D12はそれぞれ、データドライバ10の、電圧
ホロアで構成された電圧バッファアンプB1〜B12の
出力端子に接続されている。赤(R)、緑(G)及び青
(B)色信号のデータバスラインはいずれも、3つおき
に配置されている。
【0029】短絡スイッチ素子S1は、同一表示色に関
する隣合うデータバスライン間の1つおきに接続されて
いる。すなわち、隣り合うRのデータバスラインD1と
D4との間に短絡スイッチ素子S1が接続され、その次
に隣り合うRのデータバスラインD4とD7との間には
短絡スイッチ素子が接続されず、次に隣り合うRのデー
タバスラインD7とD10との間に短絡スイッチ素子S
7が接続されている。同様に、隣り合うGのデータバス
ラインD2とD5との間に短絡スイッチ素子S2が接続
され、隣り合うGのデータバスラインD8とD11との
間に短絡スイッチ素子S8が接続されている。また、隣
り合うBのデータバスラインD3とD6との間に短絡ス
イッチ素子S3が接続され、隣り合うBのデータバスラ
インD9とD12との間に短絡スイッチ素子S9が接続
されている。
【0030】制御回路13は、各水平ブランキング期間
において、電圧バッファアンプB1〜B12の出力をハ
イインピーダンス状態にし、この時、短絡スイッチ素子
S1〜S3及びS7〜S9を同時にオンにする。
【0031】隣り合う同一色の画素データ信号は、逆極
性であり、絶対値がほぼ同一である確率が高い。特に背
景画像の領域でこの確率が高い。これにより、データバ
スラインD1〜D12の電位がほぼコモン電位VCOM
となるので、電圧バッファアンプB1〜B12の消費電
流を、短絡スイッチ素子が無い場合のほぼ半分に減ずる
ことができる。また、対向電極のコモン電位VCOMが
安定して、フリッカが図9の場合よりも軽減する。さら
に、短絡スイッチ素子の数が図8の場合の半分であるの
で、データドライバ10の回路面積を低減することがで
きる。
【0032】[第2実施形態]図4は、本発明の第2実
施形態のデータドライバ10Aの出力段構成を示す。
【0033】この回路では、短絡スイッチ素子を接続す
る第1行の配線L1〜L3と第2行の配線L4〜L6と
が交互に配置されている。
【0034】また、第1行と第2行の各々について、隣
り合う短絡スイッチ素子S1の一端がそれぞれ隣り合う
データラインに接続されている。すなわち、短絡スイッ
チ素子S1とS5の一端がそれぞれデータバスラインD
4とD5に接続され、短絡スイッチ素子S5とS9の一
端がそれぞれデータバスラインD8とD9に接続され、
短絡スイッチ素子S3とS7の一端がそれぞれデータバ
スラインD6とD7に接続され、短絡スイッチ素子S7
とS11の一端がそれぞれデータバスラインD10とD
11に接続されている。
【0035】短絡スイッチ素子S1、S3、S5、S
7,S9及びS11は、制御回路13により上記第1実
施形態と同様に制御される。
【0036】本第2実施形態によれば、上記第1実施形
態と同じ効果が得られる。さらに、短絡スイッチ素子の
配線が第1行と第2行のみに、配線密度がほぼ一様にな
るように配置され、短絡スイッチ素子の配置密度もほぼ
一様であるので、データドライバ10Aの面積を図3の
場合よりも狭くし、且つ、データバスラインD1〜D1
2をより高密度化することができる。
【0037】[第3実施形態]図5は、本発明の第3実
施形態のデータドライバ10Bの一部を示す。
【0038】正極性電圧バッファアンプPB1〜PB3
は、コモン電位VCOM(例えば5V)よりも高い(H
側)電圧を出力するためのものであり、負極性電圧バッ
ファアンプNB1〜NB3はコモン電位VCOMよりも
低い(L側)電圧を出力するためのものである。このよ
うに電圧バッファアンプをH側用とL側用とに分けてい
るのは、出力振幅を狭くしてその構成を簡単化するため
である。
【0039】正極性電圧バッファアンプPB1と負極性
電圧バッファアンプNB1の出力を水平期間(1H)毎
に切り換えて出力端子T1とT2に供給するために、正
極性電圧バッファアンプPB1の出力端と出力端子T1
及びT2との間にそれぞれ転送ゲートP1及びP2が接
続され、負極性電圧バッファアンプNB1の出力端と出
力端子T1及びT2との間にそれぞれ転送ゲートN1及
びN2が接続されている。転送ゲートP1、P2、N1
及びN2が1組の切換スイッチを構成している。他の電
圧バッファアンプと出力端子との間の切換スイッチにつ
