(57)【要約】【課題】  走査電極ドライバのサイズを小さくして、駆動ＩＣのチップ面積を小さくする。【解決手段】  第１の切替部１２２は、正極性選択電圧を出力側に導通させるアナログスイッチ１２２ａと、負極性選択電圧を出力側に導通させるアナログスイッチ１２２ｂとを含む。第２の切替部１２３〜１２８は、第１の切替部１２２が出力する電圧を出力側に導通させる第１のアナログスイッチ１２３ａと、非選択電圧ＶＭを出力側に導通させる第２のアナログスイッチ１２３ｂとを含む。コモン回路１２１は、第１の切替部１２２における一方のアナログスイッチを導通状態に制御するとともに第１の切替部１２２における他方のアナログスイッチを非導通状態に制御し、第２の切替部１２３〜１２８における第１のアナログスイッチ１２３ａを導通状態にする選択信号をそれぞれの第２の切替部１２３〜１２８に対して順次に与える。【選択図】  図１
2006098468.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の走査電極と複数の信号電極とが交差するように形成された液晶表示装置における前記走査電極を極性反転駆動により線順次に駆動する走査電極ドライバを備えた液晶表示装置の駆動回路において、
前記走査電極ドライバは、
選択期間で前記走査電極に印加される選択電圧のうちの正極性選択電圧と負極性選択電圧とのうちのいずれかの電圧を出力する第１の切替部と、
複数の走査電極のそれぞれに対して駆動電圧を出力する出力端子に対応して設けられ、前記第１の切替部が出力する電圧と非選択電圧とを入力し、選択期間では前記第１の切替部が出力した電圧を出力端子に出力し、非選択期間では非選択電圧を前記出力端子に出力する第２の切替部と
を含むことを特徴とする液晶表示装置の駆動回路。
【請求項２】
第１の切替部は、正極性選択電圧を出力側に導通させるアナログスイッチと、負極性選択電圧を出力側に導通させるアナログスイッチとを含み、
第２の切替部は、第１の切替部が出力する電圧を出力側に導通させる第１のアナログスイッチと、非選択電圧を出力側に導通させる第２のアナログスイッチとを含み、前記第１のアナログスイッチと前記第２のアナログスイッチとを排他的に導通状態にし、
前記第１の切替部における一方のアナログスイッチを導通状態に制御するとともに前記第１の切替部における他方のアナログスイッチを非導通状態に制御し、前記第２の切替部における第１のアナログスイッチを導通状態にする選択信号をそれぞれの前記第２の切替部に対して順次に与える制御回路を備え、
前記第２の切替部は、前記選択信号が与えられていない場合には、前記第２のアナログスイッチを導通状態にする
請求項１記載の液晶表示装置の駆動回路。
【請求項３】
走査電極ドライバは、少なくとも、走査電極ドライバにタイミング信号を与えるコントローラ回路とともに、ワンチップの駆動ＩＣに内蔵されている
請求項２記載の液晶表示装置の駆動回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、走査電極と信号電極とが交差するように形成された液晶表示素子を駆動する液晶表示装置の駆動回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
複数の走査電極（行電極またはコモン電極とも呼ばれる。）と複数の信号電極（データ電極、列電極またはセグメント電極とも呼ばれる。）とが直交配置された単純マトリクス型の液晶表示素子を用いた液晶表示装置の駆動方法として、ＡＰＴ（ＡＬＴ  ＆  Ｐｌｅｓｈｋｏ  Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ）が広く用いられている。ＡＰＴでは、複数の走査電極を順次選択し、選択された走査電極に選択電圧を印加するとともに、選択されない走査電極に非選択電圧を印加する。また、それぞれの信号電極には、走査電極に対応する行の表示データに応じた駆動電圧＋ＶＳまたは−ＶＳが印加される。
