(57)【要約】【課題】アクティブマトリクス型液晶表示装置において、検査時に不良原因の特定を簡単にする。【解決手段】  パネル検査時に、ＤＣ−ＤＣコンバータ１３１，１３２を含め、垂直駆動回路１２０の動作を検査したい場合には、ＤＣ−ＤＣ動作制御信号ＶＣをＨレベルに設定することにより、クロック信号ＣＬＫがＤＣ−ＤＣコンバータ１３１，１３２に供給されるのでＤＣ−ＤＣコンバータ１３１，１３２は動作する。ＤＣ−ＤＣコンバータ１３１，１３２を除いた垂直駆動回路１２０のみの動作を検査したい場合には、ＤＣ−ＤＣ動作制御信号ＶＣをＬレベルに設定することにより、ＮＡＮＤ回路１０の出力はＨレベルに固定されるので、ＤＣ−ＤＣコンバータ１３１，１３２の動作は停止する。【選択図】図１
2008090126.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画素トランジスタと、この画素トランジスタのオン・オフを制御するためのゲート信号を画素トランジスタのゲートに供給する駆動回路と、クロック信号に基づいて動作し、前記駆動回路に前記ゲート信号を生成するための電源電位を供給する電源回路と、を備え、前記画素トランジスタを通して映像信号を画素電極に印加することにより表示を行うアクティブマトリクス型液晶表示装置において、
制御信号が入力される第１の端子と、この制御信号に応じて前記電源回路を動作させるか、停止させるかを切り換えるスイッチング回路と、前記駆動回路に電源電位を直接供給するための第２の端子と、を設けたことを特徴とするアクティブマトリクス型液晶表示装置。
【請求項２】
前記スイッチング回路は、前記制御信号を第１のレベルに設定して、クロック信号を供給することにより前記電源回路を動作させ、前記制御信号を第２のレベルに設定して、クロック信号の供給を停止することにより前記電源回路の動作を停止させることを特徴とする請求項１に記載のアクティブマトリクス型液晶表示装置。
【請求項３】
前記スイッチング回路は、外部回路から前記電源電位を供給しない時には、前記制御信号を第１のレベルに設定して、クロック信号を供給することにより前記電源回路を動作させ、外部回路から前記電源電位を供給する時には、前記制御信号を第２のレベルに設定して、クロック信号の供給を停止することにより前記電源回路の動作を停止させることを特徴とする請求項１に記載のアクティブマトリクス型液晶表示装置。
【請求項４】
前記電源回路は、低温ポリシリコン技術を用いて前記画素トランジスタと同じ基板上に形成されたことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載のアクティブマトリクス型液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アクティブマトリクス型液晶表示装置に関し、特に画素トランジスタのオン・オフを制御するための電源電位を生成する電源回路を備えたアクティブマトリクス型液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、低温ポリシリコンＴＦＴ（Thin Film Transistor）プロセスにより製造されるアクティブマトリクス型液晶表示装置において、駆動信号ＩＣのコストを下げるため、液晶パネルのＴＦＴ基板上に、画素ＴＦＴのオン・オフを制御するための電源電位を生成する電源回路が形成されていた。この種のアクティブマトリクス型液晶表示装置は特許文献１に記載されている。
【特許文献１】特開２００４−１４６０８２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、ＴＦＴ基板上に電源回路を形成した場合、電源回路のみの動作を停止させることができなかったため、検査時に不良原因の特定をすることが困難であった。
【０００４】
