JPH0348284A - マトリクス型液晶表示装置のための駆動回路 - 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液品表示装置のための駆動回路に
関する。

（従来の技術） マトリクス型液晶表示装置は、近年における設計技術及
び製造技術の急速な進歩により、ＣＲＴに匹敵する表示
品質を獲得しつつある。マトリクス型液晶表示装置は、
薄型軽量であること、消費電力が小さいこと等の優れた
特徴を有しているため、テレビ受像機の表示部や、パー
ソナルコンピュータ等の情報機器用の表示装置等の広汎
な用途が期待されている。

第３図に従来のマトリクス型液晶表示装置の一例を模式
的に示す。第３図のマトリクス型岐晶表示装置は、絵素
を駆動するためのスイッチング素子としてＴ　Ｆ　Ｔ　
（Ｔｈｉｎ　Ｆｉｌｍ　Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）を用い
たものである。スイッチング素子としては他に、ＭＯＳ
｝ランジスタ等を用いることができる。表示ユニットと
してのＴＰＴ液晶パネルｌｏｏはｎ行ｍ列のマトリクス
状に配列された絵素１０３を備えている。第３図に於い
て水平方向に一列に並ぶ複数の絵素１０３によって１本
の水平走査線が構成される。各絵素１０３の近傍にはＴ
ＰＴＩＯ４がそれぞれ設けられ、ＴＦＴ１０４のドレイ
ン電極は絵素１０３の電極に接続されている。全ての絵
素１０３の電極には共通の対向電極１０５が配置されて
いる。ＴＦＴ液晶パネル１００にはｎ本の走査電極１０
１が平行に配設されている。ｊ番目の走査電極１０１に
はｊ番目の水平走査線の絵素１０３に対応するＴＦＴ１
０４のゲート電極が接続されている。走査電極１０１に
直交するようにｍ本の信号電極１０２が平行に配設され
ている。ｉ番目の信号電極１０２にはｉ列目のＴＦＴ１
０４のソース電極が接続されている。

ＴＦＴ液晶バネル１００はゲートドライバ（垂直走査手
段）２００及びソースドライバ（映像信号出力手段’）
３００を含む駆動回路によって駆動される。ゲートドラ
イバ２００及びソースドライバ３００はＴＦＴパネルｌ
ＯＯの走査電極１０１及び信号電極１０２にそれぞれ接
続されている。

映像信号はソースドライバ３００に入力される。

ゲートドライバ２００に入力される走査パルス及びソー
スドライバ３００に入力されるサンプリンククロソク等
の制御信号は図外のコントロール回路から与えられる。

第３図のマトリクス型液晶表示装置における表示動作を
第４図を参照して説明する。ゲートドライバ２００は、
第４図に示すように、ＴＦＴバネル１００の走査電極１
０１に順次、ゲートオン信号を印加する。即ち、ゲート
ドライバ２００は水平走査線を所定の順序で走査する。

１本の水平走査線の走査には時間７Ｍが割り当てられて
いる。

ｊ番目の水平走査線が走査されると、ｊ番目の走査電極
１０１に接続されたＴＦＴ１０４がオンする。ソースド
ライバ３００は、入力される映像信号を所定のサンプリ
ング周波数でサンプリングし、ゲートドライバ２００に
よるゲートオン信号の出力に同期して信号電極１０２に
映像信号を出力する。従って、オン状態のＴＦＴｌ０４
を介して絵素１０３に映像信号が書き込まれる。絵素１
０３に書き込まれた信号は、次の書き込み時迄の時間Ｔ
ｕの間にわたって保持される。

上述の従来の駆動回路による書き込み動作をより詳細に
説明する。第５図にソースドライバ３００の一例の出力
段の回路図を示す。第５図の回路は１本の信号電極１０
２に対応している。

