(57)【要約】【課題】薄膜トランジスター列と駆動回路とを具えしかも低コストの液晶ディスプレー駆動装置と方法とを、提供する。【解決手段】複数のデジタル映像信号を受信する入力ラインと、入力ラインに接続されてデジタル映像信号をラッチする複数のラッチユニットと、ラッチユニットとデータラインとの間に接続されて１を越えるラッチされたデジタル映像信号を受信してアナログ映像信号に変換して対応するデータラインを介してアナログ映像信号を同じ駆動スキャンライン中のディスプレーセルに同期出力する複数のデジタル／アナログコンバーターとを有してなる。【作用効果】駆動回路とアクティブマトリックスはディスプレーパネル基板に集積または埋設でき、これにより製造コストが低減される。【選択図】　　　　図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液晶ディスプレーの複数のデータラインと複数のスキャンラインと複数のディスプレーセルとを有している薄膜トランジスター列を駆動する装置であって、複数のデジタル映像信号を受信する入力ラインと、入力ラインに接続されてデジタル映像信号をラッチする複数のラッチユニットと、ラッチユニットとデータラインとの間に接続されて１を越えるラッチされたデジタル映像信号を受信してアナログ映像信号に変換して対応するデータラインを介してアナログ映像信号を同じ駆動スキャンライン中のディスプレーセルに同期出力する複数のデジタル／アナログコンバーターとを有してなることを特徴とする液晶ディスプレー駆動装置。
【請求項２】
薄膜トランジスター列と複数のラッチユニットと複数のデジタル／アナログコンバーターとがディスプレーパネル基板上に一体に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項３】
複数のデジタル映像信号が入力ラインを介して入力されてラッチユニットにより連続的にラッチされることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項４】
複数のデータスイッチのそれぞれが入力ラインといずれかのラッチユニットとの間に接続されていることを特徴とする請求項３に記載の装置。
【請求項５】
さらにラッチユニットとデジタル／アナログコンバーターとの間に複数のエネーブルスイッチが接続されていて、これにより１を越えるラッチされたデジタル映像信号がエネーブル信号に反応して対応するいずれかのデジタル／アナログコンバーターに同時に送信されることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項６】
入力ラインがＮ入力データラインを有したＮビット入力バスであり、各デジタル／アナログコンバーターがＮビットであることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項７】
液晶ディスプレーにおいて複数のデータラインと複数のスキャンラインと複数のディスプレーセルとを有した薄膜トランジスター列を駆動する方法であって、一連のデジタル映像信号を受信して、該デジタル映像信号を連続的にラッチし、ラッチされたデジタル映像信号をアナログ映像信号に変換し、エネーブル信号に反応してそれぞれのデータラインを介してアナログ映像信号を同期的に駆動されたスキャンラインに併設されたディスプレーセルに出力し、上記したステップを反復してさらなるアナログ映像信号をつぎの駆動されたスキャンラインに併設されたディスプレーセルに提供することを特徴とする液晶ディスプレー駆動方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は液晶ディスプレー駆動装置と方法に関するものである。
【０００２】
【従来技術】
液晶ディスプレー（ＬＣＤ）は、小サイズや軽量や低駆動電圧や低パワー消費や秀れた携帯性の故に、携帯テレビ、ラップトップパソコン、ノートブックパソコン、電子時計、計算器、携帯電話およびＯＡ装置などで広く使われている。
【０００３】