また、一般に、液晶パネルを駆動する各種駆動信号を作成する駆動ＩＣが設けられているが、その駆動ＩＣの仕様が変更された場合には、ＴＦＴ基板上の回路変更をする必要があった。つまり、駆動ＩＣから電源電位を供給できる仕様の場合には、ＴＦＴ基板上には電源回路は不要となり、一方、駆動ＩＣから電源電位を供給せずＴＦＴ基板上の電源回路を利用する仕様の場合には、そのような電源回路を設ける必要があるので、それぞれの仕様に応じた回路変更が必要であった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明のアクティブマトリクス型液晶表示装置は、上述の課題に鑑みてなされたものであり、画素トランジスタと、この画素トランジスタのオン・オフを制御するためのゲート信号を画素トランジスタのゲートに供給する駆動回路と、クロック信号に基づいて動作し、前記駆動回路に前記ゲート信号を生成するための電源電位を供給する電源回路と、を備え、前記画素トランジスタを通して映像信号を画素電極に印加することにより表示を行う表示装置において、制御信号が入力される第１の端子と、この制御信号に応じて前記電源回路を動作させるか、停止させるかを切り換えるスイッチング回路と、前記駆動回路に電源電位を直接供給するための第２の端子と、を設けたことを特徴とする。
【０００６】
また、前記スイッチング回路は、前記制御信号を第１のレベルに設定して、クロック信号を供給することにより前記電源回路を動作させ、前記制御信号を第２のレベルに設定して、クロック信号の供給を停止することにより前記電源回路の動作を停止させることを特徴とする。
【０００７】
また、前記スイッチング回路は、外部回路から前記電源電位を供給しない時には、前記制御信号を第１のレベルに設定して、クロック信号を供給することにより前記電源回路を動作させ、外部回路から前記電源電位を供給する時には、前記制御信号を第２のレベルに設定して、クロック信号の供給を停止することにより前記電源回路の動作を停止させることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明のアクティブマトリクス型液晶表示装置によれば、電源回路を停止させ、電源回路以外の駆動回路のみを動作させた状態の検査と、電源回路と駆動回路の両方を動作させた状態での検査をすることができ、不良原因の特定を簡単に行うことができる。
【０００９】
また、従来は駆動ＩＣの仕様が変更された場合、ＴＦＴ基板上の回路変更が必要であったが、本発明によれば制御信号により電源回路の動作を停止できるため、回路変更の必要がなくなり、コスト削減の効果がある。例えば、駆動ＩＣから電源電位を供給できる仕様の場合は、制御信号によりＴＦＴ基板上の電源回路の動作を停止させる。また、駆動ＩＣから電源電位を供給せず、ＴＦＴ基板上で電源電位を生成する仕様の場合は、制御信号により電源回路を動作させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下で、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
【００１１】
第１の実施の形態
図１は液晶パネル１００を示す図である。ガラス基板などの透明基板よりなるＴＦＴ基板上に低温ポリシリコンＴＦＴ（Thin Film Transistor）プロセスにより水平駆動回路１１０、垂直駆動回路１２０が形成されており、表示領域には複数の画素（図１では４画素のみ示す）がマトリクスに配置されている。水平駆動回路１１０は水平転送クロックＣＫＨに基づき、水平スタート信号を順次転送するシフトレジスタであり、その出力に応じて各データラインＤＬにＲＧＢの映像信号を供給する。垂直駆動回路１２０は垂直転送クロックＣＫＶに基づき、垂直スタート信号を順次転送するシフトレジスタであり、その出力に応じて各ゲートラインＧＬにゲート信号を供給する。
【００１２】
