JPH01237697A - 液晶駆動回路 - 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、ＭＯＳアナログ集積回路技術さらには液晶デ
イスプレィの駆動回路に適用して特に有効な技術に関し
、例えばアクティブマトリックス方式のカラー液晶デイ
スプレィに対する駆動信号を形成する液晶駆動回路に利
用して有効な技術に関する。

［従来の技術］ 液晶デイスプレィには、現在ＴＮ（ツィステッド・ネマ
ティック）型とＴＰＴ　（薄膜トランジスタ）型の２つ
が開発されている。このうち、ＴＮ型は単純マトリック
ス方式であり、その駆動用ＬＣＤドライバは４〜６値の
電圧をディジタル出力している。

これに対し、ＴＦＴ型液晶のドライバは、アナログビデ
オ信号をサンプリングして、出力するアナログ駆動のア
クティブ・マトリックス方式である。

また、テレビ画像を表示するような大型の液晶デイスプ
レィでは、フリッカ（画面のちらつき）を防止するため
１フレームを２フイールドで分けて第１フイールドに奇
数行信号で駆動し、第２フイールドに偶数行信号で駆動
する倍速線順次駆動方式を採用し、かつ液晶の劣化を防
止するためフレーム毎に画像信号の極性を反転させる交
流師動を行なっている。

上記駆動方式を実現するため、例えば第２図に示すよう
な回路方式が考えられる。

すなわち、入力画像信号のサンプリング用スイッチＳｐ
とホールド容量ＣＨと、インピーダンス変換用のボルテ
ージフォロワＶＦを４組設けて、４種類の画像信号（対
応する行の画像信号とその逆極性信号および隣接行の画
像信号と同一の信号およびその逆極性信号の４つ）を同
時にサンプルホールドできるようにされている。そして
、それらの４つのホールド信号のうち一つを、選択用ス
イッチＳＬ１〜ＳＬ、で選択して液晶素子に供給すると
いうものである。なお、アクティブマトリックス方式の
液晶デイスプレィについては日経マグロウヒル社発行、
「日経エレクトロニクス」１９８６年１２月１５日号、
第１９３頁〜２０９頁に記載がある。

［発明が解決しようとする課題］ 上記のように複数のホールド容量とボルテージフォロワ
の組からなるサンプルホールド回路をマルチプレックス
して出力する方式においては、液晶など外部負荷容量が
比較的大きい場合、ボルテージフォロワを構成する差動
アンプのバイアス電流を大きくして即動能力を大きくす
る必要が出てくる。そのため、所望の特性を満足するに
は、差動アンプを構成する個々のＭＯ８＋−ランジスタ
のサイズが大きくなり、レイアウト面積が大きくなる。

そこで、サンプルホールド回路内のボルテージフォロワ
の駆動能力を上げる代わりにマルチプレックスした後に
出力バッファアンプとして、駆動能力の大きいボルテー
ジフォロワを取付ける方法が考えられる。しかし、この
ようにしても前段の差動アンプの性能を維持し、後段の
バッファアンプの駆動能力を大きくするには、バッファ
アンプを構成する素子を大きくしなければならないため
レイアウト面積を充分に低減することができない、また
、バッファアンプに大きなバイアス電流を流すと、回路
特性が低下し、大きなオフセット電圧を生ずるという不
都合がある。

この発明の目的は、アクティブマトリックス方式の液晶
表示装置の駆動回路において、比較的大きな容量性負荷
をアナログ出力で駆動する回路の特性を損なうことなく
、回路の占有面積を低減できるようにすることにある。

この発明の前記ならびにそのほかの目的と新規な特徴に
ついては、本明細書の記述および添附図面から明らかに
なるであろう。

［課題を解決するための手段］ 本願において開示される発明のうち代表的なものの概要
を説明すれば、下記のとおりである。

・　　すなわち、複数組のサンプルホールド回路を白滝
し、そのうち一つを選択してマルチプレックス方式でア
ナログ画像信号を出力するアクティブマトリック型液晶
用ドライバにおいて、サンプルホールド回路の選択用ス
イッチの後段にソースフォロワ回路からなるバッファを
接続し、このバッファの出力をサンプルホールド回路を
構成する差動アンプの入力端子に帰還させてボルテージ
フォロワとして動作させるようにするものである。

［作用］ 上記した手段によれば、出力バッファとして２つのＭＯ
ＳＦＥＴを直列接続してなるソースフォロワ回路を使用
しているので、差動アンプからなるボルテージフォロワ
を出力バッファとして使用する場合に比べて素子数が少
なくなるとともに。

前段のサンプルホールド回路内の差動アンプの負荷開動
能力も小さくてよいため、占有面積の低減を図るという
上記目的を達成することができる。

また、回路全体の特性がサンプルホールド回路を構成す
る差動アンプの性能により決まるようになるので、出力
バッファに大きな電流を流しても回路特性が低下するこ
とがない。

