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JP2004226435A - Display device and mobile terminal - Google Patents

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JP2004226435A
JP2004226435A JP2003010513A JP2003010513A JP2004226435A JP 2004226435 A JP2004226435 A JP 2004226435A JP 2003010513 A JP2003010513 A JP 2003010513A JP 2003010513 A JP2003010513 A JP 2003010513A JP 2004226435 A JP2004226435 A JP 2004226435A
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JP
Japan
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circuit
reference voltage
drive circuit
pixel
display device
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Pending
Application number
JP2003010513A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Motoki Yamada
泉樹 山田
Hiroaki Ichikawa
弘明 市川
Yoshitoshi Kida
芳利 木田
Yoshiharu Nakajima
義晴 仲島
Masumitsu Ino
益充 猪野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Sony Corp filed Critical Sony Corp
Priority to JP2003010513A priority Critical patent/JP2004226435A/en
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To solve the problem in which the layout of a reference voltage line occupies the majority of a frame since the reference voltage line needs to be made low in impedance and wired as thick as possible to write a desired potential when a buffer of a trailing stage of a DA converting circuit is omitted. <P>SOLUTION: In a driving circuit integrated type liquid crystal display device using a reference voltage selection type DA converting circuit 134, the buffer of the trailing stage of the DA converting circuit 134 is omitted and a display signal is written directly to signal lines 25-1 to 25-x of a pixel part 12 to reduce power consumption; and further a reference voltage generating circuit 18 is arranged in a frame on the opposite side from a vertical driving circuit 14 across the pixel part 12 and an interface circuit 15 and a timing generating circuit 17 are arranged on the side of the vertical driving circuit 24, so even if the layout area of reference voltage lines 31-1 to 31-64 increases according as the buffer is omitted, an increase in the size of the frame of a display panel is minimized. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶表示装置やEL(electroluminescence) 表示装置に代表されるフラットパネル型の表示装置および当該表示装置を画面表示部として具備する携帯端末に関し、特に画素部と共にその周辺の駆動回路を同じ透明絶縁基板上に一体的に形成してなるいわゆる駆動回路一体型表示装置および当該表示装置を画面表示部として具備する携帯端末に関する。
【0002】
【従来の技術】
液晶表示装置やEL表示装置に代表されるフラットパネル型表示装置の分野では、近年、表示装置の小型化、薄型化を図るために、画素が行列状に配置されてなる画素部と同じ透明絶縁基板、例えばガラス基板(表示パネル)上に、当該画素部を駆動する周辺の駆動回路、具体的には画素部の各画素を行単位で選択走査する垂直駆動回路や、当該垂直駆動回路によって選択された行の画素に表示信号を書き込む水平駆動回路などを一体的に形成してなる駆動回路一体型表示装置の開発が進められている。
【0003】
この駆動回路一体型表示装置の構成の一例を図10に示す。同図から明らかなように、同じ透明絶縁基板、例えばガラス基板101上に、画素を行列状に配置して画素部102を形成するとともに、当該画素部102の周辺の領域(以下、この領域を「額縁」と記す)に、一対の水平駆動回路103A,103B、垂直駆動回路104、インターフェース回路105、タイミング発生(TG)回路106、基準電圧発生回路107およびVcom/CSドライバ108等の駆動回路を配置して画素部102と一体的に形成した構成となっている。
【0004】
そして、この駆動回路一体型表示装置では、画素部102に対してその上下の額縁に一対の水平駆動回路103A,103Bを配置するとともに、例えばその右側の額縁に垂直駆動回路104を配置し、さらにその左側の額縁、即ち画素部102を挟んで垂直駆動回路104と反対側の額縁にインターフェース回路105、タイミング発生(TG)回路106、基準電圧発生回路107およびVcom/CSドライバ108を配置している(例えば、特許公報1参照)。
【0005】
また、水平駆動回路103A,103Bとして、デジタルインターフェース駆動回路構成のものを用いている。この水平駆動回路103A,103Bの構成の一例を図11に示す。
【0006】
これら水平駆動回路103A,103Bは、画素部102の水平方向画素数に相当する段数の水平シフトレジスタ201と、この水平シフトレジスタ201から順次出力されるサンプリングパルスに同期して表示データをサンプリングし、ラッチするサンプリングラッチ回路202と、そのサンプリングデータを1水平期間だけ保持することによって線順次化する線順次化ラッチ回路203と、図10の基準電圧発生回路107から与えられる複数の基準電圧の中から、線順次化ラッチ回路203のラッチデータに対応した基準電圧を選択することによってアナログ表示信号に変換する基準電圧選択型DA変換回路204とを有する構成となっている。
【0007】
そして、かかる構成の水平駆動回路103A,103Bにおいては、通常、画素部102の画素配列に対して画素列単位で配線されている信号線の各々に所望の電位を書き込めるようにするために、基準電圧選択型DA変換回路204の後段、即ち画素部102の信号線の各々との間に、例えばソースフォロア回路からなるバッファ205を設けるようにしている(例えば、特許文献2参照)。
【0008】
【特許文献1】
特開2002−175026号公報(特に、第6欄、図1、図3)
【特許文献2】
特開平11−073165号公報(特に、第6欄、図4)
【0009】
ところで、液晶表示装置やEL表示装置に代表されるフラットパネル型表示装置の用途としては、例えば、携帯電話機やPDA(Personal Digital Assistants;携帯情報端末)に代表される携帯端末(機器)が挙げられる。この種の携帯端末では、バッテリを電源としているため、1回のバッテリ充電によってできるだけ長時間使用できることが望ましい。したがって、携帯端末に搭載されるフラットパネル型表示装置に対する低消費電力化の要望が強い。
【0010】
そのため、上述した駆動回路一体型表示装置においても、低消費電力化のために様々な対策が採られている。その対策の一つとして、水平駆動回路103A,103Bにおいて、バッファ205を省略することが考えられる。すなわち、DA変換回路204から出力されるアナログ表示信号を、バッファ205を介さずに直接画素部102の信号線の各々に書き込むことで、従来、バッファ205で消費されていた電力分を低減する方策である。
【0011】
このように、低消費電力化を図るために、画素部102の信号線の各々に対してバッファ205を介さずに所望の電位を書き込むようにするには、基準電圧発生回路107で発生した基準電圧をDA変換回路204へ伝送する基準電圧線を低インピーダンス化する必要がある。そのためには、基準電圧線をなるべく太いパターンで配線する必要がある。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、DA変換回路204に入力されるデジタル表示データが例えば6ビットの場合を考えると、基準電圧発生回路107とDA変換回路204との間に配線される基準電圧線が、64(=2 )階調分の基準電圧に対応して64本分必要となるため、基準電圧線を太いパターンで配線すると、額縁の大半を基準電圧線のレイアウトで占めることになる。したがって、先述したように、インターフェース回路105、タイミング発生回路106およびVcom/CSドライバ108と同じ側に基準電圧発生回路107を配置する構成を採ると、そのレイアウト面積が非常に大きくなるため、表示パネルの狭額縁化、ひいてはフラットパネル型表示装置そのものの小型化の妨げとなる。