図１ａに示すのは駆動回路と従来の液晶ディスプレーのアクティブマトリックスの構成である。
【０００４】
アクティブマトリックスは薄膜トランジスター列１００（ＴＦＴ列）により構成されている。図１ｂに示すように、ＴＦＴ列１００中の各セルはアナログ映像信号を記憶するためのコンデンサー構造１００１と薄膜トランジスター１００２とを有している。また薄膜トランジスター列１００は複数のスキャンラインとデータラインとを有している。各スキャンラインを介して同じ列の全ての薄膜トランジスターはスイッチオン・オフ制御される。データラインはアナログ映像信号をそれに電気的に接続されたスイッチオンセルに送信する。
【０００５】
駆動回路はデータシフトレジスター１０５、スキャンシフトレジスター１１０、複数のデータスイッチＣ１〜Ｃｎおよび複数のＮビットデジタル／アナログコンバーター（ＤＡＣ）Ｄ１〜Ｄｎを有している。スキャンシフトレジスター１１０は複数のスキャンレジスターユニットＡ１〜Ａｍを有しており、これらのユニットは互いに電気的に直列接続されている。各ユニットは対応するスキャンラインに電気的に接続されている。スキャンラインはスキャンシフトレジスター１１０により連続的に駆動されて、薄膜トランジスターに列ごとに順々に励起する。
【０００６】
データシフトレジスター１０５は複数のデータレジスターユニットＢ１〜Ｂｍを有している。該ユニットはデータスイッチＣ１〜Ｃｎを連続的にスイッチオンする。各データスイッチはＮトランジスターを有しているが、図中には１個のみを示す。データスイッチがオンだと、ＮデータラインＤｉｎから入力されたデジタル映像信号は同時にＮトランジスターを通過する。
【０００７】
この間それぞれデータスイッチＣ１〜Ｃｎに接続されているＮビットデジタル／アナログコンバーターＤ１〜Ｄｎはオン状態のスイッチからデジタル映像信号を受信する。デジタル映像信号はついで対応するＮビットデジタル／アナログコンバーターＤ１〜Ｄｎによりアナログ映像信号に変換され、ＴＦＴ列１００のデータラインに入る。
【０００８】
上記した液晶ディスプレーの作用について以下説明する。
【０００９】
第１のデジタル映像信号がＮデータラインＤｉｎを介して入力されると、データスイッチＣ１がデータシフトレジスター１０５によりスイッチオンされ、他のものはオフである。ついで第１のデジタル映像信号はＮビットデジタル／アナログコンバーターＤ１により第１のアナログ映像信号に変換され、ＴＦＴ列１００の第１のデータラインにのみ入る。同時にもしスキャンシフトレジスター１１０により駆動されるのがＴＦＴ列１００の第１のスキャンラインならば、第１のアナログ映像信号は第１のデータラインと第１のスキャンラインとの交差部においてセルＥ１１に記憶される。
【００１０】
これに続いて、第２のデジタル映像信号がＮデータラインＤｉｎを介して入力されると、データシフトレジスター１０５によりデータスイッチＣ２がスイッチオンされる。ついで第２のデジタル映像信号はＮビットデジタル／アナログコンバーターＤ２により第２のアナログ映像信号に変換される。第２のアナログ映像信号はＴＦＴ列１００の第２のデータラインにのみ入る。ＴＦＴ列１００の第１のスキャンラインがスキャンシフトレジスター１１０により駆動されたとき、第２のアナログ映像信号は第１のスキャンラインと第２のデータラインとの交差部においてセルＥ１２に記憶される。
【００１１】
デジタル映像信号を１個づつ入力し、データスイッチを順々にスイッチオンしていずれかのデジタル映像信号を対応するデータラインを介して１回ずつ入れ、それぞれのデータラインに入る前にデジタル映像信号をアナログ映像信号に変換し、同じスキャンラインに電気的に接続されたセルに記憶する、ことにより上記した過程が繰り返される。
【００１２】
これに続いてつぎのスキャンラインがスキャンシフトレジスター１１０により列ごとに駆動される。上記した過程がＴＦＴ列１００の全てのセルについて個々にかつ順々と繰り返される。かくして完全な映像フレームが液晶ディスプレー上に表示される。
【００１３】