【０００３】
非選択電圧ＶＭは例えば接地電位である。液晶表示装置は、一般に極性反転駆動されるので、選択電圧として、＋ＶＲ（ＶＲＰ）または−ＶＲ（ＶＲＮ）が、選択された走査電極に印加される。
【０００４】
各走査電極に選択電圧または非選択電圧を印加する走査電極ドライバと、各信号電極に駆動電圧を印加する信号電極ドライバとは、それぞれ、１チップＩＣ（１チップＬＳＩ）で実現可能である。さらに、表示データを生成するＭＰＵなどから表示データを入力する入力回路、表示データを一時記憶するメモリ回路、ならびに走査電極ドライバおよび信号電極ドライバにタイミング信号を出力するとともに、メモリ回路から信号電極ドライバに対して表示データを出力させるコントローラ回路と、走査電極ドライバおよび信号電極ドライバとが１チップ駆動ＩＣ（以下、単に駆動ＩＣという。）に集積化されることもある（例えば、特許文献１参照。）。すなわち、入力回路、メモリ回路、コントローラ回路、走査電極ドライバおよび信号電極ドライバを内蔵した１チップＩＣが形成される。そのような駆動ＩＣには、さらに、チップ外から供給される電圧を昇圧して駆動電圧＋ＶＳ，−ＶＳおよび選択電圧ＶＲＰ，ＶＲＮを生成する昇圧回路が搭載されることもある。
【０００５】
以下、入力回路、メモリ回路およびコントローラ回路を論理回路部と総称し、走査電極ドライバおよび信号電極ドライバを駆動回路部（昇圧回路を含むこともある。）と総称することがある。
【０００６】
図４（Ａ）は、駆動ＩＣの構成例を模式的に示す平面図である。図４（Ａ）に示す例では、矩形の駆動ＩＣのチップ１００において、一辺の近傍に入力回路１０３が設けられ、その内側に、メモリ回路１０４およびコントローラ回路１０５が設けられている。そして、入力回路１０３、メモリ回路１０４およびコントローラ回路１０５を含む論理回路部１０２の外側に、走査電極ドライバなどを含む駆動回路部１０１が設けられている。そして、駆動回路部１０１に設けられている端子（図示せず）から、液晶表示素子（図示せず）の走査電極および信号電極に配線が施される。
【０００７】
【特許文献１】特開２０００−１１１８７５号公報（段落００２５−００２６）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記のように、走査電極ドライバは、各走査電極に、正極性の選択電圧ＶＲＰ、負極性の選択電圧ＶＲＮおよび非選択電圧ＶＭのうちのいずれかを供給する必要がある。従って、走査電極ドライバは、選択電圧ＶＲＰ，ＶＲＮおよび非選択電圧ＶＭをスイッチングしていずれかの極性の選択電圧または非選択電圧ＶＭを出力するための切替部を含む。切替部は、一般に、アナログスイッチで形成される。図５は、駆動回路の一構成例を示すブロック図である。
【０００９】
図５に示す構成において、走査電極ドライバ１１０における切替部１１２〜１１４は、それぞれ、選択電圧ＶＲＰ、選択電圧ＶＲＮおよび非選択電圧ＶＭのそれぞれに対応したアナログスイッチ１１２ａ，１１２ｂ，１１２ｃを含む。なお、図５には３つの切替部１１２〜１１４のみが示されているが、切替部は、各走査電極に対応して（厳密には、走査電極ドライバに設けられている出力端子に対応して）設けられている。走査電極ドライバ１１０におけるコモン回路１１１は、コントローラ回路１０５から出力される１フレームの開始を示すタイミング信号としてのフレーム開始信号（ＦＲ信号）、１つの走査期間（選択期間）毎に１回出力されるタイミング信号としてのラッチパルス（ＬＰ信号）、および極性を示す極性信号（Ｍ信号）を入力して、選択すべき走査電極と極性とを特定する。そして、特定した走査電極に対応する切替部における特定した極性に対応するアナログスイッチをオンさせ、他のアナログスイッチをオフさせる信号を出力する。また、選択されない走査電極に対応する切替部における非選択電圧ＶＭをオンさせ、他のアナログスイッチをオフさせる信号を出力する。