【0013】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、バッファを省略することによって低消費電力化を図った上で、バッファの省略に伴って基準電圧線のレイアウト面積が増大しても、表示パネルの額縁が大きくなるのを最小限に抑えることが可能な表示装置および当該表示装置を画面表示部として具備する携帯端末を提供することにある。
【0014】
【課題を解決するための手段】
本発明による表示装置は、画素が行列状に配置されてなる画素部と、この画素部の各画素を行単位で選択する垂直駆動回路と、複数の基準電圧を発生する基準電圧発生回路と、複数の基準電圧の中からデジタル表示データに対応した基準電圧を選択するDA変換回路を含み、当該DA変換回路で選択した基準電圧を前記垂直駆動回路によって選択された行の各画素に対してアナログ表示信号として供給する水平駆動回路と、前記透明絶縁基板の外部から入力される信号のレベル変換を行うインターフェース回路と、前記インターフェース回路でレベル変換された信号に基づいて各種のタイミング信号を発生して各回路部に与えるタイミング発生回路とを備え、前記垂直駆動回路、前記基準電圧発生回路および前記水平駆動回路が前記画素部と共に同じ透明絶縁基板上に形成されるとともに、前記垂直駆動回路と前記基準電圧発生回路とが前記画素部を挟んで反対側に配置され、かつ前記インターフェース回路および前記タイミング発生回路が前記垂直駆動回路側に配置された構成となっている。かかる構成の表示装置は、PDAや携帯電話機に代表される携帯端末に、その画面表示部として搭載されて用いられる。
【0015】
上記構成の表示装置または当該表示装置を画面表示部として具備する携帯端末において、基準電圧選択型のDA変換回路の後段にバッファを設けずに、当該DA変換回路でアナログ信号に変換された表示信号を画素部の信号線の各々に対して直接書き込むことで、従来バッファで消費していた電力分だけ低消費電力化を図ることができる。その反面、信号線に所望の電位を書き込むには、基準電圧発生回路とDA変換回路との間に配線される基準電圧線を低インピーダンス化する必要があることから、基準電圧線のレイアウト面積が大きくなる。しかし、画素部を挟んで垂直駆動回路と反対側の額縁に基準電圧発生回路を配置し、さらにインターフェース回路およびタイミング発生回路を垂直駆動回路側に配置したことで、基準電圧発生回路側の額縁を主に基準電圧線のレイアウトに使うことができるため、基準電圧線の本数が多くても表示パネルの額縁が大きくなるのを最小限に抑えることができる。
【0016】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
【0017】
図1は、本発明の一実施形態に係る駆動回路一体型表示装置、例えば液晶表示装置の構成例を示すブロック図である。図1において、透明絶縁基板、例えばガラス基板11上には、多数の画素が行列状(マトリクス状)に配置されて画素部12を形成している。ガラス基板11は、もう一枚のガラス基板(図示せず)と所定の間隙を持って対向配置され、両基板間に液晶材料を封止することで表示パネルを構成している。
【0018】
画素部12における画素回路の構成の一例を図2に示す。行列状に配置された画素20の各々は、画素トランジスタであるTFT(Thin Film Transistor;薄膜トランジスタ)21と、このTFT21のドレイン電極に画素電極が接続された液晶セル22と、この液晶セル22の画素電極に一方の電極が接続された保持容量23とを有する構成となっている。ここで、液晶セル22は、画素電極とこれに対向して形成される対向電極との間で発生する液晶容量を意味する。
【0019】
この画素構造において、TFT21はゲート電極が走査線(ゲート線)24に接続され、ソース電極が信号線(ソース線)25に接続されている。液晶セル22は対向電極がコモン線26に対して各画素共通に接続されている。そして、液晶セル22の対向電極には、コモン線26を介してコモン電位Vcomが各画素共通に与えられる。保持容量23は他方の電極がCS線27に対して各画素共通に接続されている。
【0020】
ところで、液晶表示装置では、液晶に同極性の直流電圧が印加され続けることによって液晶の比抵抗(物質固有の抵抗値)等が劣化するのを防ぐために、表示信号の極性を一定周期、例えば1H(Hは水平期間)または1F(Fはフィールド期間)の周期で反転させて駆動する交流反転駆動が採られている。この交流反転駆動を行う場合は、各画素に書き込まれる表示信号は、コモン電位Vcomを基準として極性反転を行うことになる。
【0021】
また、コモン電位Vcomの極性を一定周期、例えば1H周期または1F周期で反転させるコモン反転駆動を1H反転駆動または1F反転駆動と併用する場合は、CS線57の電位(以下、「CS電位」と記す)の極性もコモン電位Vcomに同期して交流反転する。なお、CS電位は、コモン電位Vcomとほぼ同振幅、同位相の電位である。
【0022】
再び図1において、画素部12と同一のガラス基板11上には、例えば、画素部12の上下両側の額縁に水平駆動回路13A,13Bが、画素部12の右側の額縁に垂直駆動回路14、インターフェース(IF)回路15、水平(H)/垂直(V)同期検出回路16およびタイミング発生(TG)回路17が、画素部12の左側の額縁に基準電圧発生回路18およびVcom/CSドライバ19がそれぞれ周辺の駆動回路として搭載されている。ただし、ここでは、周辺の駆動回路として一部を例示したに過ぎず、これらに限られるものではない。これら周辺の駆動回路は、画素部12の画素トランジスタと共に、低温ポリシリコンあるいはCG(Continuous Grain;連続粒界結晶)シリコンを用いて作製される。
【0023】
上記構成の駆動回路一体型液晶表示装置において、水平駆動回路13Aは、デジタルインターフェース駆動回路構成を採っており、例えば、水平シフトレジスタ131、サンプリングラッチ回路132、線順次化ラッチ回路133およびDA変換回路134を有し、画素部12の画素配列の例えば奇数列の画素の駆動を担う。水平駆動回路13Bについても、水平駆動回路13Aと全く同じ構成となっており、水平駆動回路13Aが奇数列の画素の駆動を担うのに対して、偶数列の画素の駆動を担う。
【0024】
水平シフトレジスタ131は、タイミング発生回路17から供給される水平スタートパルスHSTに応答してシフト動作を開始し、当該タイミング発生回路17から供給される水平クロックパルスHCKに同期して1水平期間に順次転送していくサンプリングパルスを生成する。サンプリングラッチ回路132は、水平シフトレジスタ131で生成されたサンプリングパルスに同期して、基板外部から入力され、インターフェース回路15でレベルシフトされて供給される表示データDataを1水平期間で順次サンプリングしラッチする。
【0025】
このラッチされた1ライン分のデジタル表示データは、線順次化ラッチ回路133にラッチされることによって線順次化される。線順次化ラッチ回路133からは、線順次化された1ライン分のデジタル表示データが一斉に出力される。この出力された1ライン分のデジタル表示データは、基準電圧選択型DA変換回路134に与えられ、ここでアナログ表示信号に変換される。DA変換回路134から出力される1ライン分のアナログ表示信号は、画素部12の水平方向画素数xに対応して配線された信号線25−1〜25−xに対してバッファを介することなく直接出力される。
【0026】
垂直駆動回路14は、垂直シフトレジスタおよびゲートバッファによって構成される。この垂直駆動回路14において、垂直シフトレジスタは、タイミング発生回路17から供給される垂直スタートパルスVSTに応答してシフト動作を開始し、当該タイミング発生回路17から供給される垂直クロックパルスVCKに同期して1垂直期間に順次転送していく走査パルスを生成する。この生成された走査パルスは、画素部12の垂直方向画素数mに対応して配線された走査線24−1〜24−yにゲートバッファを通して順次出力される。
【0027】
この垂直駆動回路14による垂直走査により、走査パルスが走査線24−1〜24−yに順次出力されると、画素部12の各画素が行(ライン)単位で順に選択される。そして、この選択された1ライン分の画素に対して、DA変換回路134から出力される1ライン分のアナログ表示信号が直接信号線25−1〜25−xを経由して一斉に書き込まれる。このライン単位の書き込み動作が繰り返されることにより、1画面分の画表示が行われる。
【0028】
インターフェース回路15は、ガラス基板11の外部から入力パッド28を介して入力される低電圧振幅(例えば、3.3V振幅)のマスタークロックMCK、水平同期パルスHsync、垂直同期パルスVsync、R(赤)G(緑)B(青)パラレル入力の表示データData、データイネーブル信号DENB、その他のコントロールパルスを、高電圧振幅(例えば、6.0V)の信号レベルにレベルシフト(レベル変換)する。
【0029】
レベルシフトされたマスタークロックMCKは直接タイミング発生回路17に供給され、水平同期パルスHsync、垂直同期パルスVsyncおよびデータイネーブル信号DENBはH/V同期検出回路16を経由してタイミング発生回路17に供給される。タイミング発生回路17は、マスタークロックMCK、水平同期パルスHsyncおよび垂直同期パルスVsyncに基づいて、水平駆動回路13A,13B、垂直駆動回路14、基準電圧発生回路18およびVcom/CSドライバ19の駆動に必要な各種のタイミングパルスを生成する。レベルシフトされた表示データDataは、水平駆動回路13A,13Bにそれぞれ供給される。
【0030】
