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技術 液晶表示装置の駆動装置及びこれを備えた液晶表示装置

出願人 三星ディスプレイ株式會社
発明者 宋錫天朴根佑李相勳崔弼模金雄植
出願日 2006年2月1日 (13年7ヶ月経過) 出願番号 2006-024887
公開日 2006年8月17日 (13年1ヶ月経過) 公開番号 2006-215562
状態 特許登録済
技術分野 液晶5(電極、アクティブマトリックス) 液晶6(駆動) 液晶表示装置の制御 陰極線管以外の表示装置の制御 液晶6(駆動)
主要キーワード 統合チップ 低電圧線 等価静電容量 高電圧線 各表示板 過渡電圧 ハイレバル ダイオード群
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図面 (8)

課題

縦縞不良または横縞不良を解決できる液晶表示装置駆動装置及びこれを備えた液晶表示装置を提供する。

解決手段

ゲート電圧を伝達する電圧線(HL、LL)を有する液晶表示装置の駆動装置であって、前記ゲート電圧を生成するゲート電圧生成部(750)と、前記ゲート電圧生成部と前記電圧線の間に位置するスイッチング部(SW1、SW2)と、前記スイッチング部を制御するための制御信号を生成する信号制御部とを備え、前記スイッチング部は、前記ゲート電圧が正常状態に到達した後に導通する。

概要

背景

一般の液晶表示装置(LCD)は、画素電極及び共通電極を備える二つの表示板と、その間に挿入された誘電率異方性を有する液晶層とを備える。画素電極は、行列状に配列され、薄膜トランジスタ(TFT)などのスイッチング素子に接続されて一行ずつ順次にデータ電圧印加を受ける。共通電極は、表示板の全面に形成され、共通電圧の印加を受ける。画素電極と共通電極及びその間の液晶層は、回路的には、液晶キャパシタを構成し、この液晶キャパシタは、これに接続されたスイッチング素子と共に画素を構成する基本単位となる。

このような液晶表示装置は、二つの電極電圧を印加して液晶層に電界を形成し、この電界の強さを調節して液晶層を通過する光の透過率を調節することによって所望の画像を得る。このとき、液晶層に一方向の電界が長く印加されることによって発生する劣化現象を防止するために、フレーム毎に、行毎に、またはドット毎に共通電圧に対するデータ電圧の極性反転させる。

液晶表示装置において、特に携帯電話などに使用される中小型表示装置として、セットの外部と内部、すなわち両面に、それぞれ表示板部を備えているデュアル表示装置の開発が進んでいる。

このようなデュアル表示装置は、内部に装着される主表示板部と、外部に装着される副表示板部と、外部からの入力信号を伝達する配線が備えられた駆動フレキシブルプリント回路基板FPC)と、主表示板部と副表示板部を接続する補助FPCと、これらを制御するための統合チップとを備える。

このとき、液晶表示装置は、スイッチング素子を備える画素と表示信号線を有する表示板と、表示信号線のうちのゲート線ゲートオン電圧ゲートオフ電圧送出して画素のスイッチング素子を導通遮断させるゲート駆動部と、表示信号線のうちのデータ線にデータ電圧を送出して導通したスイッチング素子を介して画素に印加するデータ駆動部とを備え、統合チップは、主表示板部と副表示板部のゲート駆動部とデータ駆動部を制御するための制御信号及び駆動信号を生成し、主に主表示板部にCOG(chip on glass)形態に装着されている。また、ゲート駆動部は、表示板部の一側に画素のスイッチング素子と同一工程で形成されて集積される場合がある。また、統合チップはゲート電圧生成部を備え、ゲートオン電圧とゲートオフ電圧を生成してゲート駆動部に供給する。

一方、このような液晶表示装置の製造工程において、静電破壊の発生を防止するために、表示板部の周辺に沿って内側と外側に各々高電圧線低電圧線を配置する。高電圧線と低電圧線の間には複数のダイオードからなる静電破壊防止用ダイオード部を接続し、このダイオード部にデータ線を接続し、表示板部の中央に浸透する静電気を一定の経路を経て外部に放出することで表示板部を保護する。

このような高電圧線と低電圧線は、統合チップとゲート駆動部の間に接続されており、例えば、携帯電話の場合、一般動作モードでゲートオン電圧とゲートオフ電圧を各々伝達する。

このような液晶表示装置で電源オンにすれば、ゲート電圧生成部でゲートオン電圧とゲートオフ電圧を生成し始めるが、正常電圧に到達するまで時間がかかる。このとき、高電圧線と低電圧線にはゲートオン電圧とゲートオフ電圧に到達する前の状態の過渡電圧が伝達され、二つの電圧線の間に接続されたダイオード、例えば2つのダイオードが一定の抵抗として作用して過渡電圧を分圧する役割を果たす。これにより、二つのダイオードの間に接続されたデータ線にこの分圧された電圧がかかって一定の電流が画素のスイッチング素子に流れ、スイッチング素子の遮断状態漏洩電流が液晶キャパシタに流れて充電される。このような充電で液晶が動作し、電源をオンにする動作により、データ線に沿って画面が表示される縦縞不良、またはゲート線に沿って画面が表示される横縞不良が発生する問題点がある。

概要

縦縞不良または横縞不良を解決できる液晶表示装置の駆動装置及びこれを備えた液晶表示装置を提供する。ゲート電圧を伝達する電圧線(HL、LL)を有する液晶表示装置の駆動装置であって、前記ゲート電圧を生成するゲート電圧生成部(750)と、前記ゲート電圧生成部と前記電圧線の間に位置するスイッチング部(SW1、SW2)と、前記スイッチング部を制御するための制御信号を生成する信号制御部とを備え、前記スイッチング部は、前記ゲート電圧が正常状態に到達した後に導通する。