【００１０】
信号電極ドライバにおけるセグメント回路１０６は、ＬＰ信号に同期してメモリ回路１０４が出力する表示データをラッチし、表示データに応じて、駆動電圧＋ＶＳまたは−ＶＳを各信号電極に印加する。
【００１１】
図６は、アナログスイッチの一構成例を示す回路図である。図６に示す例では、アナログスイッチは、ＮチャネルＭＯＳトランジスタとＰチャネルＭＯＳトランジスタとで構成されている。図６における制御信号は、図５におけるコモン回路１１１から出力される信号に相当する。図６における入力側は、図５における選択電圧ＶＲＰ、選択電圧ＶＲＮまたは非選択電圧ＶＭに相当する。図６における出力側は、走査電極ドライバに設けられている出力端子側に相当する。
【００１２】
例えば、１２８行×１６０列（カラー）の液晶表示素子を駆動しうる走査電極出力端子数１７６本の走査電極ドライバを内蔵した駆動ＩＣでは、１７６個の切替部、すなわち１７６×３＝５２８個のアナログスイッチが内蔵されている。
【００１３】
選択電圧ＶＲＰ，ＶＲＮは、信号電圧の駆動電圧＋ＶＳ，−ＶＳよりも高い。従って、切替部１１２におけるアナログスイッチ１１２ａ，１１２ｂ，１１２ｃは、比較的高い電圧に耐える必要があるので大型にならざるを得ない。その結果、走査電極ドライバの面積が大きくなって、駆動ＩＣの面積も大きくなる。駆動ＩＣはより小型であることが望ましいのであるが、切替部におけるアナログスイッチ１１２ａ，１１２ｂ，１１２ｃは多数必要であることから、小型化することが難しい。
【００１４】
そこで、本発明は、走査電極ドライバのサイズを小さくして、面積を小さくすることができる液晶表示装置の駆動回路を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明による液晶表示装置の駆動回路は、走査電極ドライバが、選択期間において走査電極に印加される選択電圧のうちの正極性選択電圧と負極性選択電圧とのうちのいずれかの電圧を出力する第１の切替部と、複数の走査電極のそれぞれに対して駆動電圧を出力する出力端子に対応して設けられ、第１の切替部が出力する電圧と非選択電圧とを入力し、選択期間では第１の切替部が出力した電圧を出力端子に出力し、非選択期間では非選択電圧を出力端子に出力する第２の切替部とを含むことを特徴とする。
【００１６】
駆動回路は、例えば、第１の切替部が、正極性選択電圧を出力側に導通させるアナログスイッチと、負極性選択電圧を出力側に導通させるアナログスイッチとを含み、第２の切替部が、第１の切替部が出力する電圧を出力側に導通させる第１のアナログスイッチと、非選択電圧を出力側に導通させる第２のアナログスイッチとを含み、第１のアナログスイッチと第２のアナログスイッチとを排他的に導通状態にし、第１の切替部における一方のアナログスイッチを導通状態に制御するとともに第１の切替部における他方のアナログスイッチを非導通状態に制御し、第２の切替部における第１のアナログスイッチを導通状態にする選択信号をそれぞれの第２の切替部に対して順次に与える制御回路を備え、第２の切替部が、選択信号が与えられていない場合には、第２のアナログスイッチを導通状態にするように構成される。
【００１７】
走査電極ドライバは、少なくとも、走査電極ドライバにタイミング信号を与えるコントローラ回路とともに、ワンチップの駆動ＩＣに内蔵されていることが好ましい。なお、コントローラ回路だけでなく、入力回路、メモリ回路、および信号電極ドライバ等も内蔵されていてもよい。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、走査電極ドライバのサイズを小さくして、面積を小さくすることができる。その結果、走査電極ドライバを内蔵する駆動ＩＣを製造する場合に、駆動ＩＣのチップサイズを小さくすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