ところで、タイミング発生回路17において、水平同期パルスHsyncおよび垂直同期パルスVsyncからそれぞれ水平同期タイミングおよび垂直同期タイミングを検出する駆動モードの場合、水平ブランキング期間および垂直ブランキング期間内におけるフロントポーチ、バックポーチはメーカーや機種によって変えなければならない。特に,水平同期タイミングおよび垂直同期タイミングは水平同期パルスHsyncおよび垂直同期パルスVsyncの立ち下がりのタイミングで検出することから、ガラス基板11上に周辺駆動回路を形成する場合には、バックポーチは固定した上で設計しなければならない。
【0031】
そのため、図3のタイミングチャートに示すように、データイネーブル信号DENBを用いてメーカーや機種ごとにブランキング期間の設定を変えないようにする方式がある。図3のタイミングチャートでは、データドットが水平240ドット、垂直240ライン、水平ブランキング期間が32ドット、垂直ブランキング期間が16ラインの場合を例に挙げて示している。
【0032】
本実施形態に係る駆動回路一体型液晶表示装置では、駆動モードとして、水平同期パルスHsyncおよび垂直同期パルスVsyncから直接水平同期タイミングおよび垂直同期タイミングを検出するSYNCモードと、データイネーブル信号DENBからH/V検出回路16で水平同期パルスHsyncおよび垂直同期パルスVsyncを検出し、その検出した水平同期パルスDENB_Hおよび垂直同期パルスDENB_Vから直接水平同期タイミングおよび垂直同期タイミングを検出するDENBモードとを選択的に採り得るようにしている。
【0033】
SYNCモードでのタイミング例を図4に示す。水平同期パルスHsyncおよび垂直同期パルスVsyncは、有効データ期間終了後から立ち下がりまでをフロントポーチ、立ち下がりから有効データ期間開始までをバックポーチとし、両者をあわせてブランキング期間とする。このSYNCモードでは、H/V検出回路16は水平同期パルスHsyncおよび垂直同期パルスVsyncをそのまま通過させてタイミング発生回路17に供給することになる。
【0034】
DENBモードでの垂直タイミング例を図5に、水平タイミング例を図6にそれぞれ示す。データイネーブル信号DENBは水平ブランキング期間および垂直ブランキング期間のとき低レベルとなり,有効データを取り込む期間のみ高レベルとなる信号である。このデータイネーブル信号DENBは、H/V検出回路16において水平同期パルスDENB_Hと垂直同期パルスDENB_Vとに分離されてタイミング発生回路17に供給される。すると、タイミング発生回路17は、これら水平同期パルスDENB_Hおよび垂直同期パルスDENB_Vから水平同期タイミングおよび垂直同期タイミングを検出し、これら検出タイミングに基づいて各種のタイミング信号を生成してそれぞれの回路部に与える。
【0035】
このように、データイネーブル信号DENBからH/V検出回路16で水平同期パルスDENB_Hと垂直同期パルスDENB_Vとに分離し、これら水平同期パルスDENB_Hおよび垂直同期パルスDENB_Vから水平同期および垂直同期の各タイミングを検出することにより、ブランキング期間内バックポーチを固定せずに、周辺駆動回路の設計を行うことができる。
【0036】
基準電圧発生回路18は、DA変換回路134が基準電圧選択型を採用していることに伴って設けられたものであり、DA変換回路134に入力されるデジタル表示データのビット数に対応した階調数分の基準電圧を発生してDA変換回路134に与える。Vcom/CSドライバ16は、コモン電位VcomおよびCS電位を生成し、これら各電位を画素部12の各画素に共通に与える。なお、先述したように、コモン反転駆動を採る場合には、Vcom/CSドライバ16において、コモン電位VcomおよびCS電位の極性を一定周期で反転させる駆動が行われる。
【0037】
ここで、基準電圧発生回路18およびDA変換回路134についてさらに詳細に説明する。
【0038】
図7は、基準電圧発生回路18の具体的な構成の一例を示す回路図である。図7から明らかなように、基準電圧発生回路18は、抵抗分割(抵抗分圧)回路からなる構成となっている。すなわち、一例として、階調数を64とすると、第1基準電位VAと第2基準電位VBとの間の電圧を、直列に接続された63個の抵抗R1〜R63によって分圧する。これにより、各分圧点から62個の基準電圧V1〜V62が得られる。そして、基準電位VAを基準電圧V0、基準電位VBを基準電圧V63とすることにより、基準電圧発生回路18からはデジタル表示データのビット数“6”に対応した64階調分の基準電圧V0〜V63が発生される。これら基準電圧V0〜V63は、図1に示すように、基準電圧線31−1〜31−64によってDA変換回路134に伝送される。
【0039】
本実施形態に係る液晶表示装置では、先述したように、表示信号の極性をある周期で反転させる交流反転駆動(1H反転駆動または1F反転駆動)が採られている。そのため、基準電圧発生回路18においては、その交流反転に同期して交互に発生するタイミングパルスφ1,φ2によってスイッチSW1〜SW4をオン(閉)/オフ(開)させる構成が採られている。
【0040】
この基準電圧発生回路18においては、交流反転のある反転タイミングでタイミングパルスφ1が発生すると、スイッチSW1,SW4がオンするため、第1基準電位VAとして正側電源電圧VCCが、第2基準電位VBとして負側電源電圧VSSがそれぞれ与えられる。次の反転タイミングでタイミングパルスφ2が発生すると、スイッチSW2,SW3がオンするため、第1基準電位VAとして負側電源電圧VSSが、第2基準電位VBとして正側電源電圧VCCがそれぞれ与えられる。
【0041】
図8は、DA変換回路134の具体的な構成の一例を示す回路図である。ここでは、DA変換回路134の単位回路を示している。すなわち、この単位回路が画素部12の信号線25−1〜25−xの各々に対応して設けられることで、DA変換回路134を構成することになる。以下では、この単位回路の構成について説明する。
【0042】
図8から明らかなように、DA変換回路134の単位回路は、基準電圧発生回路18で発生される64個の基準電圧V0〜V63に対応して設けられた64個の階調選択ユニット32−0〜32−63によって構成されている。階調選択ユニット32−0〜32−63の各々は、64個の基準電圧V0〜V63をそれぞれ伝送する64本の基準電圧線31−1〜31−64(図1を参照)の各々と、信号線25−1〜25−xにそれぞれ接続される出力線33(33−1〜33−x)との間に、デジタル表示データd5〜d0のビット数分(本例では、6個)のトランジスタスイッチ、例えばMOSスイッチがシリーズに接続された構成となっている。
【0043】
上記構成のDA変換回路134の単位回路において、階調選択ユニット32−0〜32−63の各MOSスイッチは、デジタル表示データの各ビットd5〜d0の論理状態に応じてオン/オフ動作を行う。そして、階調選択ユニット32−0〜32−63のうち、ビットd5〜d0の論理の組み合わせにしたがって、いずか1つの階調選択ユニットの全てのMOSスイッチがオン状態になることで、64個の基準電圧V0〜V63の中から1つを選択し、アナログ表示信号として出力線33(33−1〜33−x)を介して対応する信号線25(25−1〜25−x)に対して直接出力する。
【0044】
上述したように、本実施形態に係る駆動回路一体型液晶表示装置では、水平駆動回路13A,13Bにおいて、DA変換回路134から出力されるアナログ表示信号を、バッファを介さずに直接画素部12の信号線25−1〜25−xに書き込む構成を採っている。このように、DA変換回路134の後段にバッファを設けない構成を採ることで、当該バッファで消費する電力分だけ低消費電力化を図ることができ、しかもバッファを省略した分だけ水平駆動回路13A,13Bの回路規模を縮小できるため、画素部12の上下側の額縁サイズを狭くすることができる。
【0045】
ところで、画素部12の信号線25−1〜25−xの各々に対してバッファを介さずに所望の電位を書き込むには、基準電圧発生回路18からDA変換回路134へ基準電圧V0〜V63を伝送する基準電圧線31−1〜31−64を低インピーダンス化する必要があるため、なるべく太いパターンで基準電圧線31−1〜31−64を配線することになる。その結果、64本の基準電圧線31−1〜31−64のレイアウト面積が大きくなる。
【0046】
ところが、本実施形態に係る駆動回路一体型液晶表示装置では、従来基準電圧発生回路18側の額縁に配置されていたインターフェース回路15およびタイミング発生回路17を、画素部12を挟んで基準電圧発生回路18と反対側、即ち垂直駆動回路14側の額縁に配置し、基準電圧線31−1〜31−64のレイアウトスペースを十分に確保した構成を採っているので、64本もの基準電圧線31−1〜31−64の配線に伴って基準電圧発生回路18側の額縁サイズが大きくなるのを最小限に抑えることができる。
【0047】
垂直駆動回路14側の額縁におけるインターフェース回路15およびタイミング発生回路17のレイアウトについては、インターフェース回路15をタイミング発生回路17よりも入力パッド28側、好ましくは入力パッド28の近傍に配置する。これによれば、ガラス基板11の外部からインターフェース回路15に入力されるマスタークロックMCK、水平同期パルスHsync、垂直同期パルスVsync、表示データData、データイネーブル信号DENB、その他コントロールパルスの波形のなまり等を避けることができる。
【0048】
また、H/V同期検出回路16およびタイミング発生回路17については、インターフェース回路15の近傍に配置するのが好ましい。H/V同期検出回路16およびタイミング発生回路17をインターフェース回路15の近傍に配置することで、配線引き回しに伴う容量分や抵抗分を抑えることができるため、それらに起因する波形のなまり等を発生させことなく、インターフェース回路15でレベルシフトされたマスタークロックMCKをタイミング発生回路17に、また水平同期パルスHsync、垂直同期パルスVsyncおよびデータイネーブル信号DENBをH/V同期検出回路16にそれぞれ供給できる。
【0049】
Vcom/CSドライバ19については、本実施形態に係る駆動回路一体型液晶表示装置では、基準電圧発生回路18側の額縁に配置する構成を採っている。
ただし、Vcom/CSドライバ19のレイアウトについては、基準電圧発生回路18側に限られるものではなく、各駆動回路のレイアウトに伴う画素部12の左右の額縁サイズがほぼ等しくなるように、基準電圧発生回路18側に配置するか、垂直駆動回路14側に配置するかを選定すれば良い。
