JP2008256984A - 液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】回路規模が大きくならず、かつ、理想的な階調電圧を出力できる液晶表示装置を提供する。
【解決手段】直列に接続された６４個の内部ラダー抵抗４６と、各内部ラダー抵抗４６の接続点から引き出された６４個の階調電圧出力端子と、４個の基準階調電圧発生部４８と、２個のマルチプレクサ５０，５２とよりなり、基準階調電圧発生部４８から入力された基準階調電圧をマルチプレクサ５０，５２で選択して出力し、選択された出力から基準階調電圧をラダー抵抗４６の接続点に出力する。
【選択図】 図３

Description

本発明は、液晶表示装置の特に階調電圧を発生させる回路に関するものである。

従来より、液晶表示装置のソースドライバーには、入力した映像信号に対応して階調電圧を発生させるための階調電圧発生回路が含まれている（例えば、特許文献１参照）。

このような階調電圧発生回路には、例えば電圧変調方式がある。この電圧変調方式は、特定の基準階調電圧のみが入力し、その基準階調電圧間に内部ラダー抵抗を直列に設け、未入力の階調電圧を分圧によって内部生成する。
特開２００５−１７２８７２公報

ところで、液晶表示装置の持つ固有の透過率（Ｔ）−印加電圧（Ｖ）の特性に対し、所定の透過率−入力データ特性を得るためには、図５に示すようなγ補正曲線が必要となる。例えば、ＣＲＴの持つγ２．２乗の特性を得るために、ソースドライバーの中で入力データ−階調電圧特性を調整している。図５（ａ）は、透過率と階調電圧の関係を示すものであり、図５（ｂ）は階調電圧と階調データとの関係を示すものであり、これら２つの関係から図５（ｃ）に示すように透過率と階調データとの関係を示すγ補正曲線が見い出される。

図６は、従来における階調電圧発生回路１００の回路図である。図６に示すように、基準階調電圧を発生させるｍ個のアンプを有し、これらアンプ１０２から出力された基準階調電圧を内部ラダー抵抗１０４によって分圧し、例えば６４階調の階調電圧を出力している。このような階調電圧発生回路１００において全ての階調データに対して各々の階調電圧を設定できるのであれば理想的であるが、回路規模が増大してしまうため、前記のように数点の代表点を設定し、その間はラダー抵抗１０４で補完している。

そのため、図７に示すように、基準階調電圧を設定できる代表点の周辺では理想電圧になるものの、代表点の間ではどうしてもこの理想電圧から外れてしまう結果となる。なお、図７において、実線が実際に出力される階調電圧であり、点線が理想の階調電圧である。

そこで、本発明は上記問題点に鑑み、回路規模が大きくならず、かつ、理想的な階調電圧を出力できる液晶表示装置を提供する。

本発明は、ｍ個の基準階調電圧に基づいてｎ（ｎ＞ｍ）階調の階調電圧を発生させる階調電圧発生回路を含んだソースドライバーを有した液晶表示装置において、前記階調電圧発生回路は、直列に接続されたｎ個の内部抵抗と、前記各内部抵抗の接続点から引き出されたｎ個の階調電圧出力端子と、前記ｍ個の基準階調電圧をそれぞれ発生させるｍ個の基準階調電圧発生部と、（１）１個の入力端子とｐ個の出力端子を有し、（２）前記１個の入力端子に前記ｍ個の基準階調電圧発生部の中の１個の基準階調電圧発生部が接続され、（３）前記ｐ個の出力端子のそれぞれがｐ個の前記内部抵抗の接続点にそれぞれ接続され、（４）前記ｐ個の出力端子の中から１個の出力端子が選択され、（５）前記選択した一個の出力端子に前記基準階調電圧を出力する選択部と、を有し、前記選択部が接続されていない基準階調電圧発生部からそれぞれ引き出された出力端子が、前記選択部が接続されていない前記内部抵抗の接続点にそれぞれ接続された液晶表示装置である。