ＴＦＴ列１００に記憶された映像信号は連続的に更新し新しい映像信号を記憶して連続的に更新された映像フレームを表示する必要があることは当業界でよく知られている。人間の目の視野継続性の故に、連続的に更新された映像フレームは動画として認識され得る。しかし、映像フレームの更新速度が充分に高くないと、好ましからざる煌き映像フレームもディスプレー上に起きる。
【００１４】
図１ａに示した映像信号送信方法は直列入力／直列出力法と呼ばれている。つまり映像信号が直列に入力され直列に出力されてＴＦＴ列１００に記憶されるのである。換言すると、映像信号はひとつずつ連続して処理される。ＴＦＴ列１００中の各セルのコンデンサーは充電／放電サイクルを行って対応するアナログ映像信号を記憶する必要がある。したがって全てのコンデンサーについてこれを行うにはある時間を要することになる。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
液晶ディスプレーの解像度に対する要求の高まりとともに、ＴＦＴ列１００中のセルの数がそれに相応して増加する。したがって各列のセルの充電／放電期間ひいてはデータスイッチＣ１〜Ｃｎの開期間も増加する。上記したフレーム更新法により映像フレームの更新速度は遅くなるだろう。映像フレームの更新速度は各セルについての充電／放電サイクルを短くすることにより高められるが、あるケースではアナログ映像信号が完全にはセルに送信されず、映像品質が悪くなる。
【００１６】
映像フレームの更新速度を保つまたは増加する目的で他の方法が開発された。つまり薄膜トランジスター列を複数の帯域に分割するのである。そのような液晶ディスプレーの動作中、セルのいくつかの帯域についての映像信号は同時に処理されて、更新速度を改善している。セルの各帯域は駆動回路により制御されなければならないので、同時に動作される帯域を制御するには複数の駆動回路が必要となる。したがって駆動回路全体のコストと複雑さとが確実に増加する。
【００１７】
さらに薄膜トランジスター列と液晶ディスプレーの駆動回路は従来個別に製造されるので、接続にはバスが必要となる。バスを用いることに伴うコストの増加は望ましくない。
【００１８】
この発明の目的は、映像フレームの更新速度を増加して液晶ディスプレーの映像品質を高めることのできる液晶ディスプレーの駆動回路と方法とを、提供することにある。
【００１９】
この発明の他の目的は、薄膜トランジスター列と駆動回路とを具えしかも低コストの液晶ディスプレー駆動装置と方法とを、提供することにある。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
このためこの発明の装置は、複数のデジタル映像信号を受信する入力ラインと、入力ラインに接続されてデジタル映像信号をラッチする複数のラッチユニットと、ラッチユニットとデータラインとの間に接続されて１を越えるラッチされたデジタル映像信号を受信してアナログ映像信号に変換して対応するデータラインを介してアナログ映像信号を同じ駆動スキャンライン中のディスプレーセルに同期出力する複数のデジタル／アナログコンバーターとを有してなることを要旨とするものである。
【００２１】
一実施例にあっては、複数のラッチユニットと複数のデジタル／アナログコンバーターとがディスプレーパネル基板上に一体に形成されている。
【００２２】
一実施例にあっては、各ラッチユニットは静的ランダムアクセスメモリー（ＳＲＡＭ）を有している。
【００２３】
一実施例においては、複数のデジタル映像信号が入力ラインを介して入力され、ラッチユニットにより連続的にラッチされる。さらに全てのラッチユニットはラッチされたデジタル映像信号を連続的かつ同時に出力する。
【００２４】
他の実施例においては、さらに複数のデータスイッチとデータシフトレジスターとが使われている。各データスイッチは入力ラインといずれかのラッチユニットとの間に接続されている。データシフトレジスターは複数のデータスイッチと接続されており、複数のデータスイッチをつぎつぎとスイッチオンする。
【００２５】