【0050】
以上説明した本実施形態に係る液晶表示装置は、携帯電話機やPDAに代表される小型・軽量な携帯端末の画面表示部として用いて好適なものである。
【0051】
なお、本実施形態では、画素の表示素子として液晶セルを用いた液晶表示装置に適用した場合を例に挙げて説明したが、本発明は液晶表示装置への適用に限られるものではなく、画素の表示素子としてエレクトロルミネッセンス(EL)素子を用いたEL表示装置など、水平駆動回路として、基準電圧選択型DA変換回路を含むデジタルインターフェース駆動回路を用いたフラットパネル型表示装置全般に適用可能である。
【0052】
図9は、本発明に係る携帯端末、例えばPDAの構成の概略を示す外観図である。
【0053】
本例に係るPDAは、例えば、装置本体61に対して蓋体62が開閉自在に設けられた折り畳み式の構成となっている。装置本体61の上面には、キーボードなどの各種のキーが配置されてなる操作部63が配置されている。一方、蓋体62には、画面表示部64が配置されている。この画面表示部64として、先述した実施形態に係る駆動回路一体型液晶表示装置が用いられる。
【0054】
当該実施形態に係る駆動回路一体型液晶表示装置は、先述したように、基準電圧選択型DA変換回路の後段のバッファを省略したことで、表示パネルの額縁サイズの拡大を抑えつつ当該バッファで消費する電力分だけ消費電力を低減できるため、当該液晶表示装置を画面表示部64として搭載することにより、画面表示部64の低消費電力化により、バッテリ電源による連続使用可能時間の長時間化を図ることができる。
【0055】
なお、ここでは、PDAに適用した場合を例に採って説明したが、この適用例に限られるものではなく、本発明に係る液晶表示装置に代表される表示装置は、特に携帯電話機など小型・軽量の携帯端末全般に用いて好適なものである。
【0056】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、基準電圧選択型DA変換回路を用いた表示装置において、当該DA変換回路の後段のバッファを省略して画素部の信号線に対して直接表示信号を書き込むようにし、さらに画素部を挟んで垂直駆動回路と反対側の額縁に基準電圧発生回路を配置するとともに、インターフェース回路およびタイミング発生回路を垂直駆動回路側に配置したことで、バッファを省くことによって低消費電力化を図った上で、バッファの省略に伴って基準電圧線のレイアウト面積が増大しても、表示パネルの額縁が大きくなるのを最小限に抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態に係る駆動回路一体型液晶表示装置の構成例を示すブロック図である。
【図2】画素回路の構成の一例を示す回路図である。
【図3】データイネーブル信号DENBを用いてブランキング期間の設定を変えない場合のタイミング関係を示すタイミングチャートである。
【図4】SYNCモードでのタイミング例を示すタイミングチャートである。
【図5】DENBモードでの垂直タイミング例を示すタイミングチャートである。
【図6】DENBモードでの水平タイミング例を示すタイミングチャートである。
【図7】基準電圧発生回路の具体的な構成の一例を示す回路図である。
【図8】DA変換回路の単位回路の具体的な構成の一例を示す回路図である。
【図9】本発明に係るPDAの構成の概略を示す外観図である。
【図10】従来例に係る駆動回路一体型表示装置の構成例を示すブロック図である。
【図11】従来例に係る駆動回路一体型表示装置における水平駆動回路の構成の一例を示すブロック図である。
【符号の説明】
11…ガラス基板、12画素部、13A,13B…水平駆動回路、14…垂直駆動回路、15…インターフェース回路、16…H/V同期検出回路、17…タイミング発生回路、18…基準電圧発生回路、19…Vcom/CSドライバ、20…画素、21…TFT(薄膜トランジスタ)、22…液晶セル、23…保持容量、24,24−1〜24−y…走査線(ゲート線)、25,25−1〜25−x…信号線(ソース線)、31−1〜31−64…基準電圧線
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a flat panel display device represented by a liquid crystal display device or an EL (electroluminescence) display device, and a portable terminal having the display device as a screen display unit. The present invention relates to a so-called drive circuit integrated display device formed integrally on a transparent insulating substrate, and a mobile terminal including the display device as a screen display portion.
[0002]
[Prior art]
In the field of flat panel display devices represented by liquid crystal display devices and EL display devices, in recent years, in order to reduce the size and thickness of the display device, the same transparent insulation as that of a pixel portion in which pixels are arranged in a matrix is used. On a substrate, for example, a glass substrate (display panel), a peripheral driving circuit for driving the pixel portion, specifically, a vertical driving circuit for selectively scanning each pixel of the pixel portion in a row unit, or a vertical driving circuit for selecting The development of a drive circuit integrated type display device in which a horizontal drive circuit for writing a display signal to the pixels in the specified row and the like are integrally formed has been advanced.
[0003]
FIG. 10 shows an example of the structure of the display device with integrated driving circuits. As is clear from the figure, pixels are arranged in a matrix on the same transparent insulating substrate, for example, a glass substrate 101 to form a pixel portion 102, and a region around the pixel portion 102 (hereinafter, this region is referred to as Driving circuits such as a pair of horizontal driving circuits 103A and 103B, a vertical driving circuit 104, an interface circuit 105, a timing generation (TG) circuit 106, a reference voltage generation circuit 107, a Vcom / CS driver 108, etc. The pixel unit 102 is arranged and formed integrally.
[0004]
In the drive circuit integrated display device, a pair of horizontal drive circuits 103A and 103B are arranged on the upper and lower frames of the pixel portion 102, and a vertical drive circuit 104 is arranged on the right frame thereof, for example. An interface circuit 105, a timing generation (TG) circuit 106, a reference voltage generation circuit 107, and a Vcom / CS driver 108 are arranged on the left frame, that is, on the frame opposite to the vertical drive circuit 104 across the pixel portion 102. (For example, see Patent Publication 1).
[0005]
The horizontal drive circuits 103A and 103B have a digital interface drive circuit configuration. FIG. 11 shows an example of the configuration of the horizontal drive circuits 103A and 103B.