本発明によれば、選択部によって基準階調電圧を選択して出力するため、理想的な階調電圧を出力することができる。

以下、本発明の一実施形態の液晶表示装置１０について図１〜図４に基づいて説明する。

（１）液晶表示装置１０の構成
液晶表示装置１０の構成について、図１に基づいて説明する。

液晶表示装置１０は、液晶セル１２とソースドライバー１４とゲートドライバー１６と基準電圧発生部１８とコントローラ２０とを有している。

液晶セル１２は、例えば、ＶＧＡフォーマットであり、アレイ基板２２と不図示の対向基板によって液晶層を挟持している。アレイ基板２２には、例えば、縦方向に６４０ｘ３本（ＲＧＢ毎に６４０本）の信号線２４が配線され、この信号線２４と直交するように横方向に４８０本のゲート線２６が配されている。信号線２４とゲート線２６の交差部近傍には薄膜トランジスタ（以下、単にＴＦＴという）２８が形成されている。そして、ＴＦＴ２８毎に画素が形成され、アレイ基板２２上には３１万個の画素がマトリックス状に形成されている。

ソースドライバー１４は、各信号線２４にデータ画像信号を供給し、ゲートドライバー１６は各ゲート線２６にゲート信号を供給する。コントローラ２０は、外部から入力した画像信号及びクロック信号に基づいて、ソースドライバー１４にデータ信号、水平スタートパルス、クロック信号等を出力する。また、ゲートドライバー１６には垂直スタートパルスを出力する。基準電圧発生部１８には基準電圧を発生させるための基準電圧制御信号を出力する。

（２）ソースドライバー１４の構成
次に、図２に基づいてソースドライバー１４の構成について説明する。

シフトレジスタ３０は、コントローラ２０から入力される水平スタートパルス及びクロック信号からサンプリング信号を生成し、このサンプリング信号をサンプリングメモリ３２に入力する。サンプリングメモリ３２では、入力されたサンプリング信号のタイミングに基づいてデータラッチ３４から入力階調デジタルデータが順次取り込まれる。サンプリングメモリ３２に取り込まれた入力階調デジタルデータは、ホールドメモリ３６を介して、階調電圧発生部３８に入力される。

階調電圧発生部３８では、入力階調デジタルデータに対応して階調電圧を発生させる。この階調電圧を発生させる方式は電圧変調方式であり、基準電圧発生部１８から特定の基準階調電圧から全ての階調電圧を発生させる。この階調電圧発生部３８については後から詳しく説明する。

階調電圧発生部３８から出力されたデータ信号に対応する階調電圧がソースドライバー出力電圧部４０を介して出力部４２に出力され、クロック信号に基づいて各信号線２４にデータ画像信号として出力される。

ソースドライバー１４は、不図示の対向基板の対向電極に供給する対向電圧を発生させるための対向電圧発生回路４４を有している。この対向電圧発生回路４４は、基準電圧発生部１８から出力された対向電圧設定電圧情報に基づいて対向電圧を発生させるものである。

階調電圧発生部３８における基準階調電圧は、基準電圧発生部１８から出力された階調電圧設定電圧情報に基づいて出力される。また、ソースドライバー出力電圧部４０には、基準電圧のＨ側とＬ側及びＧＮＤ電圧の設定電圧情報が基準電圧発生部１８から入力される。

（３）階調電圧発生部３８
次に、階調電圧発生部３８の構成について図３に基づいて説明する。この階調電圧発生部３８は、６４階調の階調電圧を発生させる。

この階調電圧発生部３８は、６４個のラダー抵抗４６が直列に接続され、６４個の接続点から階調電圧引き出し端子が引き出されている。図３では、Ｖ０〜Ｖ６３の階調電圧が出力される。

また、階調電圧発生部３８は４個の基準階調電圧発生部４８を有している。この基準階調電圧発生部４８はアンプであり、基準電圧発生部１８から出力された基準階調電圧を増幅して出力する。この４個の基準階調電圧発生部４８の中で２個の基準階調電圧発生部４８の出力側にはマルチプレクサ（ＭＰＸ）５０、５２が接続されている。このマルチプレクサ５０、５２は、入力した基準階調電圧を選択して出力する。ここで、「マルチプレクサ」とは、１入力でｐ個の出力がある場合に、ｐ個の出力端子の中から、１個の出力端子を選択し、入力した１個の基準階調電圧をその選択した１個の出力端子に出力するものであり、この選択は、コントローラ２０から任意に設定できる。そして、マルチプレクサ５０から引き出された出力端子はｐ個のラダー抵抗４６の接続点に接続され、マルチプレクサ５２から引き出された出力端子もｐ個のラダー抵抗４６の接続点にそれぞれ接続されている。