映像信号はサンプリングパルスが入力されることによっ
てサンプリングコンデンサＣ　ｓｒ＋ｐに蓄積される。

映像信号の絵素１０３に対する書き込みに際しては、第
６図に示すように、先ず、前回に書き込まれた信号を信
号電極１０２から消去するためにディスチャージ（Ｄ　
Ｉ　Ｓ）信号がハイレベルにされる。従ってトランジス
タ３０３を介して信号電極１０３がディスチャージされ
、その電位が接地レベルに引き下げられる。次にトラン
スファ（ＴＲＦ）信号がハイレベルにされ、サンプリン
グコンデンサＣＳＭρに蓄積されていた信号が、ホール
ドコンデンサＣＨに転送されると共に、差動増幅器３０
１及び出力トランジスタ３０２を含む出力回路を介して
、出力線３０６に接続された信号電極１０２に出力され
る。トランジスタ３ｏ５はバイアス電流を流す機能を有
している。ＴＲＦ信号がハイレベルにされると同時に、
前述のゲートトライバ２００から出力されるゲートオン
信号によって何れかの走査電極１０１に対応するＴＦＴ
１０４がオン状態にされ、信号電極１０２上の映像信号
が、オンしたＴＦＴ１０４に接続されている絵素１０３
に書き込まれる。

（発明が解決しようとする課題） 上述した従来の駆動回路では、第５図に示す回路図から
わかるように、そのソースドライバ３ｏＯに、入力信号
ＶＩＮの電圧レベルが信号電極１ｏ２の電圧より低い場
合に、信号電極１０２の電圧を引き下げる手段が備わっ
ていなかったため、書き込みに先立ってＤＩＳ信号によ
って信号電極ｌＯ２をディスチャージする必要があった
。第６図からわかるように、ＤＩＳ信号の存在は、絵素
１０３への書き込み時間を減少せしめ、従って絵素１０
３の充電度を向上させる上での障害、ひいては液晶表示
装置のコントラストを改善する上での障害となっていた
。

また、ＤＩＳ信号によって全ての信号電極１ｏ２が同時
にディスチャージされるため、そのときに大きな放電電
流がソースドライバ３００に流れる。更に、ＤＩＳ信号
によるディスチャージは各水平走査線の走査に於いて行
われるので、ソースドライバ３００の哨費電力が大きく
なる。

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ＤＩＳ信号が不要であり
、表示装置のコントラストを改善し、消費電力を減少さ
せることができるマトリクス型液晶表示装置のための駆
動回路を提供することにある。

（５題を解決するための手段） 本発明のマ｝　ＩＪクス型液晶表示装置のための駆動回
路は、複数の絵素がマトリクス状に配列された表示ユニ
ットを有するマトリクス型液晶表示装置のための、該表
示ユニｙトを水平走査線毎に走査する垂直走査手段と、
該垂直走査手段による水平走査線の走査毎に映像信号を
該表示ユニットに対して出力する映像信号出力手段とを
有する駆動回路であって、該映像信号出力手段が、その
出力線の充電及び放電を行うことができる双方向性の出
力回路を備えており、そのことにより上記目的が違或さ
れる。

（実施例） 本発明を実施例について以下に説明する。

本実施例の駆動回路は第３図に示した従来の駆動回路と
同様に、ゲートドライバ及びソースドライバを備えてい
る。第１図に該ソースドライバの出力段の回路図を示す
。映像信号が入力される入力線６は、２個のゲート７及
び８を介して差動増幅器ｌの非反転入力端子に接続され
ている。入力！ＩＩ６には、第５図に示した回路と同様
に、サンプリングコンデンサＣ　ｓＩ１ｐ及びホールド
コンデンサＣＩ４が接続されている。差動増幅器１の出
力線ｌ３はＮチャンネル出力トランジスタ２のゲート及
びＰチャンネル出力トランジスタ１２のゲートに接続さ
れている。出力トランジスタ２及び１２のソースから出
力線９を介して出力映像信号が取り出される。出力線９
は差動増幅器Ｉの反転入力端子に接続されている。出力
トランジスタ２及び１２のソースとアースとの間には、
バイアス設定用トランジスタ１１が配設されている。

第１図の回路の動作を説明する。映像信号はサンプリン
グパルスがゲート７に入力されることによってサンプリ
ングコンデンサＣ　ｓｒ＋ｐに蓄積される。次にトラン
スファ（ＴＲＦ）信号がハイレベルにされ、サンプリン
グコンデンサｃｓｒ＋ρに蓄積されていた信号が、ホー
ルドコンデンサＣＨに転送されると共に、差勅増幅器ｌ
に入力される。差勤増幅器１は非反転増幅器として動作
するので、差勤増幅器１の出力電圧ＶＱは実質的に入力
映像信号のレベルに連動して変化する。