[0006]
These horizontal drive circuits 103A and 103B sample display data in synchronization with the horizontal shift registers 201 of the number of stages corresponding to the number of pixels in the horizontal direction of the pixel portion 102 and sampling pulses sequentially output from the horizontal shift registers 201. A sampling latch circuit 202 for latching, a line-sequentialization latch circuit 203 for line-sequentializing by holding the sampling data for one horizontal period, and a plurality of reference voltages provided from the reference voltage generation circuit 107 in FIG. And a reference voltage selection type DA conversion circuit 204 for selecting a reference voltage corresponding to the latch data of the line-sequencing latch circuit 203 to convert the reference voltage into an analog display signal.
[0007]
In the horizontal drive circuits 103A and 103B having such a configuration, the reference potential is usually set so that a desired potential can be written to each of the signal lines wired in pixel columns in the pixel array of the pixel unit 102. A buffer 205 composed of, for example, a source follower circuit is provided at the subsequent stage of the voltage selection type DA conversion circuit 204, that is, between each of the signal lines of the pixel unit 102 (for example, see Patent Document 2).
[0008]
[Patent Document 1]
JP-A-2002-175026 (particularly, column 6, FIGS. 1 and 3)
[Patent Document 2]
JP-A-11-073165 (particularly, column 6, FIG. 4)
[0009]
By the way, as a use of a flat panel display device represented by a liquid crystal display device or an EL display device, for example, a portable terminal (device) represented by a mobile phone or a PDA (Personal Digital Assistants) is cited. . In this type of portable terminal, a battery is used as a power source, so it is desirable that the battery can be used for as long as possible by one charge of the battery. Therefore, there is a strong demand for lower power consumption for flat panel display devices mounted on mobile terminals.
[0010]
Therefore, various measures have been taken in the above-described drive circuit integrated display device in order to reduce power consumption. As one of the measures, the buffer 205 may be omitted in the horizontal driving circuits 103A and 103B. That is, by writing the analog display signal output from the DA conversion circuit 204 directly to each of the signal lines of the pixel unit 102 without passing through the buffer 205, a measure for reducing the power consumed by the buffer 205 in the past is considered. It is.
[0011]
As described above, in order to write a desired potential to each of the signal lines of the pixel portion 102 without passing through the buffer 205 in order to reduce power consumption, the reference voltage generated by the reference voltage generation circuit 107 is used. It is necessary to lower the impedance of the reference voltage line that transmits the voltage to the DA conversion circuit 204. For this purpose, it is necessary to wire the reference voltage lines in a pattern as thick as possible.
[0012]
[Problems to be solved by the invention]
However, considering that the digital display data input to the DA conversion circuit 204 is, for example, 6 bits, the reference voltage line connected between the reference voltage generation circuit 107 and the DA conversion circuit 204 is 64 (= 2). 6 (6) Since 64 lines are required corresponding to the reference voltages for the gradation, if the reference voltage lines are wired in a thick pattern, most of the frame is occupied by the layout of the reference voltage lines. Therefore, as described above, if the configuration in which the reference voltage generation circuit 107 is arranged on the same side as the interface circuit 105, the timing generation circuit 106, and the Vcom / CS driver 108 is employed, the layout area becomes very large. This makes it difficult to reduce the frame width of the flat panel display device, and eventually to reduce the size of the flat panel display device itself.
[0013]
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and has as its object to reduce the power consumption by omitting a buffer, and to reduce the layout area of a reference voltage line with the elimination of the buffer. An object of the present invention is to provide a display device capable of minimizing an increase in a frame of a display panel even when the display device increases, and a mobile terminal including the display device as a screen display unit.
[0014]
[Means for Solving the Problems]
A display device according to the present invention includes a pixel portion in which pixels are arranged in a matrix, a vertical drive circuit that selects each pixel of the pixel portion in a row unit, a reference voltage generation circuit that generates a plurality of reference voltages, A digital-to-analog conversion circuit that selects a reference voltage corresponding to digital display data from among a plurality of reference voltages, and applies the reference voltage selected by the digital-to-analog conversion circuit to each pixel in a row selected by the vertical drive circuit; A horizontal drive circuit that supplies a display signal, an interface circuit that performs level conversion of a signal input from outside the transparent insulating substrate, and various timing signals based on the level-converted signal generated by the interface circuit. A timing generation circuit provided to each circuit unit, wherein the vertical drive circuit, the reference voltage generation circuit, and the horizontal drive circuit are connected to the pixel unit and And the vertical drive circuit and the reference voltage generation circuit are disposed on opposite sides of the pixel portion, and the interface circuit and the timing generation circuit are disposed on the same vertical insulation circuit. It is a configuration arranged on the side. The display device having such a configuration is used by being mounted on a portable terminal typified by a PDA or a mobile phone as a screen display unit.
[0015]
In the display device having the above configuration or a mobile terminal including the display device as a screen display unit, a display signal converted to an analog signal by the DA conversion circuit without providing a buffer at a subsequent stage of the reference voltage selection type DA conversion circuit. Is written directly to each of the signal lines in the pixel portion, so that power consumption can be reduced by the amount of power conventionally consumed by the buffer. On the other hand, in order to write a desired potential to the signal line, it is necessary to lower the impedance of the reference voltage line wired between the reference voltage generation circuit and the DA conversion circuit. growing. However, by arranging the reference voltage generation circuit on the frame opposite to the vertical drive circuit across the pixel portion, and further arranging the interface circuit and the timing generation circuit on the vertical drive circuit side, the frame on the reference voltage generation circuit side is Since it can be mainly used for the layout of the reference voltage lines, it is possible to minimize an increase in the size of the frame of the display panel even when the number of reference voltage lines is large.
[0016]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0017]
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration example of a drive circuit integrated display device, for example, a liquid crystal display device according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, on a transparent insulating substrate, for example, a glass substrate 11, a large number of pixels are arranged in a matrix to form a pixel portion 12. The glass substrate 11 is opposed to another glass substrate (not shown) with a predetermined gap, and forms a display panel by sealing a liquid crystal material between the two substrates.
[0018]
FIG. 2 illustrates an example of a configuration of a pixel circuit in the pixel portion 12. Each of the pixels 20 arranged in a matrix includes a TFT (Thin Film Transistor) 21 serving as a pixel transistor, a liquid crystal cell 22 having a pixel electrode connected to a drain electrode of the TFT 21, and a pixel of the liquid crystal cell 22. The storage capacitor 23 has one electrode connected to one electrode. Here, the liquid crystal cell 22 means a liquid crystal capacitance generated between a pixel electrode and a counter electrode formed to face the pixel electrode.
[0019]
In this pixel structure, the TFT 21 has a gate electrode connected to a scanning line (gate line) 24 and a source electrode connected to a signal line (source line) 25. The liquid crystal cell 22 has a common electrode connected to a common line 26 for each pixel. Then, a common potential Vcom is commonly applied to the counter electrode of the liquid crystal cell 22 via the common line 26 for each pixel. The other electrode of the storage capacitor 23 is commonly connected to the CS line 27 for each pixel.
[0020]
By the way, in the liquid crystal display device, in order to prevent the specific resistance (resistance value inherent to a substance) of the liquid crystal from deteriorating due to the continuous application of the same polarity DC voltage to the liquid crystal, the polarity of the display signal is set to a predetermined period, for example, 1H (H is a horizontal period) or 1F (F is a field period). In the case of performing the AC inversion drive, the display signal written to each pixel performs the polarity inversion based on the common potential Vcom.
[0021]
When common inversion driving for inverting the polarity of the common potential Vcom at a fixed period, for example, 1H or 1F period is used together with 1H inversion driving or 1F inversion driving, the potential of the CS line 57 (hereinafter referred to as “CS potential”) ) Is also AC-inverted in synchronization with the common potential Vcom. Note that the CS potential is a potential having substantially the same amplitude and the same phase as the common potential Vcom.