目的

本発明の目的は、縦縞不良または横縞不良を解決できる液晶表示装置の駆動装置及びこれを備えた液晶表示装置を提供することにある。

効果

実績

技術文献被引用数
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牽制数
0件

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請求項1

ゲート電圧を伝達する電圧線と、前記ゲート電圧を生成するゲート電圧生成部と、前記ゲート電圧生成部と前記電圧線の間に位置するスイッチング部と、前記スイッチング部を制御するための制御信号を生成する信号制御部とを備えることを特徴とする液晶表示装置駆動装置

請求項2

前記スイッチング部は、前記ゲート電圧が正常状態に到達した後に導通することを特徴とする請求項1に記載の液晶表示装置の駆動装置。

請求項3

一端が前記ゲート電圧生成部と前記スイッチング部の間に接続され、他端が接地されている第1キャパシタと、一端が前記電圧線に接続され、他端が接地されている第2キャパシタとをさらに備えることを特徴とする請求項2に記載の液晶表示装置の駆動装置。

請求項4

前記第1キャパシタの静電容量は、前記第2キャパシタより大きいことを特徴とする請求項3に記載の液晶表示装置の駆動装置。

請求項5

前記第1キャパシタの容量と前記第2キャパシタの静電容量の比は100:1以上であることを特徴とする請求項4に記載の液晶表示装置の駆動装置。

請求項6

前記ゲート電圧生成部は、ゲートオン電圧を生成するゲートオン電圧生成部と、ゲートオフ電圧を生成するゲートオフ電圧生成部とを備えることを特徴とする請求項1に記載の液晶表示装置の駆動装置。

請求項7

前記電圧線は、前記ゲートオン電圧を伝達する第1電圧線と、前記ゲートオフ電圧を伝達する第2電圧線とを備えることを特徴とする請求項6に記載の液晶表示装置の駆動装置。

請求項8

前記スイッチング部は、前記ゲートオン電圧生成部に接続されている第1スイッチング素子と、前記ゲートオフ電圧生成部に接続されている第2スイッチング素子とを備えることを特徴とする請求項7に記載の液晶表示装置の駆動装置。

請求項9

一端が前記ゲートオン電圧生成部と前記第1スイッチング素子の間に接続され、他端が接地されている第1キャパシタと、一端が前記ゲートオフ電圧生成部と前記第2スイッチング素子の間に接続され、他端が接地されている第2キャパシタと、一端が前記第1電圧線に接続され、他端が接地されている第3キャパシタと、一端が前記第2電圧線に接続され、他端が接地されている第4キャパシタとをさらに備えることを特徴とする請求項8に記載の液晶表示装置の駆動装置。

請求項10

前記第1及び第2キャパシタの静電容量は、前記第3及び第4キャパシタより大きいことを特徴とする請求項9に記載の液晶表示装置の駆動装置。

請求項11

前記第1キャパシタの静電容量と前記第3キャパシタの静電容量の比と、前記第2キャパシタの静電容量と前記第4キャパシタの静電容量の比は各々100:1以上であることを特徴とする請求項10に記載の液晶表示装置の駆動装置。

請求項12

前記第1及び第2スイッチング素子は、前記第1及び第2キャパシタが充電された後に導通することを特徴とする請求項11に記載の液晶表示装置の駆動装置。

請求項13

前記液晶表示装置は、複数の画素とこれに接続されているゲート線及びデータ線を有する表示板部を備え、前記表示板部を駆動する駆動回路チップをさらに備えることを特徴とする請求項1に記載の液晶表示装置の駆動装置。

請求項14

前記駆動回路チップは、前記スイッチング部を備えることを特徴とする請求項13に記載の液晶表示装置の駆動装置。

請求項15

行列状に配列された複数の画素、前記画素に接続されているゲート線及びデータ線を有する表示板部と、前記ゲート線にゲート信号印加するゲート駆動部と、前記データ線にデータ電圧を印加する駆動回路チップと、第1電圧線と、第2電圧線と、前記駆動回路チップから遠い所に位置し、前記第1電圧線と第2電圧線の間に直列に接続され、複数のダイオードからなる第1ダイオード群を有する第1ダイオード部と、前記駆動回路チップから近い所に位置し、前記第1電圧線と第2電圧線の間に直列に接続され、複数のダイオードからなる第2ダイオード群を有する第2ダイオード部と、ゲートオン電圧及びゲートオフ電圧を生成して各々前記第1及び第2電圧線を介して前記ゲート駆動部に印加するゲート電圧生成部と、前記ゲート電圧生成部と前記第1及び第2電圧線の間に各々接続されている第1及び第2スイッチング素子とを備えることを特徴とする液晶表示装置。

請求項16

前記データ線の一端は前記第1ダイオード群の間に接続され、前記データ線の他端は前記伝送ゲートを経て前記第2ダイオード群の間に接続されていることを特徴とする請求項15に記載の液晶表示装置。

請求項17

前記第1及び第2スイッチング素子を導通及び遮断するスイッチング制御信号を生成する信号制御部をさらに備えることを特徴とする請求項16に記載の液晶表示装置。

請求項18

前記ゲート電圧生成部は、前記ゲートオン電圧を生成するゲートオン電圧生成部と、前記ゲートオフ電圧を生成するゲートオフ電圧生成部とを備えることを特徴とする請求項17に記載の液晶表示装置。