いても同様である。これら切換スイッチと出力端子T1
〜T6との間の配線には、図4の場合と同様に、短絡ス
イッチ素子S1、S4及びS5が接続されている。
【0040】図5中の点線より下側の回路20のパター
ンを図6に示す。図6中の電極A〜F、I〜T及びU〜
Wは、図5中の同じ符号の位置に対応している。
【0041】図5中の各転送ゲートは、PMOSトラン
ジスタとNMOSトランジスタとが並列接続された構成
であり、PMOSトランジスタは領域21に形成され、
NMOSトランジスタは領域22に形成されている。
【0042】例えば転送ゲートP1のPMOSトランジ
スタは、電極AとIとその間の黒線で示すゲートとを有
し、転送ゲートN1のPMOSトランジスタは、電極A
とJとその間の黒線で示すゲートとを有している。転送
ゲートP1及びN1のNMOSトランジスタは、NMO
Sトランジスタ領域22のこれらに対応する部分を有す
る。
【0043】短絡スイッチ素子S1のPMOSトランジ
スタは、電極AとUとその間の黒線で示すゲートとを有
し、短絡スイッチ素子S3のPMOSトランジスタは、
電極CとVとその間の黒線で示すゲートとを有し、短絡
スイッチ素子S5のPMOSトランジスタは、電極Eと
Wとその間の黒線で示すゲートとを有し、短絡スイッチ
素子S1、S3及びS5のNMOSトランジスタは、N
MOSトランジスタ領域22のこれらに対応する部分を
有する。電極Uは、第1行の配線L1により、電極Dに
接続され、電極Vは、第2行の配線L4により電極Fに
接続され、電極Wは、第1行の配線L5に接続されてい
る。
【0044】短絡スイッチ素子がデータラインの1つお
きにその一方側に形成され、短絡スイッチ素子を接続す
る配線L1、L4及びL5が、PMOSトランジスタ領
域21とNMOSトランジスタ領域22の間の第1行と
第2行のみに、配線密度がほぼ一様になるように配置さ
れているので、回路20の面積を狭くし且つデータバス
ラインの一部である出力端子T1〜T6を高密度化する
ことができる。
【0045】図5に戻って、正極性電圧セレクタPS1
〜PS3はそれぞれ、レジスタR1、R3及びレジスタ
R5の出力値に応じて正極性階調電圧VP31〜VP0
の1つを選択し、正極性電圧バッファアンプPB1〜P
B3に供給する。同様に、負極性電圧セレクタNS1〜
NS3はそれぞれ、レジスタR2 、R4及びレジスタ
R6の出力値に応じて負極性階調電圧VN31〜VN0
の1つを選択し、負極性電圧バッファアンプNB1〜N
B3に供給する。レジスタR1〜R6のクロック入力端
には、ラッチ信号LTが供給される。
【0046】図7は、図5の出力段の動作を示す波形図
である。
【0047】ラッチ信号LTは1H毎のパルスであり、
このパルスの立ち上がりでレジスタR1〜R6に画素デ
ータがラッチされる。ラッチ信号LTのパルス期間で
は、転送ゲートP1〜P6及びN1〜N6がオフであ
り、電圧バッファアンプと出力端子との間がハイインピ
ーダンス状態になる。この時、短絡スイッチ素子S1、
S3及びS5がオンになって、短絡スイッチ素子で接続
された端子の電圧が平均化される。
【0048】なお、本発明には外にも種々の変形例が含
まれる。例えば、電圧バッファアンプはソースホロア回
路であってもよい。また、データドライバは、薄膜トラ
ンジスタを用いて液晶表示パネルと一体的に形成したも
のであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施形態の液晶表示装置の概略構
成を示す回路図である。
【図2】(A)及び(B)はそれぞれ奇数フレーム及び
偶数フレームの画素電圧極性分布を示す図である。
【図3】図1中のデータドライバの出力段を示す回路図
である。
【図4】本発明の第2実施形態のデータドライバの出力
段を示す回路図である。
【図5】本発明の第3実施形態のデータドライバの一部
を示す回路図である。
【図6】図5中の点線より下側の回路のレイアウト図で
ある。
【図7】図5の出力段の動作を示す波形図である。
【図8】液晶表示パネルのデータバスラインに接続され
る従来のデータドライバの出力段を示す回路図である。
【図9】従来の他のデータドライバの出力段を示す回路
図である。
【図10】ある水平期間における図9中のデータバスラ
インD1〜D6の電位説明図である。
【図11】図10の状態からデータバスライン間短絡ス