[0022]
In FIG. 1 again, on the same glass substrate 11 as the pixel unit 12, for example, horizontal drive circuits 13A and 13B are provided on the upper and lower frames of the pixel unit 12, and a vertical drive circuit 14 is provided on the right frame of the pixel unit 12. An interface (IF) circuit 15, a horizontal (H) / vertical (V) synchronization detection circuit 16 and a timing generation (TG) circuit 17 are provided. A reference voltage generation circuit 18 and a Vcom / CS driver 19 are provided on the left frame of the pixel section 12. Each is mounted as a peripheral drive circuit. However, here, only a part is illustrated as a peripheral driving circuit, and the present invention is not limited to these. These peripheral drive circuits are manufactured using low-temperature polysilicon or CG (Continuous Grain: continuous grain boundary crystal) silicon together with the pixel transistors in the pixel section 12.
[0023]
In the liquid crystal display device integrated with a driving circuit having the above-described configuration, the horizontal driving circuit 13A employs a digital interface driving circuit configuration. For example, a horizontal shift register 131, a sampling latch circuit 132, a line sequential latch circuit 133, and a DA conversion circuit 134, and is responsible for driving, for example, pixels in an odd column of the pixel array of the pixel unit 12. The horizontal drive circuit 13B has exactly the same configuration as the horizontal drive circuit 13A. The horizontal drive circuit 13A drives the pixels in the odd columns, while the horizontal drive circuit 13A drives the pixels in the even columns.
[0024]
The horizontal shift register 131 starts the shift operation in response to the horizontal start pulse HST supplied from the timing generation circuit 17, and sequentially in one horizontal period in synchronization with the horizontal clock pulse HCK supplied from the timing generation circuit 17. Generate a sampling pulse to be transferred. The sampling latch circuit 132 samples and latches display data Data input from the outside of the substrate and supplied in a level-shifted manner by the interface circuit 15 in one horizontal period in synchronization with the sampling pulse generated by the horizontal shift register 131. I do.
[0025]
The latched digital display data for one line is line-sequentialized by being latched by the line-sequencing latch circuit 133. From the line-sequentialization latch circuit 133, digital display data for one line that has been line-sequentialized is output all at once. The output digital display data for one line is applied to a reference voltage selection type DA conversion circuit 134, where it is converted into an analog display signal. The analog display signal for one line output from the DA conversion circuit 134 is supplied to the signal lines 25-1 to 25-x wired corresponding to the number x of pixels in the horizontal direction of the pixel unit 12 without passing through a buffer. Output directly.
[0026]
The vertical drive circuit 14 includes a vertical shift register and a gate buffer. In the vertical drive circuit 14, the vertical shift register starts the shift operation in response to the vertical start pulse VST supplied from the timing generation circuit 17, and synchronizes with the vertical clock pulse VCK supplied from the timing generation circuit 17. To generate a scanning pulse which is sequentially transferred in one vertical period. The generated scanning pulses are sequentially output to the scanning lines 24-1 to 24-y wired corresponding to the number m of pixels in the vertical direction of the pixel unit 12 through the gate buffer.
[0027]
When the scanning pulse is sequentially output to the scanning lines 24-1 to 24-y by the vertical scanning by the vertical driving circuit 14, each pixel of the pixel unit 12 is sequentially selected in units of rows (lines). Then, one line of the analog display signal output from the DA conversion circuit 134 is simultaneously written directly to the selected one line of pixels via the signal lines 25-1 to 25-x. The image display for one screen is performed by repeating the line-by-line writing operation.
[0028]
The interface circuit 15 includes a master clock MCK having a low voltage amplitude (for example, 3.3 V amplitude) input from the outside of the glass substrate 11 via the input pad 28, a horizontal synchronization pulse Hsync, a vertical synchronization pulse Vsync, and R (red). The display data Data, the data enable signal DENB, and other control pulses of the G (green) and B (blue) parallel inputs are level-shifted (level-converted) to a signal level having a high voltage amplitude (for example, 6.0 V).
[0029]
The level-shifted master clock MCK is directly supplied to the timing generation circuit 17, and the horizontal synchronization pulse Hsync, the vertical synchronization pulse Vsync, and the data enable signal DENB are supplied to the timing generation circuit 17 via the H / V synchronization detection circuit 16. You. The timing generation circuit 17 is necessary for driving the horizontal drive circuits 13A and 13B, the vertical drive circuit 14, the reference voltage generation circuit 18, and the Vcom / CS driver 19 based on the master clock MCK, the horizontal synchronization pulse Hsync, and the vertical synchronization pulse Vsync. Various timing pulses are generated. The level-shifted display data Data is supplied to the horizontal drive circuits 13A and 13B, respectively.
[0030]
By the way, in the drive mode in which the timing generation circuit 17 detects the horizontal synchronization timing and the vertical synchronization timing from the horizontal synchronization pulse Hsync and the vertical synchronization pulse Vsync, respectively, the front porch and the back porch in the horizontal blanking period and the vertical blanking period are used. Must be changed depending on the manufacturer and model. In particular, since the horizontal synchronization timing and the vertical synchronization timing are detected at the falling timing of the horizontal synchronization pulse Hsync and the vertical synchronization pulse Vsync, the back porch is fixed when the peripheral driving circuit is formed on the glass substrate 11. Must be designed above.
[0031]
Therefore, as shown in the timing chart of FIG. 3, there is a method of using the data enable signal DENB so as not to change the setting of the blanking period for each maker or model. The timing chart of FIG. 3 shows an example in which the data dots are 240 horizontal dots, 240 vertical lines, 32 horizontal blanking periods, and 16 vertical blanking periods.
[0032]
In the drive circuit integrated type liquid crystal display device according to the present embodiment, as the drive modes, a SYNC mode in which the horizontal synchronization timing and the vertical synchronization timing are directly detected from the horizontal synchronization pulse Hsync and the vertical synchronization pulse Vsync, and an H / H signal from the data enable signal DENB. The V detection circuit 16 detects a horizontal synchronization pulse Hsync and a vertical synchronization pulse Vsync, and selectively employs a DENB mode in which horizontal synchronization timing and vertical synchronization timing are directly detected from the detected horizontal synchronization pulse DENB_H and vertical synchronization pulse DENB_V. I'm trying to get.
[0033]
FIG. 4 shows an example of timing in the SYNC mode. The horizontal synchronization pulse Hsync and the vertical synchronization pulse Vsync have a front porch from the end of the valid data period to the fall and a back porch from the fall to the start of the valid data period. In the SYNC mode, the H / V detection circuit 16 passes the horizontal synchronization pulse Hsync and the vertical synchronization pulse Vsync as they are and supplies them to the timing generation circuit 17.
[0034]
FIG. 5 shows an example of vertical timing in the DENB mode, and FIG. 6 shows an example of horizontal timing in the DENB mode. The data enable signal DENB has a low level during the horizontal blanking period and the vertical blanking period, and has a high level only during a period of capturing valid data. The data enable signal DENB is separated into a horizontal synchronizing pulse DENB_H and a vertical synchronizing pulse DENB_V in the H / V detection circuit 16 and supplied to the timing generation circuit 17. Then, the timing generation circuit 17 detects a horizontal synchronization timing and a vertical synchronization timing from the horizontal synchronization pulse DENB_H and the vertical synchronization pulse DENB_V, generates various timing signals based on these detection timings, and gives the timing signals to the respective circuit units. .
[0035]
As described above, the data enable signal DENB is separated into the horizontal synchronization pulse DENB_H and the vertical synchronization pulse DENB_V by the H / V detection circuit 16, and the timings of the horizontal synchronization and the vertical synchronization are determined from the horizontal synchronization pulse DENB_H and the vertical synchronization pulse DENB_V. By detecting, the peripheral drive circuit can be designed without fixing the back porch during the blanking period.
[0036]
The reference voltage generation circuit 18 is provided in association with the adoption of the reference voltage selection type in the DA conversion circuit 134, and has a level corresponding to the number of bits of the digital display data input to the DA conversion circuit 134. A reference voltage for the number of tones is generated and supplied to the DA conversion circuit 134. The Vcom / CS driver 16 generates a common potential Vcom and a CS potential, and applies these potentials to each pixel of the pixel unit 12 in common. As described above, in the case of employing the common inversion drive, the Vcom / CS driver 16 performs a drive that inverts the polarities of the common potential Vcom and the CS potential at a constant period.