請求項19

一端が前記ゲートオン電圧生成部と前記第1スイッチング素子の間に接続され、他端が接地されている第1キャパシタと、一端が前記ゲートオフ電圧生成部と前記第2スイッチング素子の間に接続され、他端が接地されている第2キャパシタと、一端が前記第1電圧線に接続され、他端が接地されている第3キャパシタと、一端が前記第2電圧線に接続され、他端が接地されている第4キャパシタとをさらに備えることを特徴とする請求項18に記載の液晶表示装置。

請求項20

前記第1キャパシタ及び第2キャパシタの静電容量は前記第3キャパシタ及び第4キャパシタより大きいことを特徴とする請求項19に記載の液晶表示装置。

請求項21

前記第1キャパシタの静電容量と前記第3キャパシタの静電容量の比は100:1以上であることを特徴とする請求項20に記載の液晶表示装置。

請求項22

前記第2キャパシタの静電容量と前記第4キャパシタの静電容量の比は100:1以上であることを特徴とする請求項21に記載の液晶表示装置。

請求項23

前記第1及び第2スイッチング素子は、前記第1及び第2キャパシタが充電された後に導通することを特徴とする請求項22に記載の液晶表示装置。

請求項24

前記第1及び第2ダイオード群は逆方向に接続されていることを特徴とする請求項15に記載の液晶表示装置。

請求項25

前記データ線の一端は前記第1ダイオード群の間に接続され、前記データ線の他端は前記伝送ゲートを経て前記第2ダイオード群の間に接続されていることを特徴とする請求項24に記載の液晶表示装置。

請求項26

前記駆動回路チップは前記ゲート電圧生成部を備えることを特徴とする請求項15に記載の液晶表示装置。

請求項27

前記駆動回路チップは前記第1及び第2スイッチング素子を備えることを特徴とする請求項15に記載の液晶表示装置。

請求項28

前記駆動回路チップは前記信号制御部を備えることを特徴とする請求項17に記載の液晶表示装置。

請求項29

前記データ線と前記駆動回路チップの間に接続されている複数の伝送ゲートをさらに備えることを特徴とする請求項15に記載の液晶表示装置。

請求項30

前記第1電圧線は前記表示板の周辺に沿って環状に配置され、前記第2電圧線は前記第1電圧線の外側に配置されていることを特徴とする請求項15に記載の液晶表示装置。

技術分野

0001

本発明は、液晶表示装置駆動装置及びこれを備えた液晶表示装置に関する。

背景技術

0002

一般の液晶表示装置(LCD)は、画素電極及び共通電極を備える二つの表示板と、その間に挿入された誘電率異方性を有する液晶層とを備える。画素電極は、行列状に配列され、薄膜トランジスタ(TFT)などのスイッチング素子に接続されて一行ずつ順次にデータ電圧印加を受ける。共通電極は、表示板の全面に形成され、共通電圧の印加を受ける。画素電極と共通電極及びその間の液晶層は、回路的には、液晶キャパシタを構成し、この液晶キャパシタは、これに接続されたスイッチング素子と共に画素を構成する基本単位となる。

0003

このような液晶表示装置は、二つの電極電圧を印加して液晶層に電界を形成し、この電界の強さを調節して液晶層を通過する光の透過率を調節することによって所望の画像を得る。このとき、液晶層に一方向の電界が長く印加されることによって発生する劣化現象を防止するために、フレーム毎に、行毎に、またはドット毎に共通電圧に対するデータ電圧の極性反転させる。

0004

液晶表示装置において、特に携帯電話などに使用される中小型表示装置として、セットの外部と内部、すなわち両面に、それぞれ表示板部を備えているデュアル表示装置の開発が進んでいる。

0005

このようなデュアル表示装置は、内部に装着される主表示板部と、外部に装着される副表示板部と、外部からの入力信号を伝達する配線が備えられた駆動フレキシブルプリント回路基板FPC)と、主表示板部と副表示板部を接続する補助FPCと、これらを制御するための統合チップとを備える。

0006

このとき、液晶表示装置は、スイッチング素子を備える画素と表示信号線を有する表示板と、表示信号線のうちのゲート線ゲートオン電圧ゲートオフ電圧送出して画素のスイッチング素子を導通遮断させるゲート駆動部と、表示信号線のうちのデータ線にデータ電圧を送出して導通したスイッチング素子を介して画素に印加するデータ駆動部とを備え、統合チップは、主表示板部と副表示板部のゲート駆動部とデータ駆動部を制御するための制御信号及び駆動信号を生成し、主に主表示板部にCOG(chip on glass)形態に装着されている。また、ゲート駆動部は、表示板部の一側に画素のスイッチング素子と同一工程で形成されて集積される場合がある。また、統合チップはゲート電圧生成部を備え、ゲートオン電圧とゲートオフ電圧を生成してゲート駆動部に供給する。

0007

一方、このような液晶表示装置の製造工程において、静電破壊の発生を防止するために、表示板部の周辺に沿って内側と外側に各々高電圧線低電圧線を配置する。高電圧線と低電圧線の間には複数のダイオードからなる静電破壊防止用ダイオード部を接続し、このダイオード部にデータ線を接続し、表示板部の中央に浸透する静電気を一定の経路を経て外部に放出することで表示板部を保護する。

0008

このような高電圧線と低電圧線は、統合チップとゲート駆動部の間に接続されており、例えば、携帯電話の場合、一般動作モードでゲートオン電圧とゲートオフ電圧を各々伝達する。