電圧Ｖｃが出力線９の電圧ｖ　ｏｕｖよりも大きい場合
には、電圧ＶｃによってＮチャンネル出力トランジスタ
２のゲートが制御され、出力トランジスタ２がオンし、
充ｍｌ流ｉｏ＋が流れる。充電電流ｉｏ１は、出力電圧
Ｖ　ｏｕｒが差動増幅器１の入力電圧ＶＩＮに等しくな
るまで流れる。

他方、電圧ＶＧが出力電圧Ｖ　ＯＬＩ７よりも小さい場
合には、電圧ｖＧによってＰチャンネル出力トランジス
タ１２のゲートが制御され、出力トランジスタｌ２がオ
ンし、放電電流ｉｏ２が流れる。放電電流１０２は、電
圧Ｖ　ＯＩＪＴが電圧ＶＩＮに等しくなるまで流れる。

上述したことから分かるように、出力トランジスタ２及
びｌ２は、入力信号レベルに応じて、出力線９及びそれ
に接続される信号電極１０２の充電及び放電のいずれを
も行うことができる双方向性の機能を有している。

このように、本実施例の駆動回路では、従来必要とされ
ていたＤＩＳ信号による信号電極のディスチャージが不
要である。第２図に示すように、本実施例の駆動回路を
用いれば、一水平走査線の走査に割り当てられた時間Ｔ
｝Ｉの全てを絵素に対する書き込みに利用することがで
きる。従って、従来に比較して絵素の充電度が高められ
、表示装置のコントラストが改善される。また、上述し
たディスチャージに伴う電流がなくなる上、必要とされ
る電流は、入力電圧ＶＩＮと出力電圧ｖ　ｏｕｒとの差
を埋めるためのものだけであるから、駆動回路を含む表
示装置の消費電力が大きく減少する。

（発明の効果） 本発明によれば、表示装置のコントラストを改善し、消
費電力を減少させることができる、マトリクス型液晶表
示装置のための駆動回路が提供される。

マトリクス型液晶表示装置の分野では、今後、表示画面
の大型化や高精細化が追求されることが考えられる。こ
れに伴って、絵素に対する書き込み時間を一層短くせざ
るを得ないであろう。更に、画面の大型化によって表示
パネル内のソース容量やゲート容量が増大し、信号の遅
延時間が大きくなるであろうことを考慮すると、絵素に
対する書き込みの条件は益々厳しくなると思われる。本
発明はこのような状況に対してきわめて有効である。

画面の高精細化に伴い、信号取り出し端子が増大するの
で、高密度実装の技術が必要になると考えられる。高密
度実装の技術としては、ＣＯＧが有望視されているが、
本発明によって達成される哨費電力の低減は、ＣＯＧに
よる高密度実装の実現に於いても非常に有効である。

４．　　　のエ　な！Ｕ 第１図は本発明の一実施例に於けるソースドライバの出
力段の回路図、第２図はその実施例の動作を説明するた
めのタイミングチャート、第３図は従来のマトリクス型
液晶表示装置の一例を模式的に示す図、第４図はそのマ
トリクス型液晶表示装置に於けるゲートオン信号のタイ
ミングチャート、第５図は従来のマトリクス型液晶表示
装置のための駆動回路に於けるソースドライバの一例の
出力段の回路図、第６図は第５図のソースドライバを有
する駆動回路の動作を説明するためのタイミングチャー
トである。

ｌ・・・差動増幅器、２・・・Ｎチャンネル出力トラン
ジスタ、６・・・入力線、９・・・出力線、１ｌ・・・
バイアス設定用トランジスタ、ｌ２・・・Ｐチャンネル
出力トランジスタ、ｌＯＯ・・・ＴＦＴ液晶パネル、ｌ
ｏｌ・・・走査電極、１０２・・・信号電極、１０３・
・・絵素、１０４・・・ＴＦＴ，２００・・・ゲートド
ライバ、３ｏＯ・・・ソースドライバ。

以　　上 第１　１Ｅ 禁２図 第３図 第４図 第５図 ＶＣρ 第６図 ト〕世堅十

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、複数の絵素がマトリクス状に配列された表示ユニッ
   トを有するマトリクス型液晶表示装置のための、該表示
   ユニットを水平走査線毎に走査する垂直走査手段と、該
   垂直走査手段による水平走査線の走査毎に映像信号を該
   表示ユニットに対して出力する映像信号出力手段とを有
   する駆動回路であって、 該映像信号出力手段が、その出力線の充電及び放電を行
   うことができる双方向性の出力回路を備えている マトリクス型液晶表示装置のための駆動回路。