各画素の画素トランジスタＧＴのドレインは、対応するデータラインＤＬに接続され、ゲート信号によってオン・オフが制御される。画素トランジスタＧＴのソースは画素電極１２１に接続されている。また、ＴＦＴ基板に対向して対向基板が設けられ、対向基板上に画素電極１２１に対向して共通電極１２２が形成されている。ＴＦＴ基板と対向基板との間には液晶ＬＣが封入されている。共通電極１２２には、図２に示すように、ライン反転駆動のために、１水平期間毎にＨレベルとＬレベルを繰り返す共通電極信号ＶＣＯＭが液晶パネル１００の外部又は液晶パネル１００のＴＦＴ基板上に設けられた駆動ＩＣ２００から印加される。
【００１３】
画素トランジスタＧＴがＮチャネル型とすると、ゲート信号がＨレベルとなると、画素トランジスタＧＴがオンする。これにより、映像信号がデータラインＤＬから画素トランジスタＧＴを通して画素電極１２１に印加され、表示が行われる。
【００１４】
ここで、共通電極信号ＶＣＯＭはＨレベルとＬレベルを繰り返すため、液晶ＬＣを介したキャパシタ・カップリングにより、画素電極１２１の電位が変動する。そこで、画素トランジスタＧＴをオンさせるためにはゲート信号のＨレベルとして、その振幅の２倍のＶＣＯＭＨ×２という正の電源電位が必要となり、画素トランジスタＧＴをオフさせるためにはゲート信号のＬレベルとしてその振幅の−１倍のＶＣＯＭＨ×−１という負の電源電位が必要となる。ＶＣＯＭＨは４．５Ｖ程度である。
【００１５】
そのようなゲート信号を生成するために、液晶パネル１００のＴＦＴ基板上には電源回路１３０が形成され、その出力が垂直駆動回路１２０に供給されるようになっている。電源回路１３０は、液晶パネル１００のＴＦＴ基板上に低温ポリシリコンＴＦＴ（Thin Film Transistor）プロセスにより製造され、正の電源電位ＶＤＤを生成するＤＣ−ＤＣコンバータ１３１と、負の電源電位ＶＢＢを生成するＤＣ−ＤＣコンバータ１３２とから構成される。なお、水平駆動回路１１０、垂直駆動回路１２０、電源回路１３０ように液晶ディスプレイの駆動に必要な回路機能をガラス基板上に集積したシステム・オン・グラス（ＳＯＧ）という。それらのＤＣ−ＤＣコンバータ１３１，１３２を動作させるためにはクロック信号ＣＬＫが必要である。そのクロック信号ＣＬＫとしては、水平転送クロックＣＫＨ、垂直転送クロックＣＫＶ、共通電極信号ＶＣＯＭなどを用いることができる。
【００１６】
図２は電源回路１３０とその周辺回路の構成を示す図である。ＤＣ−ＤＣコンバータ１３１，１３２には入力電源電位として、ＰＶＤＤ、ＰＶＳＳが入力される。また、クロック信号ＣＬＫはスイッチング回路であるＮＡＮＤ回路１０を通してＤＣ−ＤＣコンバータ１３１，１３２に供給される。ＮＡＮＤ回路１０には、検査用端子を介してＤＣ−ＤＣ動作制御信号ＶＣが入力されている。
【００１７】
従って、ＤＣ−ＤＣ動作制御信号ＶＣをＨレベルに設定することにより、クロック信号ＣＬＫがＤＣ−ＤＣコンバータ１３１，１３２に供給されるので、ＤＣ−ＤＣコンバータ１３１，１３２は動作する。一方、ＤＣ−ＤＣ動作制御信号ＶＣをＬレベルに設定することにより、ＮＡＮＤ回路１０の出力はＨレベルに固定されるので、ＤＣ−ＤＣコンバータ１３１，１３２の動作は停止する。ＤＣ−ＤＣコンバータ１３１はＶＤＤ（ＶＤＤ＞ＰＶＤＤ）を生成し、ＤＣ−ＤＣコンバータ１３２はＶＢＢ（ＶＢＢ＜ＰＶＳＳ）を生成する。例えば、ＶＤＤは８．５Ｖ、ＶＢＢは−４．２Ｖである。また、ＤＣ−ＤＣコンバータ１３１，１３２をバイパスして、垂直駆動回路１２０にＶＤＤとＶＢＢを直接供給するためのＶＤＤ端子とＶＢＢ端子が設けられている。
【００１８】