0009

このような液晶表示装置で電源オンにすれば、ゲート電圧生成部でゲートオン電圧とゲートオフ電圧を生成し始めるが、正常電圧に到達するまで時間がかかる。このとき、高電圧線と低電圧線にはゲートオン電圧とゲートオフ電圧に到達する前の状態の過渡電圧が伝達され、二つの電圧線の間に接続されたダイオード、例えば2つのダイオードが一定の抵抗として作用して過渡電圧を分圧する役割を果たす。これにより、二つのダイオードの間に接続されたデータ線にこの分圧された電圧がかかって一定の電流が画素のスイッチング素子に流れ、スイッチング素子の遮断状態漏洩電流が液晶キャパシタに流れて充電される。このような充電で液晶が動作し、電源をオンにする動作により、データ線に沿って画面が表示される縦縞不良、またはゲート線に沿って画面が表示される横縞不良が発生する問題点がある。

発明が解決しようとする課題

0010

本発明の目的は、縦縞不良または横縞不良を解決できる液晶表示装置の駆動装置及びこれを備えた液晶表示装置を提供することにある。

課題を解決するための手段

0011

前述した目的を達成するために、本発明の一実施形態の液晶表示装置の駆動装置は、ゲート電圧を伝達する電圧線と、前記ゲート電圧を生成するゲート電圧生成部と、前記ゲート電圧生成部と前記電圧線の間に位置するスイッチング部と、前記スイッチング部を制御するための制御信号を生成する信号制御部とを備える。

0012

このとき、前記スイッチング部は、前記ゲート電圧が正常状態に到達した後に導通することが好ましい。

0013

ここで、前記液晶表示装置の駆動装置は、一端が前記ゲート電圧生成部と前記スイッチング部の間に接続され、他端が接地されている第1キャパシタ、並びに一端が前記電圧線に接続され、他端が接地されている第2キャパシタをさらに備えることができ、前記第1キャパシタの静電容量は前記第2キャパシタより大きいことが好ましいが、前記第1キャパシタの容量と前記第2キャパシタの静電容量の比は100:1以上であることが好ましい。

0014

一方、前記ゲート電圧生成部は、ゲートオン電圧を生成するゲートオン電圧生成部とゲートオフ電圧を生成するゲートオフ電圧生成部を備えても良く、前記電圧線は、前記ゲートオン電圧を伝達する第1電圧線と前記ゲートオフ電圧を伝達する第2電圧線とを備えることが好ましい。

0015

前記スイッチング部は、前記ゲートオン電圧生成部に接続されている第1スイッチング素子と、前記ゲートオフ電圧生成部に接続されている第2スイッチング素子とを備えることが好ましい。

0016

このとき、前記液晶表示装置の駆動装置は、一端が前記ゲートオン電圧生成部と前記第1スイッチング素子の間に接続され、他端が接地されている第1キャパシタと、一端が前記ゲートオフ電圧生成部と前記第2スイッチング素子の間に接続され、他端が接地されている第2キャパシタと、一端が前記第1電圧線に接続され、他端が接地されている第3キャパシタと、一端が前記第2電圧線に接続され、他端が接地されている第4キャパシタとをさらに備えることが好ましい。

0017

ここで、前記第1及び第2キャパシタの静電容量は、前記第3及び第4キャパシタより大きいことが好ましいが、前記第1キャパシタの静電容量と前記第3キャパシタの静電容量の比と前記第2キャパシタの静電容量と前記第4キャパシタの静電容量の比は各々100:1以上であることが好ましい。

0018

また、前記第1及び第2スイッチング素子は、前記第1及び第2キャパシタが充電された後に導通することが好ましい。

0019

一方、前記液晶表示装置は、複数の画素とこれに接続されているゲート線及びデータ線を有する表示板部を備え、前記表示板部を駆動する駆動回路チップをさらに備えることが好ましい。

0020

このとき、前記駆動回路チップは前記スイッチング部を備えることが好ましい。

0021

本発明の一実施形態による液晶表示装置は、行列形態に配列された複数の画素と、前記画素に接続されているゲート線及びデータ線を有する表示板部と、前記ゲート線にゲート信号を印加するゲート駆動部と、前記データ線にデータ電圧を印加する駆動回路チップと、第1電圧線と、第2電圧線と、前記駆動回路チップから遠い所に位置し、前記第1電圧線と第2電圧線の間に直列に接続され、複数のダイオードからなる第1ダイオード群を有する第1ダイオード部と、前記駆動回路チップから近い所に位置し、前記第1電圧線と第2電圧線の間に直列に接続され、複数のダイオードからなる第2ダイオード群を有する第2ダイオード部と、ゲートオン電圧及びゲートオフ電圧を生成し、それぞれ前記第1及び第2電圧線を介して前記ゲート駆動部に印加するゲート電圧生成部と、前記ゲート電圧生成部と前記第1及び第2電圧線の間にそれぞれ接続されている第1及び第2スイッチング素子とを備える。

0022

このとき、前記データ線の一端は前記第1ダイオード群の間に接続され、前記データ線の他端は前記伝送ゲートを経て前記第2ダイオード群の間に接続されている。

0023

前記液晶表示装置は、前記第1及び第2スイッチング素子を導通及び遮断させるスイッチング制御信号を生成する信号制御部をさらに備えることが好ましい。

0024

前記ゲート電圧生成部は、前記ゲートオン電圧を生成するゲートオン電圧生成部と、前記ゲートオフ電圧を生成するゲートオフ電圧生成部とを備えることが好ましい。

0025

ここで、前記液晶表示装置は、一端が前記ゲートオン電圧生成部と前記第1スイッチング素子の間に接続され、他端が接地されている第1キャパシタ、一端が前記ゲートオフ電圧生成部と前記第2スイッチング素子の間に接続され、他端が接地されている第2キャパシタ、一端が前記第1電圧線に接続され、他端が接地されている第3キャパシタ、並びに一端が前記第2電圧線に接続され、他端が接地されている第4キャパシタをさらに備えることが好ましい。