図１は、本発明による液晶表示装置の駆動回路の一例を示すブロック図である。図１に示す構成において、コントローラ回路１０５は、走査電極ドライバ１２０および信号電極ドライバにおけるセグメント回路１０６にタイミング信号を出力するとともに、メモリ回路１０４からセグメント回路１０６に対して表示データを出力させる。
【００２０】
図１に示す構成では、走査電極ドライバ１２０は、コモン回路１２１、１個の第１の切替部１２２、および第２の切替部１２３〜１２８を含む。コモン回路１２１は、第２の切替部１２３〜１２８に対して選択信号を出力する制御回路に相当する。また、以下の説明において、選択信号をオン状態にすることが、アナログスイッチを導通状態にする選択信号を第２の切替部１２３〜１２８に与えることに相当し、選択信号をオフ状態にすることが、アナログスイッチを導通状態にする選択信号を第２の切替部１２３〜１２８に与えていないことに相当する。
【００２１】
なお、図１には、６個の第２の切替部１２３〜１２８のみが示されているが、第２の切替部は、各走査電極に対応して（厳密には、走査電極ドライバに設けられている出力端子に対応して）設けられている。
【００２２】
コモン回路１２１、第１の切替部１２２および第２の切替部１２３〜１２８を含む走査電極ドライバが１チップ（ワンチップ）の駆動ＩＣに集積化されている。さらに、走査電極ドライバに加えて、コントローラ回路１０５、入力回路、メモリ回路、および信号電極ドライバを内蔵した１チップの駆動ＩＣとして実現してもよい。駆動ＩＣに、さらに昇圧回路等を内蔵させてもよい。
【００２３】
第１の切替部１２２は、コモン回路１２１からの正極性信号（信号Ｂとする。）に従って選択電圧ＶＲＰを通過させるアナログスイッチ１２２ａと、コモン回路１２１からの負極性信号（信号Ｃとする。）に従って選択電圧ＶＲＮを通過させるアナログスイッチ１２２ｂとを含む。第１の切替部１２２の出力を出力Ａとする。なお、アナログスイッチ１２２ａが導通状態であるときにはアナログスイッチ１２２ｂが非導通状態になり、アナログスイッチ１２２ａが非導通状態であるときにはアナログスイッチ１２２ｂが導通状態になるように、コモン回路１２１は、アナログスイッチ１２２ａ，１２２ｂの導通／非導通を指示する制御信号（図６参照）としての信号Ｂ，Ｃを出力する。また、コモン回路１２１が２つの信号Ｂ，Ｃを出力するのではなく、１つの制御信号のみを出力し、その制御信号をアナログスイッチ１２２ａに入力し、アナログスイッチ１２２ｂには、制御信号の論理を反転させて入力するようにしてもよい。
【００２４】
第２の切替部１２３〜１２８は、それぞれ、コモン回路１２１からの選択信号を制御信号（図６参照）として、出力Ａを出力側に導通させる第１のアナログスイッチとしてのアナログスイッチ１２３ａ、および非選択電圧ＶＭを出力側に導通させる第２のアナログスイッチとしてのアナログスイッチ１２３ｂを含む。コモン回路１２１からの選択信号がオン状態であるときには、アナログスイッチ１２３ａが導通状態になって、アナログスイッチ１２３ｂが非導通状態になる。また、コモン回路１２１からの選択信号がオフ状態であるときには、アナログスイッチ１２３ａが非導通状態になって、アナログスイッチ１２３ｂが導通状態になる。すなわち、第２の切替部１２３〜１２８は、アナログスイッチ１２３ａとアナログスイッチ１２３ｂとを、排他的に導通状態にする。
【００２５】
そして、第２の切替部１２３〜１２８の出力は、駆動ＩＣの走査電極出力端子に接続され、走査電極出力端子および駆動ＩＣ外の配線を介して液晶表示素子の走査電極に伝達される。