［実施例］ 第１図には、本発明をアクティブマトリックス方式の液
晶デイスプレィの駆動回路に適用した場合の一実施例が
示されている。

この実施例の液晶駆動回路は、サンプリング用アナログ
スイッチＳｐｉとホールド容量ＣＨｉおよび差動アンプ
ＡＭＰｉ　（ｉ＝１．２，３．４）からなるサンプルホ
ールド回路が４組設けられ、これらのサンプルホールド
回路は選択用スイッチＳＬ工〜ＳＬ４によっていずれか
一つが出力バッファＢＦＦに接続される。出力バッファ
ＢＦＦは、電源電圧Ｖｃｃと接地点との間に直列接続さ
れた２つのＮチャネルＭＯＳトランジスタロ８とＱ２か
らなるソースフォロワ回路で構成され、差動アンプＡＭ
Ｐ、〜ＡＭＰ、の出力電圧がＭｏＳトランジスタＱ１の
ゲート端子に選択的に印加されるようになっている。一
方、ＭｏＳトランジスタＱ工のソース端子に接続された
ＭＯＳトランジスタＱ２のゲート端子には、Ｐチャンネ
ルＭＯＳトランジスタＱ、とＮチャンネルＭＯＳトラン
ジスタＱ４とからなるバイアス電圧発生回路ＢＩＡＳで
発生されたバイアス電圧ＶＢが印加され、Ｑ２は定電流
源として動作する。

そして、上記ソースフォロワ回路の出力端子ＯＵＴに容
量性負荷たる液晶素子ＣＬが接続されるとともに、ソー
スフォロワ回路の出力電圧が、上記サンプルホールド回
路内の差動アンプＡＭＰ。

〜ＡＭＰ４の反転入力端子に帰還されるようになってい
る。

上記実施例の液晶駆動回路においては、入力端子ＩＮｉ
に印加された入力画像信号がサンプリング用スイッチＳ
Ｐｉを通して４つのホールド容量ＣＨｉに書き込まれる
。ホールドＣＨｉ容量に保持された電圧は差動アンプＡ
ＭＰｉによってインピーダンス変換され、選択用スイッ
チＳＬｉによっていずれか一つが選択され、出力バッフ
ァＢＦＦへ供給される。選択用スイッチＳＬｉの切換え
で、出力電圧は、低電圧から高電圧と高電圧から低電圧
の２通りに変化する。前者の場合には、ソースフォロワ
ＭｏＳトランジスタロ工を通して。

電源電圧Ｖｃｃから外部負荷ＣＬへ電荷が供給される。

後者の場合には、ソースフォロワＭＯＳトランジスタロ
工がオフされ、バイアスＭｏＳトランジスタＱ２によっ
て、外部負荷Ｃしの電荷が接地点に向かって引き抜かれ
る。

なお、バイアス電圧発生回路ＢＩＡＳからバイアスＭＯ
ＳトランジスタＱ２に供給されるバイアスＶａは、外部
制御信号Ｖｃによって調整することができるようになっ
ている。このバイアス電圧発生回路ＢＩＡＳは他の出力
端子に設けられている出力バッファ用のバイアス電圧発
生回路と共用させることができる。

このように上記実施例の液晶駆動回路では、２つのＭｏ
Ｓトランジスタで出力バッファを構成することができる
。これに対し、出力バッファをボルテージフォロワで構
成しようとすると、第４図に示すように５個のＭＯＳト
ランジスタからなる差動アンプが必要となるので１本実
施例の適用により素子数をそれほど増加させることなく
負荷駆動力を高めることができる。なお、出力バッファ
を接続することなく駆動力を高めようとすると。

サンプルホールド回路内の差動アンプＡＭＰ工〜ＡＭＰ
、の構成素子サイズを大きくしなければならないため、
出力バッファを使用しない場合よりもかえって占有面積
が大きくなってしまう。

さらに、差動アンプを用いたボルテージフォロワを使用
した場合には、負荷駆動力を高めるため大きなバイアス
電流を流すと回路特性が劣化し。

大きなオフセット電圧が生じてしまうが、本実施例では
、ソースフォロワの出力電圧をサンプルホールド回路を
構成するため差動アンプの反転入力端子に帰還させてい
る。そのため、回路全体の特性がサンプルホールド回路
を構成する差動アンプの性能により決まるようになるの
で、出力バッファに大きな電流を流しても回路特性が低
下することがない。