0026

一方、前記第1キャパシタ及び第2キャパシタの静電容量は、前記第3キャパシタ及び第4キャパシタより大きいことが好ましく、前記第1キャパシタの静電容量と前記第3キャパシタの静電容量の比は100:1以上であることが好ましい。さらに、前記第2キャパシタの静電容量と前記第4キャパシタの静電容量の比も100:1であることが好ましい。

0027

このとき、前記第1及び第2スイッチング素子は、前記第1及び第2キャパシタが充電された後に導通することが好ましい。

0028

前記第1及び第2ダイオード群が逆方向に接続されることが好ましく、前記データ線の一端は前記第1ダイオード群の間に接続され、前記データ線の他端は前記伝送ゲートを経て前記第2ダイオード群の間に接続されることが好ましい。

0029

一方、前記駆動回路チップは前記ゲート電圧生成部を備えたり、前記第1及び第2スイッチング素子を備えることが好ましい。

0030

また、前記駆動回路チップは前記信号制御部を備えることが好ましい。

0031

一方、前記液晶表示装置は、前記データ線と前記駆動回路チップの間に接続されている複数の伝送ゲートをさらに備えることが好ましい。

0032

前記第1電圧線は、前記表示板の周辺に沿って環状に配置され、前記第2電圧線は、前記第1電圧線の外側に配置されることが好ましい。

0033

以下、添付した各図面を参照して本発明の実施例について詳細に説明することによって本発明のさまざまな効果を明らかにする。

発明の効果

0034

電圧線HL、LL異常電圧誘起される時間を大幅に減少することにより、縦縞不良または横縞不良を防止することができる。

発明を実施するための最良の形態

0035

添付した図面を参照して、本発明の実施形態を、本発明が属する技術分野における通常の知識を有する者が容易に実施することができるように詳細に説明する。

0036

図面は、各種層及び領域を明確に表現するために、厚さを拡大して示している。明細書全体を通じて類似した部分については同一の参照符号を付けている。層、膜、領域、板などの部分が、他の部分の「上に」あるとする時、これは他の部分の「すぐ上に」ある場合に限らず、その中間に更に他の部分がある場合も含む。逆に、ある部分が他の部分の「すぐ上に」あるとする時、これは中間に他の部分がない場合を意味する。

0037

以下、本発明の実施形態による液晶表示装置について図面を参照して詳細に説明する。

0038

図1は、本発明の一実施形態による液晶表示装置の概略図であり、図2は、本発明の一実施形態による液晶表示装置のブロック図であり、図3は、本発明の一実施形態による液晶表示装置の一つの画素に対する等価回路図である。図1を参照すれば、本発明の一実施形態による表示装置は、主表示板部300Mと副表示板部300S、主表示板部300Mに付着されたFPC650、主表示板部300Mと副表示板部300Sの間に付着された補助FPC680、並びに表示板部300M上に装着された統合チップ700を備える。

0039

FPC650は、主表示板部300Mの一辺付近に付着されている。また、組立状態でFPC650を折り畳んだ時、副表示板部300Sを露出させる開口部690を有する。開口部690の下側には外部からの信号が入力される入力部660が備えられ、その他の入力部660と統合チップ700、統合チップ700と主表示板部300Mの電気的接続のために複数の信号線(図示せず)を備えているが、これら信号線は、統合チップ700に接続される地点及び主表示板部300Mと付着される地点で通常は幅が広くなってパッド(図示せず)を形成する。

0040

補助FPC680は、主表示板部300Mの他の辺と副表示板部300Sの一辺の間に付着され、統合チップ700と副表示板部300Sの電気的接続のために信号線SL2、DLを備える。

0041

各表示板部300M、300Sは、画面をなす表示領域310M、310Sと周辺領域320M、320Sを有し、周辺領域320M、320Sには光を遮断するための遮光層(図示せず)(ブラックマトリックス)が備えられる。FPC650及び補助FPC680は、この遮光領域320M、320Sに付着されている。

0042

図2に示すように、各表示板部300M、300Sは、複数のゲート線(G1〜Gn)と複数のデータ線(D1〜Dm)を有する複数の表示信号線と、これに接続されて略行列状に配列された複数の画素、並びにゲート線(G1〜Gn)に信号を供給するゲート駆動部400を有し、画素と表示信号線(G1〜Gn、D1〜Dm)の殆どは表示領域310M、310S内に位置し、ゲート駆動部400M、400Sは周辺領域320M、320Sに各々位置する。ゲート駆動部400M、400Sが位置したところの周辺領域320M、320Sはより大きい幅を有する。

0043

また、図1に示すように、主表示板部300Mのデータ線(D1〜Dm)のうちの一部は、補助FPC680を介して副表示板部300Sに接続されている。即ち、二つの表示板部300M、300Sは、データ線(D1〜Dm)のうちの一部を共有する形態であり、図ではそのうちの一つ(DL)を示している。

0044

表示信号線(G1〜Gn、D1〜Dm)は、ゲート信号(走査信号とも言う。)を伝達する複数のゲート線(G1〜Gn)とデータ信号を伝達するデータ線(D1〜Dm)を有する。ゲート線(G1〜Gn)は略行方向に延びて互いに略平行であり、データ線(D1〜Dm)は略列方向に延びて互いに略平行である。表示信号線(G1〜Gn、D1〜Dm)は、FPC650、680に接続される地点で大概幅が広くなってパッド(図示せず)を形成し、表示板部300M、300SとFPC650、680は、そのパッドの電気的接続のために、異方性導電膜(図示せず)や半田づけ等で接続されている。

0045

各画素は、表示信号線(G1〜Gn、D1〜Dm)に接続されたスイッチング素子Qとこれに接続された液晶キャパシタCLC及びストレージキャパシタCSTを有する。ストレージキャパシタCSTは必要に応じて省略することが好ましい。