[0037]
Here, the reference voltage generation circuit 18 and the DA conversion circuit 134 will be described in more detail.
[0038]
FIG. 7 is a circuit diagram showing an example of a specific configuration of the reference voltage generation circuit 18. As is apparent from FIG. 7, the reference voltage generation circuit 18 has a configuration including a resistance division (resistance division) circuit. That is, as an example, when the number of gradations is 64, the voltage between the first reference potential VA and the second reference potential VB is divided by 63 resistors R1 to R63 connected in series. Thereby, 62 reference voltages V1 to V62 are obtained from each voltage dividing point. By setting the reference potential VA to the reference voltage V0 and the reference potential VB to the reference voltage V63, the reference voltage generation circuit 18 outputs the reference voltages V0 to 64 corresponding to the number of bits “6” of the digital display data. V63 is generated. These reference voltages V0 to V63 are transmitted to the DA conversion circuit 134 via reference voltage lines 31-1 to 31-64, as shown in FIG.
[0039]
As described above, the liquid crystal display device according to the present embodiment employs the AC inversion drive (1H inversion drive or 1F inversion drive) in which the polarity of the display signal is inverted at a certain cycle. For this reason, the reference voltage generation circuit 18 employs a configuration in which the switches SW1 to SW4 are turned on (closed) / off (opened) by timing pulses φ1 and φ2 generated alternately in synchronization with the AC inversion.
[0040]
In the reference voltage generation circuit 18, when the timing pulse φ1 is generated at an inversion timing with AC inversion, the switches SW1 and SW4 are turned on, so that the positive power supply voltage VCC is used as the first reference potential VA and the second reference potential VB , A negative power supply voltage VSS is provided. When the timing pulse φ2 is generated at the next inversion timing, the switches SW2 and SW3 are turned on, so that the negative power supply voltage VSS is supplied as the first reference potential VA, and the positive power supply voltage VCC is supplied as the second reference potential VB.
[0041]
FIG. 8 is a circuit diagram showing an example of a specific configuration of the DA conversion circuit 134. Here, a unit circuit of the DA conversion circuit 134 is shown. That is, the DA conversion circuit 134 is configured by providing this unit circuit corresponding to each of the signal lines 25-1 to 25-x of the pixel unit 12. Hereinafter, the configuration of the unit circuit will be described.
[0042]
As is apparent from FIG. 8, the unit circuit of the DA conversion circuit 134 includes 64 gray scale selection units 32-64 provided corresponding to the 64 reference voltages V0 to V63 generated by the reference voltage generation circuit 18. 0-32-63. Each of the gradation selection units 32-0 to 32-63 includes 64 reference voltage lines 31-1 to 31-64 (see FIG. 1) for transmitting 64 reference voltages V0 to V63, respectively. Between the output lines 33 (33-1 to 33-x) respectively connected to the signal lines 25-1 to 25-x, the number of bits (6 in this example) of the digital display data d5 to d0 is provided. The configuration is such that transistor switches, for example, MOS switches are connected in series.
[0043]
In the unit circuit of the DA conversion circuit 134 having the above configuration, each of the MOS switches of the gradation selection units 32-0 to 32-63 performs an on / off operation according to the logical state of each of the bits d5 to d0 of the digital display data. . Then, according to the logic combination of the bits d5 to d0 among the gradation selection units 32-0 to 32-63, all the MOS switches of any one of the gradation selection units are turned on, whereby 64 One of the reference voltages V0 to V63 is selected, and the corresponding signal line 25 (25-1 to 25-x) is output as an analog display signal via the output line 33 (33-1 to 33-x). Output directly to
[0044]
As described above, in the drive circuit-integrated liquid crystal display device according to the present embodiment, in the horizontal drive circuits 13A and 13B, the analog display signal output from the DA conversion circuit 134 is directly transmitted to the pixel unit 12 without using a buffer. A configuration for writing to the signal lines 25-1 to 25-x is employed. As described above, by adopting a configuration in which a buffer is not provided at a subsequent stage of the DA conversion circuit 134, power consumption can be reduced by the power consumed by the buffer, and the horizontal drive circuit 13A can be reduced by the amount of the buffer omitted. , 13B can be reduced, so that the frame size on the upper and lower sides of the pixel unit 12 can be reduced.
[0045]
By the way, in order to write a desired potential to each of the signal lines 25-1 to 25-x of the pixel unit 12 without passing through a buffer, the reference voltages V0 to V63 are applied from the reference voltage generation circuit 18 to the DA conversion circuit 134. Since it is necessary to reduce the impedance of the reference voltage lines 31-1 to 31-64 to be transmitted, the reference voltage lines 31-1 to 31-64 are wired in a pattern as thick as possible. As a result, the layout area of the 64 reference voltage lines 31-1 to 31-64 increases.
[0046]
However, in the drive circuit-integrated liquid crystal display device according to the present embodiment, the interface circuit 15 and the timing generation circuit 17 which are conventionally arranged on the frame on the reference voltage generation circuit 18 side are replaced with the reference voltage generation circuit with the pixel portion 12 interposed therebetween. 18, that is, in the frame on the side of the vertical drive circuit 14, and a configuration in which the layout space for the reference voltage lines 31-1 to 31-64 is sufficiently ensured is adopted. An increase in the frame size on the reference voltage generating circuit 18 side due to the wirings 1-31 to 64 can be minimized.
[0047]
Regarding the layout of the interface circuit 15 and the timing generation circuit 17 in the frame on the side of the vertical drive circuit 14, the interface circuit 15 is disposed closer to the input pad 28 than the timing generation circuit 17, preferably, closer to the input pad 28. According to this, the master clock MCK, the horizontal synchronizing pulse Hsync, the vertical synchronizing pulse Vsync, the display data Data, the data enable signal DENB, and other rounded waveforms of the control pulse are input to the interface circuit 15 from outside the glass substrate 11. Can be avoided.
[0048]
Further, the H / V synchronization detection circuit 16 and the timing generation circuit 17 are preferably arranged near the interface circuit 15. By arranging the H / V synchronization detection circuit 16 and the timing generation circuit 17 near the interface circuit 15, it is possible to suppress a capacitance component and a resistance component associated with wiring routing, thereby causing waveform blunting and the like caused by the components. Without this, the master clock MCK level-shifted by the interface circuit 15 can be supplied to the timing generation circuit 17 and the horizontal synchronization pulse Hsync, the vertical synchronization pulse Vsync, and the data enable signal DENB can be supplied to the H / V synchronization detection circuit 16.
[0049]
The Vcom / CS driver 19 is arranged in the frame on the reference voltage generation circuit 18 side in the drive circuit integrated type liquid crystal display device according to the present embodiment.
However, the layout of the Vcom / CS driver 19 is not limited to the reference voltage generation circuit 18 side, and the reference voltage generation is performed so that the right and left frame sizes of the pixel unit 12 associated with the layout of each drive circuit become substantially equal. What is necessary is just to select whether to arrange on the circuit 18 side or the vertical drive circuit 14 side.
[0050]
The liquid crystal display device according to the present embodiment described above is suitable for use as a screen display unit of a small and lightweight portable terminal represented by a mobile phone or a PDA.
[0051]
In the present embodiment, the case where the present invention is applied to a liquid crystal display device using a liquid crystal cell as a display element of a pixel has been described as an example. However, the present invention is not limited to the application to a liquid crystal display device. The present invention can be applied to all flat panel display devices using a digital interface drive circuit including a reference voltage selection type DA conversion circuit as a horizontal drive circuit, such as an EL display device using an electroluminescence (EL) element as a display element. .
[0052]
FIG. 9 is an external view schematically showing the configuration of a portable terminal, for example, a PDA according to the present invention.
[0053]
The PDA according to the present example has, for example, a foldable configuration in which a lid 62 is provided on an apparatus main body 61 so as to be freely opened and closed. On the upper surface of the apparatus main body 61, an operation unit 63 in which various keys such as a keyboard are arranged is arranged. On the other hand, a screen display unit 64 is arranged on the lid 62. As the screen display unit 64, the drive circuit integrated type liquid crystal display device according to the above-described embodiment is used.