イッチ素子がオンになった後のデータバスラインD1〜
D6の電位説明図である。
【符号の説明】
10、10A、10B、10X、10Y データドライ
バ 11 液晶表示パネル 12 走査ドライバ 13 制御回路 20 回路 21 PMOSトランジスタ領域 22 NMOSトランジスタ領域 T11 薄膜トランジスタ C11 液晶画素 D1〜D6 データバスライン G1〜G4 走査バスライン VCOM コモン電位 B1〜B9、B10〜B12 電圧バッファアンプ S1〜S9、S10〜S12 短絡スイッチ素子 R1〜R6 レジスタ PS1〜PS3 正極性電圧セレクタ NS1〜NS3 負極性電圧セレクタ PB1〜PB3 正極性電圧バッファアンプ NB1〜NB3 負極性電圧バッファアンプ P1〜P6、N1〜N6 転送ゲート T1〜T6 出力端子 LT ラッチ信号 VP31、VN31 階調電圧 A〜F、I〜T、U〜W 電極
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) G09G 3/20 611 G09G 3/20 611E 623 623B 623C Fターム(参考) 2H093 NA16 NA34 NA43 NA53 NB05 NC14 NC34 ND06 ND10 ND35 ND39 NE03 5C006 AC21 AC26 BB16 BC13 BF25 BF33 BF34 EB05 FA23 FA42 FA43 FA47 5C080 AA10 BB05 DD06 DD22 DD23 DD25 DD26 EE29 FF11 JJ02 JJ03 JJ04 JJ06

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 アナログ階調電圧を出力する電圧バッフ
    ァ増幅回路を備え、同一表示色に関する隣り合うデータ
    バスライン間で極性が逆になるように該アナログ階調電
    圧を該データバスラインに印加する液晶表示装置用デー
    タドライバにおいて、 同一表示色に関する隣り合うデータバスライン間に間欠
    的に接続された短絡スイッチ素子と、 該電圧バッファ増幅回路の出力又は該電圧バッファ増幅
    回路と該データバスラインとの間がハイインピーダンス
    状態の時に該短絡スイッチ素子をオンにする制御回路
    と、 を有することを特徴とする液晶表示装置用データドライ
    バ。
  2. 【請求項2】 上記短絡スイッチ素子は、上記同一表示
    色に関する隣り合うデータバスライン間の1つおきに接
    続されていることを特徴とする請求項1記載の液晶表示
    装置用データドライバ。
  3. 【請求項3】 上記短絡スイッチ素子を接続する第1行
    の配線と第2行の配線とが交互に配置されていることを
    特徴とする請求項2記載の液晶表示装置用データドライ
    バ。
  4. 【請求項4】 上記短絡スイッチ素子は、上記第1行と
    上記第2行の各々について、隣り合う第1及び第2の短
    絡スイッチ素子の一端がそれぞれ隣り合う第1及び第2
    のデータラインに接続されていることを特徴とする請求
    項3記載の液晶表示装置用データドライバ。
  5. 【請求項5】 上記短絡スイッチ素子は、上記データラ
    インの1つおきにその一方側に形成されていることを特
    徴とする請求項4記載の液晶表示装置用データドライ
    バ。
  6. 【請求項6】 上記短絡スイッチ素子の各々は、第3行
    に形成されたNMOSトランジスタと第4行に形成され
    たPMOSトランジスタとが並列接続されたものである
    ことを特徴とする請求項5記載の液晶表示装置用データ
    ドライバ。
  7. 【請求項7】 上記第1及び第2行の配線は、上記第3
    及び第4行のトランジスタの間の領域であることを特徴
    とする請求項6記載の液晶表示装置用データドライバ。
  8. 【請求項8】 複数のデータラインと複数の走査ライン
    とを有する液晶表示パネルと、 該複数のデータラインに接続された請求項1乃至7のい
    ずれか1つに記載の液晶表示装置用データドライバと、 該複数の走査ラインに接続された走査駆動回路と、 を有することを特徴とする液晶表示装置。
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