0046

薄膜トランジスタなどスイッチング素子Qは、下部表示板100に備えられ、三端子素子としてその制御端子及び入力端子は各々ゲート線(G1〜Gn)及びデータ線(D1〜Dm)に接続されており、出力端子は液晶キャパシタCLC及びストレージキャパシタCSTに接続されている。

0047

図3に示すように、表示板部300は、下部表示板100と上部表示板200及びその間の液晶層3を有し、表示信号線(G1〜Gn、D1〜Dm)とスイッチング素子Qは下部表示板100に備えられている。

0048

液晶キャパシタCLCは、下部表示板100の画素電極190と上部表示板200の共通電極270を二つの端子とし、二つの電極190、270の間の液晶層3は誘電体として機能する。画素電極190は、スイッチング素子Qに接続され、共通電極270は、上部表示板200の全面に形成されて共通電圧Vcomの印加を受ける。図3と異なって、共通電極270が下部表示板100に備えられる場合もあり、その場合、二つの電極190、270は全て線形または棒形に形成される。

0049

ストレージキャパシタCSTは、下部表示板100に備えられた別個の信号線(図示せず)と画素電極190が重なっており、この別個の信号線には共通電圧(Vcom)などの定められた電圧が印加される。もっとも、ストレージキャパシタCSTは、画素電極190が絶縁体を媒介としてすぐ上の前段ゲート線と重ならせることもできる。

0050

一方、色表示を実現するために、各画素が色相を表示すべきであり、これは、画素電極190に対応する領域に三原色、例えば、赤色、緑色、または青色のカラーフィルタ230を備えることによって可能である。図3で、カラーフィルタ230は、上部表示板200に形成されているが、これと異なって、下部表示板100の画素電極190上または下に形成することも可能である。

0051

表示板部300の二つの表示板100、200のうちの少なくとも一つの外側面には、光を偏光させる偏光子(図示せず)が付着されている。

0052

ゲート駆動部400M、400Sは、ゲート線(G1〜Gn)に接続され、スイッチング素子Qを導通させることができるゲートオン電圧(Von)と、スイッチング素子Qを遮断させることができるゲートオフ電圧(Voff)をゲート電圧生成部750から受信して、これらの組み合わせからなるゲート信号をゲート線(G1〜Gn)に印加する。ゲート駆動部400M、400Sは、画素のスイッチング素子Qと同一工程で形成されて集積されており、信号線SL1、SL2を介して統合チップ700とそれぞれ接続されている。

0053

統合チップ700は、連結部660とFPC650に備えられた信号線を介して外部信号を受信し、処理した信号を主表示板部300Mの周辺領域320Mと補助FPC680に備えられた配線を介して、主表示板部300M及び副表示板部300Sに供給することによってこれらを制御し、また、図2に示されたゲート電圧生成部750、階調電圧生成部800、データ駆動部500及び信号制御部600などを有する。

0054

階調電圧生成部800は、画素の輝度に関連する一組または二組の複数階調電圧を生成する。二組である場合、そのうちの一組は共通電圧Vcomに対してプラスの値を有し、もう一組はマイナスの値を有する。

0055

データ駆動部500は、表示板部300の伝送ゲートTG1−TG6を介してデータ線(D1〜Dm)に接続され、階調電圧生成部800からの階調電圧を選択してデータ信号として画素に印加する。

0056

信号制御部600は、ゲート駆動部400及びデータ駆動部500などの動作を制御する。

0057

次に、このような液晶表示装置の表示動作についてより詳細に説明する。

0058

信号制御部600は、外部のMPU(mobile processing unit)(図示せず)から入力映像信号R、G、B及びその表示を制御する入力制御信号、例えば、垂直同期信号Vsyncと水平同期信号Hsync、メインクロックMCLK、データイネーブル信号DEなどの提供を受けて、入力制御信号及び入力映像信号R、G、Bに基づいてゲート制御信号CONT1、データ制御信号CONT2及びスイッチング制御信号CONT3、CONT4などを生成し、映像信号R、G、Bを表示板部300の動作条件に合うように適切に処理した後、ゲート制御信号CONT1をゲート駆動部400M、400Sのうちの一つに送出し、データ制御信号CONT2と処理した映像信号DATをデータ駆動部500に送出し、スイッチング制御信号CONT3、CONT4を伝送ゲートTG1−TG6とスイッチング素子SW1、SW2にそれぞれ送出する。

0059

ゲート制御信号CONT1は、ゲートオン電圧(Von)の出力開始を指示する走査開始信号STV、ゲートオン電圧(Von)の出力時期を制御するゲートクロック信号PV、及びゲートオン電圧(Von)の持続時間を限定する出力イネーブル信号OEなどを含む。

0060

データ制御信号CONT2は、映像データDATの入力開始を知らせる水平同期開始信号STHとデータ線(D1〜Dm)に当該データ電圧の印加を指示するロード信号OAD、共通電圧(Vcom)に対するデータ電圧の極性(以下、共通電圧に対するデータ電圧の極性を略してデータ電圧の極性という。)を反転させる反転信号RVS及びデータクロック信号HCLKなどを含む。

0061

スイッチング制御信号CONT3、CONT4は、伝送ゲートTG1−TG6とスイッチング素子SW1、SW2の導通及び遮断を制御し、ハイレバル及びローレベルの各レベルを有する。

0062

データ駆動部500は、信号制御部600からのデータ制御信号CONT2に従って一つの行の画素に対応する映像データDATを順次に受信し、階調電圧生成部800からの階調電圧のうちの各映像データDATに対応する階調電圧を選択することによって、映像データDATを当該データ電圧に変換し、導通した伝送ゲートTG1−TG6を介してデータ線(D1〜Dm)に印加する。