通常動作時は検査用端子に印加するＤＣ−ＤＣ動作制御信号ＶＣをＨレベルに固定し、クロック信号ＣＬＫをＮＡＮＤ回路１０を通してＤＣ−ＤＣコンバータ１３１，１３２に供給し、ＤＣ−ＤＣコンバータ１３１，１３２を動作させる。パネル検査時に、ＤＣ−ＤＣコンバータ１３１，１３２を含め、垂直駆動回路１２０の動作を検査したい場合には、ＤＣ−ＤＣ動作制御信号ＶＣをＨレベルに固定し、ＤＣ−ＤＣコンバータ１３１，１３２を動作させる。ＤＣ−ＤＣコンバータ１３１，１３２を除いた垂直駆動回路１２０のみの動作を検査したい場合には、ＤＣ−ＤＣ動作制御信号ＶＣをＬレベルに固定し、ＤＣ−ＤＣコンバータ１３１，１３２の動作を停止させると共に、ＶＤＤ端子とＶＢＢ端子から、垂直駆動回路１２０にＶＤＤとＶＢＢを直接供給する。こうすることで、検査時の不良原因の特定が簡単にできる。また、ＤＣ−ＤＣ動作制御信号ＶＣはパネル検査切替信号と共用することができる。これにより、端子数を増やすことなく電源回路の動作を制御することができる。
【００１９】
図３に正の電源電位を生成するＤＣ−ＤＣコンバータ１３１の回路図を示す。液晶パネル１００に設けられたＣＬＫ端子を通して、クロック信号ＣＬＫが入力される。この例では、クロック信号ＣＬＫとして共通電極信号ＶＣＯＭが用いられている。入力された共通電極信号ＶＣＯＭは、第１のフライング・キャパシタＣ１の一方の端子に入力され、共通電極信号ＶＣＯＭが反転された反転共通電極信号＊ＶＣＯＭが第２のフライング・キャパシタＣ２の一方の端子に入力される。また、Ｎチャネル型の電荷転送トランジスタＭ１ＮとＰチャネル型の電荷転送トランジスタＭ１Ｐが直列に接続され、それらのゲートには第２のフライング・キャパシタＣ２の他方の端子が接続されている。また、Ｎチャネル型の電荷転送トランジスタＭ２ＮとＰチャネル型の電荷転送トランジスタＭ２Ｐが直列に接続され、それらのゲートには第１のフライング・キャパシタＣ１の他方の端子が接続されている。
【００２０】
Ｎチャネル型の電荷転送トランジスタＭ１Ｎ，Ｍ２Ｎの共通ソースには、共通電極信号ＶＣＯＭのＨレベルであるＶＣＯＭＨが印加される。トランジスタによる電圧ロスを無視すれば、Ｐチャネル型の電荷転送トランジスタＭ１Ｐ，Ｍ２Ｐの共通ドレインから、ＶＣＯＭＨの２倍のＶＣＯＭＨ×２という正の電源電位、出力電流Ｉｏｕｔが出力される。なお、Ｃｏｕｔは出力キャパシタ、Ｒは負荷抵抗であり、垂直駆動回路１２０がこの負荷抵抗Ｒに対応している。
【００２１】
このＤＣ−ＤＣコンバータの動作を図５の波形図を参照して説明する。共通電極信号ＶＣＯＭがＨレベルのとき、Ｍ１Ｎ、Ｍ２Ｐはオフ、Ｍ２Ｎ、Ｍ１Ｐはオンし、Ｍ１ＮとＭ１Ｐの接続ノードの電位Ｖ１はＶＣＯＭＨ×２に昇圧され、そのレベルがＭ１Ｐを通して出力される。Ｍ２ＮとＭ２Ｐの接続ノードの電位Ｖ２はＶＣＯＭＨに充電される。次に、共通電極信号ＶＣＯＭがＬレベルになると、Ｍ１Ｎ、Ｍ２Ｐはオン、Ｍ２Ｎ、Ｍ１Ｐはオフし、電位Ｖ２はＶＣＯＭＨ×２に昇圧され、そのレベルがＭ２Ｐを通して出力される。電位Ｖ１はＶＣＯＭＨに充電される。つまり、ＤＣ−ＤＣコンバータの左右の直列トランジスタ回路からＶＣＯＭＨ×２が交互に出力される。但し、トランジスタによる電圧ロスは無視している。このＤＣ−ＤＣコンバータ１３１によれば、画素トランジスタＧＴをオンさせるために適したＶＣＯＭＨ×２という電位が得られる。
【００２２】
図４に負の電源電位を生成するＤＣ−ＤＣコンバータ１３２の回路図を示す。このＤＣ−ＤＣコンバータ１３２においては、第１のフライング・キャパシタＣ１に共通電極信号ＶＣＯＭが印加され、第２のフライング・キャパシタＣ２に共通電極信号ＶＣＯＭが反転された反転共通電極信号＊ＶＣＯＭが印加される。Ｍ１ＰとＭ２Ｐの共通ソースにＰＶＳＳ（０Ｖ）が印加され、Ｍ１ＮとＭ２Ｎの共通ドレインからＶＣＯＭＨを−１倍したＶＣＯＭＨ×−１という電位が得られる。これにより、画素トランジスタＧＴをオフさせるために適したゲート信号を作成することができる。
【００２３】