マルチプレクサ５０が接続されていない２個の基準階調電圧発生部４８の出力は１番目のラダー抵抗４６に接続され、最大階調電圧Ｖ０を発生させる。また、マルチプレクサ５０が接続されていないもう１個の基準階調電圧発生部４８は６４番目のラダー抵抗４６に接続され、最低階調電圧Ｖ６３を発生させる。

（４）階調電圧発生部３８の動作内容
上記のような階調電圧発生部３８において、階調電圧Ｖ０〜Ｖ６３が、図４に示すように、理想的なγ補正曲線の折れ点となる階調電圧を任意に設定する。

即ち、液晶表示装置１０のＴ−Ｖ特性において傾きの小さな部分、つまり細かな調整が必要な部分（例えば、６３〜６０階調目及び０〜３階調目）に対しては、マルチプレクサ５０、５２によって代表点間隔を狭め、１６〜４８階調目等の荒い調整で済む部分についてはマルチプレクサ５０、５２によって代表点間隔を広める。図３における階調電圧発生部３８においては、２４階調目を削除、２階調目に追加し、４０階調目を削除し６１階調目に追加している。こうすることにより、理想的な曲線に近づくことができる。

このマルチプレクサ５０，５２の選択可能範囲としては、６４階調全ての範囲に設定可能にする必要はなく、例えばｐ＝８（８階調）程度のシフトが実現できれば充分である。

このような階調電圧発生部３８の回路構成にすることにより小規模な回路構成で理想に近いγ補正曲線を得ることができる。

本発明は上記各実施形態に限らず、その主旨を逸脱しない限り種々に変更することができる。

本発明の一実施形態を示す液晶表示装置のブロック図である。 ソースドライバーのブロック図である。 階調電圧発生部の回路図である。 本実施形態の階調電圧と階調との関係を示すグラフである。 （ａ）は透過率と階調電圧の関係を示すグラフであり、（ｂ）は階調電圧と階調データの関係を示すグラフであり、（ｃ）は透過率と階調データとの関係を示すグラフである。 従来の階調電圧発生部の回路図である。 従来の階調電圧と階調データとの関係を示すグラフである。

符号の説明

１０ 液晶表示装置
１２ 液晶セル
１４ ソースドライバー
１６ ゲートドライバー
１８ 基準電圧発生部
２０ コントローラ
２４ 信号線
２６ ゲート線
４６ ラダー抵抗
４８ 基準階調電圧発生部
５０ マルチプレクサ
５２ マルチプレクサ

Claims (3)

1. ｍ個の基準階調電圧に基づいてｎ（ｎ＞ｍ）階調の階調電圧を発生させる階調電圧発生回路を含んだソースドライバーを有した液晶表示装置において、
   前記階調電圧発生回路は、
   直列に接続されたｎ個の内部抵抗と、
   前記各内部抵抗の接続点から引き出されたｎ個の階調電圧出力端子と、
   前記ｍ個の基準階調電圧をそれぞれ発生させるｍ個の基準階調電圧発生部と、
   （１）１個の入力端子とｐ個の出力端子を有し、（２）前記１個の入力端子に前記ｍ個の基準階調電圧発生部の中の１個の基準階調電圧発生部が接続され、（３）前記ｐ個の出力端子のそれぞれがｐ個の前記内部抵抗の接続点にそれぞれ接続され、（４）前記ｐ個の出力端子の中から１個の出力端子が選択され、（５）前記選択した一個の出力端子に前記基準階調電圧を出力する選択部と、
   を有し、
   前記選択部が接続されていない基準階調電圧発生部からそれぞれ引き出された出力端子が、前記選択部が接続されていない前記内部抵抗の接続点にそれぞれ接続された、
   液晶表示装置。
2. 前記選択部が、マルチプレクサである、
   請求項１記載の液晶表示装置。
3. 前記選択部が、複数個ある、
   請求項１記載の液晶表示装置。

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