0063

ゲート駆動部400は、信号制御部600からのゲート制御信号CONT1に従ってゲートオン電圧(Von)をゲート線(G1〜Gn)に印加して、このゲート線(G1〜Gn)に接続されたスイッチング素子Qを導通させる。データ線(D1〜Dm)に供給されたデータ電圧は、導通したスイッチング素子Qを介して当該画素に印加される。

0064

画素に印加されたデータ電圧と共通電圧(Vcom)の差は、液晶キャパシタCLCの充電電圧、つまり画素電圧として現れる。液晶分子は、画素電圧の大きさによってその配列が異なる。そのため、液晶層3を通過する光の偏光が変化する。このような偏光の変化は、表示板100、200に付着された偏光子によって光透過率の変化として現れる。

0065

水平周期(または1H)(水平同期信号Hsync、データイネーブル信号DE、ゲートクロックCPVの一周期)が経過すれば、データ駆動部500とゲート駆動部400は、次行の画素に対して同一動作を繰り返す。このような方法で、1フレーム期間の間に全てのゲート線(G1〜Gn)に対して順次にゲートオン電圧(Von)を印加し、全ての画素にデータ電圧を印加する。更に、1フレームが終了すれば次のフレームが開始され、各画素に印加されるデータ電圧の極性が直前のフレームにおける極性と逆になるようにデータ駆動部500に印加される反転信号RVSの状態が制御される(フレーム反転)。このとき、1フレーム内でも反転信号RVSの特性によって一つのデータ線を通じて流れるデータ電圧の極性が変わったり(例:列反転、ドット反転)、一つの画素行に印加されるデータ電圧の極性も互いに異ならせてもよい。(例:行反転、ドット反転)。

0066

次に、本発明の実施形態による液晶表示装置について図4乃至図7を参照して詳細に説明する。

0067

図4は、図1に示す本発明の一実施形態による液晶表示装置の主表示板部のブロック図であり、図5は、図4に示す主表示板部の拡大図である。図6は、図5に示す液晶表示装置の駆動装置の等価回路図であり、図7は、図5に示すゲートオン電圧及びスイッチング制御信号のタイミング図である。

0068

図4は、図1に示す主表示板部300Mを示す。以下、主表示板部300Mについて説明する。

0069

図4に示すように、表示板部300Mの下側に統合チップ700が配置されており、右側にはゲート駆動部400Mが集積され、統合チップ700とゲート駆動部400Mの間には高電圧線31、31a、31bと低電圧線32、32a、32bが表示領域DA外側の周辺領域に環状形態に接続されている。

0070

電圧線31、32は、統合チップ700の一端とゲート駆動部400Mの一端との間に接続されており、電圧線31a、32aは、ゲート駆動部400Mの他の一端と統合チップ700の他の一端との間に接続され、電圧線31b、32bは、電圧線31、32と電圧線31a、32aの間に接続されている。このとき、高電圧線31、31a、31bは内側に、低電圧線32、32a、32bは外側に位置し、高電圧線31と高電圧線31a、低電圧線32、32aは、ゲート駆動部400Mを介して互いに接続されている。

0071

統合チップ700の各チャンネル33には三個の伝送ゲートTGが接続され、各伝送ゲートTGには一つのデータ線(D1〜Dm)が接続されている。

0072

また、二つの電圧線31a、32aの間及び二つの電圧線31b、32bの間には、各々ダイオード部35、36が接続されている。

0073

ダイオード部35は、低電圧線32aから高電圧線31aに逆方向に接続されている複数のダイオードd1、d2を有し、ダイオード部36も低電圧線32bから高電圧線31bに逆方向に接続されている複数のダイオードd3、d4を有する。

0074

このとき、ダイオード部35にはデータ線(D1〜Dm)が接続され、ダイオード部36にはチャンネル33が接続されている。データ線(D1〜Dm)は、二つのダイオードd1、d2の間に接続され、チャンネル33は、二つのダイオードd3、d4の間に接続されている。

0075

このようにすれば、高電圧線31a、31bから低電圧線32a、32bで電流が流れることがなく、静電気が表示板部300Mの中央に浸透する場合、ダイオードd1、d2の間またはダイオードd3、d4の間に接続されたデータ線(D1〜Dm)、またはチャンネル33を通じて静電気が放出される。

0076

このとき、液晶表示装置の電源をオンにすれば、ゲート電圧生成部750は、ゲートオン電圧(Von)及びゲートオフ電圧(Voff)を生成し始めるが、これについて図6及び図7を参照して詳細に説明する。

0077

以下、図面符号Cはキャパシタを示すと共に、当該キャパシタが有する静電容量を示す。

0078

図6は、図5に示す液晶表示装置の等価回路図で、ゲート電圧生成部750は、ゲートオン電圧生成部751とゲートオフ電圧生成部752を有する。
ゲートオン電圧生成部751及びゲートオフ電圧生成部752に、図4及び図5において各々図面符号31、31a及び31bと32、32a及び32bで示される高電圧線HL及び低電圧線LLが接続され、二つの電圧線HL、LLの間にはダイオード部356が接続されている。ダイオード部356は、逆方向に接続されている二つのダイオードdi、djを有する。ここで、ダイオード部356は、ダイオード部35またはダイオード部36であり、ダイオードdiはd2、d3のうちのいずれか一つを意味する、ダイオードdjはダイオードd1、d4のうちのいずれか一つを意味する。また、データ線Dxはデータ線(D1〜Dm)のうちのいずれか一つを意味する。