【００２６】
走査電極ドライバにおけるコモン回路１２１は、コントローラ回路１０５から出力される１フレームの開始を示すフレーム開始信号（ＦＲ信号）、１走査期間毎に１回出力されるラッチパルス（ＬＰ信号）、および極性を示す極性信号（Ｍ信号）等を入力し、入力した信号にもとづいて、信号Ｂ，Ｃを出力するとともに、第２の切替部１２３〜１２８に対する選択信号をオン状態またはオフ状態にする。
【００２７】
セグメント回路１０６は、ＬＰ信号に同期してメモリ回路１０４が出力する表示データをラッチし、表示データに応じて、駆動電圧＋ＶＳまたは−ＶＳを各信号電極に印加する。
【００２８】
図２は、コモン回路１２１から出力される信号Ｂ，Ｃの状態、第１の切替部１２２が出力する出力Ａ、コモン回路１２１から第２の切替部１２３〜１２８に出力される選択信号の状態、および第２の切替部１２３〜１２８の出力の関係を示す説明図である。図２に示すように、信号Ｂの状態がオン状態で信号Ｃの状態がオフ状態であれば出力ＡはＶＲＰであり、信号Ｂの状態がオフ状態で信号Ｃの状態がオン状態であれば出力ＡはＶＲＮである。そして、コモン回路１２１からの選択信号がオン状態であれば、第２の切替部１２３〜１２８は、ＶＲＰ（出力ＡがＶＲＰである場合）またはＶＲＮ（出力ＡがＶＲＮである場合）を出力する。また、コモン回路１２１からの選択信号がオフ状態であれば、第２の切替部１２３〜１２８は、非選択電圧ＶＭを出力する。
【００２９】
次に、図３のタイミング図を参照して動作について説明する。
コントローラ回路１０５は、１フレームの開始時にＦＲ信号を出力し、１走査期間毎にＬＰ信号を出力する。また、駆動信号の極性を示すＭ信号を出力する。なお、図３には、いわゆるフレーム反転駆動が行われる場合が例示されているが、ライン反転駆動等その他の反転駆動法が用いられる場合にも図１に示す駆動回路をそのまま使用することができる。
【００３０】
コモン回路１２１は、Ｍ信号が負極性を示しているときには信号Ｂをオフ状態にするとともに、信号Ｃをオン状態にする。その状態で、ＬＰ信号が入力される毎に、オン状態の選択信号を出力するラインを順次切り替える。例えば、ＦＲ信号が出力された後、最初に出力されたＬＰ信号が入力されると、第１番目の走査電極に対応する第２の切替部１２３への選択信号をオン状態にし、その他の走査電極に対応する第２の切替部への選択信号をオフ状態にする。このとき、図２に示す関係より、第２の切替部１２３には、出力Ａとして、負極性の選択電圧ＶＲＮが入力されている。従って、第２の切替部１２３は、図３に示すように、負極性の選択電圧ＶＲＮを出力する。
【００３１】
次に、ＬＰ信号が入力されると、コモン回路１２１は、第２番目の走査電極に対応する第２の切替部１２４への選択信号をオン状態にし、その他の走査電極に対応する第２の切替部への選択信号をオフ状態にする。第２の切替部１２４には、出力Ａとして、負極性の選択電圧ＶＲＮが入力されているので、第２の切替部１２４は、図３に示すように、選択電圧ＶＲＮを出力する。以後、最後の走査電極（第Ｎ番目の走査電極）に対応した第２の切替部への選択信号をオン状態にすると、１フレームが終了する。なお、第１番目の走査電極とは、例えば、液晶表示素子における複数の走査電極のうちの最も上に配置されている走査電極であり、最後の走査電極とは最も下に配置されている走査電極である。また、１フレームにおいて、走査電極に選択電圧が印加されている期間がその走査電極についての選択期間に相当し、その他の期間が非選択期間である。
【００３２】