他の実施例では、さらに複数のエネーブルスイッチがラッチユニットとデジタル／アナログコンバーターとの間に接続されており、エネーブル信号に反応して１を越えるラッチされたデジタル映像信号が対応するデジタル／アナログコンバーターに同時に送信される。
【００２６】
他の実施例では、さらにスキャンシフトレジスターが複数のスキャンラインに電気的に接続されており、エネーブル信号に反応していずれかのスキャンラインが駆動されてアナログ映像信号がディスプレーセルに出力される。
【００２７】
一実施例においては、入力ラインはＮ入力データラインを有したＮビット入力バスであって、各デジタル／アナログコンバーターはＮビットである。
【００２８】
またこの発明の装置はＮビット入力ライン、複数のデータスイッチ、データシフトレジスター、複数のラッチユニットおよび複数のＮビットデジタル／アナログコンバーターを有してなるものである。Ｎビット入力ラインは複数のデジタル映像信号を連続的に受信するために用いられる。複数のデータスイッチはＮビット入力ラインに電気的に接続されており、連続的にスイッチオンされて、デジタル映像信号を順々に通過させるものである。
【００２９】
データシフトレジスターは複数のデータスイッチに電気的に接続されて、データスイッチをひとつずつ連続的にスイッチオンする。複数のラッチユニットはデータスイッチに電気的に接続されて、スイッチオンされたデータスイッチを通過するデジタル映像信号をラッチして、エネーブル信号に反応してラッチされたデジタル映像信号を同時に出力する。複数のＮビットデジタル／アナログコンバーターはラッチユニットに電気的に接続されて、ラッチされたデジタル映像信号を受信してアナログ映像信号に変換する。該アナログ映像信号は薄膜トランジスター列に供給される。
【００３０】
一実施例においては、さらに複数のエネーブルスイッチがラッチユニットとＮビットデジタル／アナログコンバーターとの間に電気的に接続されており、複数のエネーブルスイッチはエネーブル信号に反応して同時にスイッチオンされて、ラッチされたデジタル映像信号をラッチユニットからＮビットデジタル／アナログコンバーターに同時に出力させる。
【００３１】
一実施例においては、薄膜トランジスター列、複数のデータスイッチ、複数のラッチユニット、複数のエネーブルスイッチおよび複数のＮビットデジタル／アナログコンバーターはディスプレーパネルの基板上に一体に形成されている。
【００３２】
一実施例においては、アナログ映像信号はそれぞれ複数のＮビットデジタル／アナログコンバーターに電気的に接続された複数のデータラインを介して薄膜トランジスター列に同時に送信される。
【００３３】
一実施例においては、さらにスキャンシフトレジスターが薄膜トランジスター列の複数のスキャンラインに電気的に接続されており、スキャンラインを連続的に駆動してアナログ映像信号を複数のデータラインを介して駆動されているスキャンライン中の薄膜トランジスター列のディスプレーセルに出力する。
【００３４】
またこの発明の方法においては、まず一連のデジタル映像信号が受信される。ついで該デジタル映像信号は連続的にラッチされ、ついでアナログ映像信号に変換される。さらにエネーブル信号に反応してアナログ映像信号はデータラインを介して駆動されたスキャンラインに併設されたディスプレーセルに同時に出力される。その後上記したステップが反復されて、つぎの駆動されたスキャンラインに併設されたディスプレーセルにアナログ映像信号が供給される。
【００３５】
一実施例においては、エネーブル信号に反応して、ラッチされたデジタル信号が同期的にアナログ映像信号に変換される。
【００３６】
一実施例においてはさらに、駆動されたスキャンラインに併設されたディスプレーセル中にアナログ映像信号を同期的に記憶する期間以上の時間間隔で薄膜トランジスター列のスキャンラインを次々に駆動する。
【００３７】
以下実施例によりこの発明についてさらに詳しく説明する。
【００３８】
【実施例】
図２に示す一実施例において図１ａの要素に対応するものは同じ参照符号で示す。