第２図には本発明に係る液晶駆動回路の第２の実施例が
示されている。

この実施例は、第１図の実施例の回路における出力バッ
ファ（ソースフォロワ）ＢＦＦの定を流用ＭＯＳトラン
ジスタＱ２と並列に第２の定電流用ＭＯＳトランジスタ
Ｑ　２１　を接続し、トランジスタＱ、′とＱ　、　ｌ
　とからなるバイアス電圧発生回路ＢＩＡＳ’でバイア
スするとともに、該バイアス電圧発生回路と定電流用ｍ
ｏｓトランジスタＱ２ｔＱ２′のゲート端子との間にス
イッチＳ、、Ｓ２を設けである。そして、これらのスイ
ッチＳ１゜Ｓ２を切り換えることにより、液晶デイスプ
レィを構成するＴＰＴのリーク電流をＭＯＳトランジス
タＱ２′で補償するようになっている。

以上説明したように上記実施例は、複数組のサンプルホ
ールド回路を内蔵し、そのうち一つを選択してマルチプ
レックス方式でアナログ画像信号を出力するアクティブ
マトリック型液晶用ドライバにおいて、サンプルホール
ド回路の選択用スイッチの後段にソースフォロワ回路か
らなるバッファを接続してなるので、差動アンプからな
るボルテージフォロワを出力バッファとして使用する場
合に比べて素子数が少なくなるとともに、前段のサンプ
ルホールド回路内の差動アンプの負荷駆動能力も小さく
てよいため、液晶駆動回路の占有面積が低減される。

また、複数組のサンプルホールド回路を内蔵し、そのう
ち一つを選択してマルチプレックス方式でアナログ画像
信号を出力するアクティブマトリック型液晶用ドライバ
において、サンプルホールド回路の選択用スイッチの後
段にソースフォロワ回路からなるバッファを接続し、こ
のバッファの出力をサンプルホールド回路を構成する差
動アンプの入力端子に帰還させてボルテージフォロワと
して動作させるようにしたので、回路全体の特性がサン
プルホールド回路を構成する差動アンプの性能により決
まるようになるという作用により、出力バッファに大き
な電流を流しても回路特性が低下することがないという
効果がある。

以上本発明者によってなされた発明を実施例に基づき具
体的に説明したが、本発明は上記実施例に限定されるも
のではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能
であることはいうまでもない。例えば、上記実施例では
４個のサンプルホールド回路に対して、一つの出力バッ
ファを接続した構成を示したが、出力バッファの前段に
設けられるサンプルホールド回路は４個に限らず、任意
の数とすることができる６また、実施例では出力バッフ
ァとしてのソースフォロワからサンプルホールド回路内
の差動アンプの反転入力端子に帰還をかけているが、第
３図の従来回路と同じように差動アンプそれ自身の出力
電圧を反転入力端子に帰還させることも可能である。

以上の説明では主として本発明者によってなされた発明
をその背景となった利用分野である液晶駆動回路に適用
したものについて説明したが、この発明はそれに限定さ
れず、複数のアナログ信号をサンプリングし、それらの
中の一つを選択して比例した電圧を出力する回路一般に
利用することができる。

［発明の効果］ 本願において開示される発明のうち代表的なものによっ
て得られる効果を簡単に説明すれば下記のとおりである
。

すなわち、アクティブマトリックス方式の液晶表示装置
の駆動回路において、比較的大きな容量性負荷をアナロ
グ出力で駆動する回路の特性を損なうことなく、回路の
占有面積を低減することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るアクティブマトリック方式液晶の
駆動回路の第１の実施例を示す回路構成図、 第２図は本発明に係るアクティブマトリック方式液晶の
駆動回路の第２の実施例を示す回路構成図。 第３図は従来の液晶駆動回路の一例を示す回路構成図、 第４図は差動アンプの一例を示す回路図である。 ＩＮ・・・・入力端子、ＳＰｚ〜ＳＰ４・・・・サンプ
リング用スイッチ、ＣＨ□〜ＣＨ４・・・・ホールド容
量、ＡＭＰ工〜ＡＭ　Ｐ４・・・・差動アンプ、ＳＬ工
〜ＳＬ４・・・・選択用スイッチ、ＢＦＦ・・・・出力
バッファ（ソースフォロワ回路）、ＢＩＡＳ・・・・バ
イアス電圧発生回路。 第１図 第２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、サンプリング用スイッチと、入力画像信号のホール
   ド容量と、インピーダンス変換用差動アンプとからなる
   複数個のサンプルホールド回路に対し、一つの共通出力
   バッファを選択用スイッチを介して接続してなる液晶駆
   動回路において、上記出力バッファをソースフォロワ回
   路で構成したことを特徴とする液晶駆動回路。 ２、上記出力バッファの出力電圧を、上記サンプルホー
   ルド回路内の差動アンプの入力端子に帰還させてなるこ
   とを特徴とする請求項１記載の液晶駆動回路。 ３、上記ソースフォロワ回路を構成する定電流用トラン
   ジスタと並列に第２の定電流用トランジスタが接続され
   てなることを特徴とする請求項１もしくは請求項２記載
   の液晶駆動回路。