このＤＣ−ＤＣコンバータの動作を説明すると、共通電極信号ＶＣＯＭがＨレベルのとき、Ｍ１Ｎ、Ｍ２Ｐはオフ、Ｍ２Ｎ、Ｍ１Ｐはオン、Ｍ１ＮとＭ１Ｐの接続ノードの電位Ｖ３はＶｓｓに充電され、Ｍ２ＮとＭ２Ｐの接続ノードの電位Ｖ４はＶＣＯＭＨ×−１の電位に下がり、その電位がＭ２Ｎを通して出力される。
【００２４】
共通電極信号ＶＣＯＭがＬレベルになると、Ｍ１Ｎ、Ｍ２Ｐはオン、Ｍ２Ｎ、Ｍ１Ｐはオフし、電位Ｖ３はＶＣＯＭＨ×−１に下がり、そのレベルがＭ１Ｎを通して出力される。電位Ｖ４はＶｓｓに充電される。つまり、ＤＣ−ＤＣコンバータ１３２の左右の直列トランジスタ回路からＶＣＯＭＨ×−１という電位が交互に出力される。但し、トランジスタによる電圧ロスは無視している。
【００２５】
第２の実施の形態
この実施の形態においては、基本的には第１の実施の形態と同じ回路構成が採られているが、図６に示すように、ＤＣ−ＤＣ動作制御信号ＶＣを検査用端子ではなく、外部リード接続端子であるＯＬＢ端子（Outer Lead Bonding）の１つに印加するようにしている。
この場合、駆動ＩＣ２００は液晶パネル１００上に搭載され、他のＯＬＢ端子には外部からの各種信号が印加され、駆動用ＩＣに入力されるようになっている。
【００２６】
これにより、従来は駆動ＩＣの仕様が変更された場合、液晶パネル１００のＴＦＴ基板上の回路変更が必要であったが、本発明の回路によれば、制御信号により電源回路の動作を停止できるため、回路変更の必要がなくなり、コスト削減の効果がある。
【００２７】
つまり、駆動ＩＣ２００から電源電位ＶＤＤ、ＶＢＢを供給できる仕様の場合は、ＤＣ−ＤＣ動作制御信号ＶＣをＬレベルに設定することにより、ＤＣ−ＤＣコンバータ１３１，１３２の動作を停止させる。また、駆動ＩＣ２００から電源電位ＶＤＤ、ＶＢＢを供給せず、ＴＦＴ基板上で電源電位を生成する仕様の場合は、ＤＣ−ＤＣ動作制御信号ＶＣをＨレベルに設定することによりＤＣ−ＤＣコンバータ１３１，１３２の動作させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の第１の実施の形態による液晶表示装置を示す回路図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態による電源回路とその周辺回路を示す図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態によるＤＣ−ＤＣコンバータの回路図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態によるＤＣ−ＤＣコンバータの回路図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態によるＤＣ−ＤＣコンバータの動作波形図である。
【図６】本発明の第２の実施の形態による電源回路とその周辺回路を示す図である。
【符号の説明】
【００２９】
１０  ＮＡＮＤ回路      １００  液晶パネル    １１０  水平駆動回路
１２０  垂直駆動回路    １２１  画素電極      １２２  共通電極
１３０  電源回路        １３１，１３２  ＤＣ−ＤＣコンバータ
２００  駆動ＩＣ        ＤＬ  データライン    ＧＬ  ゲートライン
ＢＦ  バッファ回路    Ｃ１  第１のフライング・キャパシタ
Ｃ２  第２のフライング・キャパシタ
Ｍ１Ｎ，Ｍ２Ｎ  Ｎチャネル型の電荷転送トランジスタ
Ｍ１Ｐ，Ｍ２Ｐ  Ｐチャネル型の電荷転送トランジスタ
Ｃｏｕｔ  出力キャパシタ    Ｒ  負荷抵抗
【図１】
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【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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