[0054]
As described above, the drive-circuit-integrated liquid crystal display device according to the present embodiment eliminates the buffer at the subsequent stage of the reference voltage selection type D / A conversion circuit, thereby suppressing the increase in the frame size of the display panel and reducing the consumption of the display panel. Since the power consumption can be reduced by the amount of power consumed, by mounting the liquid crystal display device as the screen display unit 64, the power consumption of the screen display unit 64 is reduced and the continuous use time by the battery power source is extended. be able to.
[0055]
Here, the case where the present invention is applied to a PDA has been described as an example. However, the present invention is not limited to this application example, and a display device represented by a liquid crystal display device according to the present invention is particularly small-sized, such as a mobile phone. It is suitable for use in general lightweight portable terminals.
[0056]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, in a display device using a reference voltage selection type DA conversion circuit, a buffer at a subsequent stage of the DA conversion circuit is omitted and a display signal is directly transmitted to a signal line of a pixel portion. By writing, the reference voltage generation circuit is arranged on the frame opposite to the vertical drive circuit across the pixel part, and the interface circuit and the timing generation circuit are arranged on the vertical drive circuit side, so that the buffer is omitted. Even if the power consumption is reduced and the layout area of the reference voltage lines increases with the omission of the buffer, it is possible to minimize the increase in the frame of the display panel.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration example of a drive circuit integrated type liquid crystal display device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a circuit diagram illustrating an example of a configuration of a pixel circuit.
FIG. 3 is a timing chart showing a timing relationship when a setting of a blanking period is not changed using a data enable signal DENB.
FIG. 4 is a timing chart showing a timing example in a SYNC mode.
FIG. 5 is a timing chart showing an example of vertical timing in a DENB mode.
FIG. 6 is a timing chart showing an example of horizontal timing in the DENB mode.
FIG. 7 is a circuit diagram showing an example of a specific configuration of a reference voltage generation circuit.
FIG. 8 is a circuit diagram showing an example of a specific configuration of a unit circuit of the DA conversion circuit.
FIG. 9 is an external view schematically showing a configuration of a PDA according to the present invention.
FIG. 10 is a block diagram showing a configuration example of a drive circuit integrated type display device according to a conventional example.
FIG. 11 is a block diagram illustrating an example of a configuration of a horizontal drive circuit in a drive circuit integrated type display device according to a conventional example.
[Explanation of symbols]
11: glass substrate, 12 pixel portions, 13A, 13B: horizontal drive circuit, 14: vertical drive circuit, 15: interface circuit, 16: H / V synchronization detection circuit, 17: timing generation circuit, 18: reference voltage generation circuit, 19: Vcom / CS driver, 20: pixel, 21: TFT (thin film transistor), 22: liquid crystal cell, 23: storage capacitor, 24, 24-1 to 24-y: scanning line (gate line), 25, 25-1 25-x: signal line (source line), 31-1 to 31-64: reference voltage line

Claims (5)

画素が行列状に配置されてなる画素部と、
前記画素部の各画素を行単位で選択する垂直駆動回路と、
複数の基準電圧を発生する基準電圧発生回路と、
前記複数の基準電圧の中からデジタル表示データに対応した基準電圧を選択するDA変換回路を含み、当該DA変換回路で選択した基準電圧を前記垂直駆動回路によって選択された行の各画素に対してアナログ表示信号として供給する水平駆動回路と、
前記透明絶縁基板の外部から入力される信号のレベル変換を行うインターフェース回路と、
前記インターフェース回路でレベル変換された信号に基づいて各種のタイミング信号を発生して各回路部に与えるタイミング発生回路とを備え、
前記垂直駆動回路、前記基準電圧発生回路および前記水平駆動回路が前記画素部と共に同じ透明絶縁基板上に形成されるとともに、前記垂直駆動回路と前記基準電圧発生回路とが前記画素部を挟んで反対側に配置され、かつ前記インターフェース回路および前記タイミング発生回路が前記垂直駆動回路側に配置されたことを特徴とする表示装置。
A pixel portion in which pixels are arranged in a matrix,
A vertical drive circuit for selecting each pixel of the pixel unit on a row-by-row basis;
A reference voltage generation circuit that generates a plurality of reference voltages;
A digital-to-analog conversion circuit that selects a reference voltage corresponding to digital display data from the plurality of reference voltages, and applies the reference voltage selected by the DA conversion circuit to each pixel in a row selected by the vertical drive circuit; A horizontal drive circuit for supplying as an analog display signal;
An interface circuit that performs level conversion of a signal input from outside the transparent insulating substrate,
A timing generation circuit that generates various timing signals based on the signal whose level has been converted by the interface circuit and provides the timing signals to each circuit unit,
The vertical drive circuit, the reference voltage generation circuit, and the horizontal drive circuit are formed on the same transparent insulating substrate together with the pixel portion, and the vertical drive circuit and the reference voltage generation circuit are opposite to each other across the pixel portion. A display device, wherein the interface circuit and the timing generation circuit are disposed on the vertical drive circuit side.
前記画素部、前記垂直駆動回路、前記基準電圧発生回路、前記水平駆動回路、前記インターフェース回路および前記タイミング発生回路が、前記透明絶縁基板上に低温ポリシリコンあるいは連続粒界結晶シリコンを用いて形成されていることを特徴とする請求項1記載の表示装置。The pixel portion, the vertical drive circuit, the reference voltage generation circuit, the horizontal drive circuit, the interface circuit, and the timing generation circuit are formed on the transparent insulating substrate using low-temperature polysilicon or continuous grain silicon. The display device according to claim 1, wherein: 前記画素の表示素子が液晶セルであることを特徴とする請求項1記載の表示装置。The display device according to claim 1, wherein the display element of the pixel is a liquid crystal cell. 画素が行列状に配置されてなる画素部と、
前記画素部の各画素を行単位で選択する垂直駆動回路と、
複数の基準電圧を発生する基準電圧発生回路と、
前記複数の基準電圧の中からデジタル表示データに対応した基準電圧を選択するDA変換回路を含み、当該DA変換回路で選択した基準電圧を前記垂直駆動回路によって選択された行の各画素に対してアナログ表示信号として供給する水平駆動回路と、
前記透明絶縁基板の外部から入力される信号のレベル変換を行うインターフェース回路と、
前記インターフェース回路でレベル変換された信号に基づいて各種のタイミング信号を発生して各回路部に与えるタイミング発生回路とを備え、
前記垂直駆動回路、前記基準電圧発生回路および前記水平駆動回路が前記画素部と共に同じ透明絶縁基板上に形成されるとともに、前記垂直駆動回路と前記基準電圧発生回路とが前記画素部を挟んで反対側に配置され、かつ前記インターフェース回路および前記タイミング発生回路が前記垂直駆動回路側に配置されてなる表示装置を画面表示部として具備することを特徴とする携帯端末。
A pixel portion in which pixels are arranged in a matrix,
A vertical drive circuit for selecting each pixel of the pixel unit on a row-by-row basis;
A reference voltage generation circuit that generates a plurality of reference voltages;
A digital-to-analog conversion circuit that selects a reference voltage corresponding to digital display data from the plurality of reference voltages, and applies the reference voltage selected by the DA conversion circuit to each pixel in a row selected by the vertical drive circuit; A horizontal drive circuit for supplying as an analog display signal;
An interface circuit that performs level conversion of a signal input from outside the transparent insulating substrate,
A timing generation circuit that generates various timing signals based on the signal whose level has been converted by the interface circuit and provides the timing signals to each circuit unit,
The vertical drive circuit, the reference voltage generation circuit, and the horizontal drive circuit are formed on the same transparent insulating substrate together with the pixel portion, and the vertical drive circuit and the reference voltage generation circuit are opposite to each other across the pixel portion. A portable device comprising a display device disposed on the side of the vertical drive circuit and having the interface circuit and the timing generation circuit disposed on the vertical drive circuit side as a screen display unit.
前記表示装置は、前記画素の表示素子として液晶セルを用いた液晶表示装置であることを特徴とする請求項4記載の携帯端末。The mobile terminal according to claim 4, wherein the display device is a liquid crystal display device using a liquid crystal cell as a display element of the pixel.
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