次に、ＦＲ信号を出力するときに、コントローラ回路１０５は、Ｍ信号の極性を反転させる。図３に示す例では、負極性を示す状態から正極性を示す状態に反転させる。従って、コモン回路１２１は、信号Ｂをオン状態にするとともに、信号Ｃをオフ状態にする。その状態で、ＬＰ信号が入力される毎に、オン状態の選択信号を出力するラインを順次切り替える。例えば、ＦＲ信号が出力された後、最初に出力されたＬＰ信号が入力されると、第１番目の走査電極に対応する第２の切替部１２３への選択信号をオン状態にし、その他の走査電極に対応する第２の切替部への選択信号をオフ状態にする。このとき、図２に示す関係より、第２の切替部１２３には、出力Ａとして、正極性の選択電圧ＶＲＰが入力されている。従って、第２の切替部１２３は、図３に示すように、正極性の選択電圧ＶＲＰを出力する。
【００３３】
次に、ＬＰ信号が入力されると、コモン回路１２１は、第２番目の走査電極に対応する第２の切替部１２４への選択信号をオン状態にし、その他の走査電極に対応する第２の切替部への選択信号をオフ状態にする。第２の切替部１２４には、出力Ａとして、正極性の選択電圧ＶＲＰが入力されているので、第２の切替部１２４は、図３に示すように、選択電圧ＶＲＰを出力する。以後、最後の走査電極に対応した第２の切替部への選択信号をオン状態にすると、１フレームが終了する。
【００３４】
以上に説明したように、図１に示す構成よって、従来の構成による場合と同様に、線順次駆動および極性反転が実現できる。そして、走査電極ドライバにおけるアナログスイッチの数は、［走査電極数（厳密には、走査電極出力端子数）×２］（第２の切替部におけるアナログスイッチの数）＋２（第１の切替部１２２におけるアナログスイッチの数）である。走査電極出力端子数１７６本の走査電極ドライバを内蔵した駆動ＩＣでは、１７６×２＋２＝３５４であり、図５に示した構成では５２８個のアナログスイッチが必要であったのに対して、アナログスイッチの数が削減されている。
【００３５】
上述したように、走査電極ドライバにおいて、アナログスイッチは大きな面積を占めているので、アナログスイッチの数が削減されることによって、走査電極ドライバの面積を小さくすることができる。その結果、駆動ＩＣ自体の面積を小さくすることができる。従って、１個あたりの駆動ＩＣのコストが低減し、ひいては、駆動ＩＣを搭載した液晶表示装置のコストを低減することができる。
【００３６】
図４（Ｂ）は、駆動ＩＣの面積が小さくなったことを模式的に示す説明図である。図４（Ｂ）に示すように、本発明によれば、論理回路部１０２の面積は図４（Ａ）に示すものと変わらないが、論理回路部１０２の外側に存在する駆動回路部１０１（走査電極ドライバなどを含む）の面積が小さくなって、駆動ＩＣのチップ面積が小さくなっている。
【産業上の利用可能性】
【００３７】
本発明は、ＳＴＮ液晶表示素子などの単純マトリクス型の液晶表示素子を駆動する駆動回路に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明による液晶表示装置の駆動回路の一例を示すブロック図。
【図２】コモン回路の信号出力状態、第１の切替部の信号出力状態および第２の切替部の出力の関係を示す説明図。
【図３】走査電極ドライバの動作を動作を説明するためのタイミング図。
【図４】駆動ＩＣの構成例を模式的に示す平面図。
【図５】駆動回路の一構成例を示すブロック図。
【図６】アナログスイッチの一構成例を示す回路図。
【符号の説明】
【００３９】
１００  チップ
１０１  駆動回路部
１０２  論理回路部
１０３  入力回路
１０４  メモリ回路
１０５  コントローラ回路
１０６  セグメント回路
１２０  走査電極ドライバ
１２１  コモン回路
１２２  第１の切替部
１２３〜１２８  第２の切替部
【図１】
2006098468.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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