0079

また、高電圧線HLにはスイッチング素子SW1が、低電圧線SW2にはスイッチング素子SW2が接続され、ゲートオン電圧生成部751とスイッチング素子SW1の間にはキャパシタCeq1が接続され、ゲートオフ電圧生成部752とスイッチング素子SW2の間にはキャパシタCeq2が接続されている。

0080

ここで、キャパシタCeq1は、ゲートオン電圧生成部751とスイッチング素子SW1の間に存在する等価静電容量であり、ゲートオン電圧生成部751に存在する静電容量と、ゲートオン電圧生成部751とスイッチング素子SW1の間の配線に存在する寄生容量を有する。同様に、キャパシタCeq2は、ゲートオフ電圧生成部752とスイッチング素子SW2の間に存在する等価静電容量であり、ゲートオフ電圧生成部752に存在する静電容量と、ゲートオフ電圧生成部752とスイッチング素子SW2の間の配線に存在する寄生容量を有する。

0081

また、キャパシタCP1とキャパシタCP2は、各々高電圧線HL及び低電圧線LLに存在する寄生容量を示す。

0082

一方、液晶表示装置の電源をオンにすれば、例えばゲートオン電圧生成部751はゲートオン電圧(Von)を生成する。このとき、図7に示すように、ゲートオン電圧(Von)が一定となる値、つまり正常状態に到達する時間t1である、キャパシタCeq1にゲートオン電圧(Von)が完全に充電される時間は、次式(1)により求めることができる。

0083

t1=Ceq1×Von/I1 ・・・(1)

0084

ここで、I1はゲートオン電圧生成部751においてキャパシタCeq1に流れる電流である。

0085

このとき、スイッチング素子SW1、SW2がN型トランジスタである場合、スイッチング制御信号CONT4が時間t1にハイレベルになれば、スイッチング素子SW1がターンオンされ、キャパシタCeq1に充電されたゲートオン電圧(Von)がキャパシタCP1に充電される。

0086

このとき、キャパシタCP1が時間t2に完全に充電された場合、充電時間t3は時間t1と時間t2の差であり、これは次式(2)により求めることができる。

0087

t3=CP1×Von/I2 ・・・(2)

0088

ここで、I2はキャパシタCeq1からキャパシタCP1に流れる電流を示す。

0089

このとき、式(1)と式(2)によれば、二つの電流I1、I2は同一電圧(Von)を伝達するので実質的に同一であり、よって、充電時間を決定するものは、二つのキャパシタの静電容量であることが分かる。ここで、二つの静電容量Ceq1、CP1の比が、例えば100:1である場合、時間t1、t3の比も100:1であることが分かる。ここで、静電容量Ceq1、Ceq2と寄生容量CP1、CP2の比を調節することによって充電時間をさらに短縮することができる。

0090

また、ゲートオフ電圧(Voff)の場合も式(1)及び式(2)と同様に算出することができる。

0091

このように、ゲート電圧生成部750と電圧線HL、LLの間にスイッチング素子SW1、SW2を設けることによって、充電時間を著しく短縮できることが分かる。

0092

例えば、スイッチング素子SW1、SW2がない場合、電圧線HL、LLの充電時間が時間t1となる。電圧線HL、LLの寄生容量を考えれば、時間t1より大きくなることができる。このとき、充電時間が長くなれば、高電圧線HLと低電圧線LLの間に接続されているダイオード部356には過渡電圧が印加される時間が長くなり、この過渡電圧は、ダイオードdi、djを介して分圧されてデータ線Dxに印加されることによって縦縞不良が発生する。即ち、充電時間が長くなれば、異常電圧がデータ線に誘起されることによって縦縞不良が発生する。

0093

しかし、本発明の実施形態によれば、スイッチング素子SW1、SW2をゲート電圧生成部750と電圧線HL、LLの間に配置し、完全に充電された後、これを電圧線HL、LLに印加することにより、前述した充電時間を略1/100以上に短縮することができる。即ち、電圧線HL、LLに異常電圧が誘起される時間を大幅に減少することで、縦縞不良が発生する可能性を顕著に低減させる。

0094

以上、本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明の権利範囲はこれに限定されず、請求の範囲で定義している本発明の基本概念を利用した当業者の多様な変形及び改良形態も本発明の権利範囲に属するものである。

図面の簡単な説明

0095

本発明の一実施形態による液晶表示装置の概略図である。
本発明の一実施形態による液晶表示装置のブロック図である。
本発明の一実施形態による液晶表示装置の一つの画素に対する等価回路図である。
図1に示した主表示板部のブロック図である。
図4に示した主表示板の一部の拡大図である。
本発明の一実施形態による液晶表示装置の駆動装置の等価回路図である。
本発明の一実施形態による液晶表示装置の駆動装置におけるゲートオン電圧及びスイッチング制御信号のタイミング図である。

符号の説明

0096

300、300M、300S表示板部
400、400M、400Sゲート駆動部
500データ駆動部
600信号制御部
650FPC
660 連結部
680補助FPC
690 開口部
700統合チップ
750ゲート電圧生成部
751ゲートオン電圧生成部
752ゲートオフ電圧生成部
800階調電圧生成部
3液晶層
100 下部表示板
200 上部表示板
190画素電極
230カラーフィルタ
270共通電極
31、31a、31b、HL高電圧線
32、32a、32b、LL低電圧線
35、36ダイオード部
TG伝送ゲート
R、G、B入力映像データ
DEデータイネーブル信号
MCLKメインクロック
Hsync水平同期信号
Vsync垂直同期信号
CONT1ゲート制御信号
CONT2データ制御信号
DAT出力映像データ
CLC液晶キャパシタ
CSTストレージキャパシタ
Q スイッチング素子

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