【００３９】
アクティブマトリックスは薄膜トランジスター列２００により構成されており、該薄膜トランジスター列２００は複数のスキャンラインとデータラインとを有している。各スキャンラインを介して同じ列の全ての薄膜トランジスターはスイッチオン・オフ状態に制御される。駆動回路によりデータラインはアナログ映像信号をそれに電気的に接続されかつスイッチオンされたセルに送信する。
【００４０】
駆動回路はデータシフトレジスター２０５、スキャンシフトレジスター２１０、複数のデータスイッチＣ１〜Ｃｎ、複数のＮビットラッチユニットＬ１〜Ｌｎ、複数のエネーブルスイッチＥ１〜Ｅｎおよび複数のＮビットデジタル／アナログコンバーター（ＤＡＣ）Ｄ１〜Ｄｎを有している。
【００４１】
スキャンシフトレジスター２１０は互いに直列接続された複数のスキャンレジスターユニットＡ１〜Ａｍを有している。各スキャンレジスターユニットは対応するスキャンラインに接続されている。スキャンラインはスキャンシフトレジスター２１０により連続的に駆動されて、列から列へと薄膜トランジスター列を次々と励起する。データシフトレジスター２０５は複数のデータレジスターユニットＢ１〜Ｂｍを有している。これらのデータレジスターユニットはデータスイッチＣ１〜Ｃｎを連続的にスイッチオンする。各データスイッチはＮトランジスターを有しているが図中には１個のみ示す。データスイッチが励起されると、ＮデータラインＤｉｎから入力されたデジタル映像信号が同期的にＮトランジスターを通過する。
【００４２】
ＮビットラッチユニットＬ１〜ＬｎはデータスイッチＣ１〜Ｃｎに電気的に接続されている。スイッチオン状態のデータスイッチを通過するデジタル映像信号は上記したラッチユニットによりラッチされる。各ＮビットラッチユニットはＮビットまたは他の適宜なラッチ回路に埋設されたＳＲＡＭであってもよい。ＳＲＡＭのアクセス速度は薄膜トランジスター列中のディスプレーセルの記憶コンデンサーのそれよりも非常に高いので、同じ列のディスプレーセルに供給されるべき全てのデジタル映像信号は顕著に速い速度でラッチユニットにより連続的にラッチされ得る。
【００４３】
エネーブルスイッチＥ１〜ＥｎはラッチユニットＬ１〜ＬｎとＮビットデジタル／アナログコンバーターＤ１〜Ｄｎとの間に電気的に接続されている。エネーブルスイッチＥ１〜Ｅｎはエネーブル信号Ｓｅに反応して同時にスイッチオンされ、これによりラッチされたデジタル映像信号はラッチユニットＬ１〜ＬｎからＮビットデジタル／アナログコンバーターＤ１〜Ｄｎに同期的に出力される。同様に各エネエーブルスイッチＥ１〜ＥｎはＮトランジスターを有しているが、図中には１個のみ示す。エネーブルスイッチが励起されると、ラッチされたデジタル映像信号は同時に（Ｎｘｎ）トランジスターを通過する。
【００４４】
ラッチされたデジタル映像信号はＮビットデジタル／アナログコンバーターＤ１〜Ｄｎに送信されてから、対応するアナログ映像信号に変換される。ついでアナログ映像信号は同期的にそれぞれのデータラインを介して駆動されたスキャンラインに併設されたディスプレーセルに出力される。
【００４５】
ついで上記した回路の作用について説明する。第１のデジタル映像信号がＮデータラインＤｉｎを介して入力されると、データスイッチＣ１がレジスターユニットＢ１によりスイッチオンされ、この間他のデータスイッチはオフに保たれる。ついでデータスイッチＣ１を通過した第１のデジタル映像信号はＮビットラッチユニットＬ１によりラッチされる。続いて第２のデジタル映像信号がＮデータラインＤｉｎを介して入力され、レジスターユニットＢ２によりデータスイッチＣ２がスイッチオンされ、他のデータスイッチはオフに保たれる。同様にデータスイッチＣ２を通過した第２のデジタル映像信号はＮビットラッチユニットＬ２によりラッチされる。上記した過程が３〜ｎ番目のデジタル映像信号について反復されて、一連のデジタル映像信号が連続的に処理される。
【００４６】
エネーブル信号Ｓｅに反応して、エネーブルスイッチＥ１〜Ｅｎは同期的にスイッチオンされ、ラッチされたデジタル信号はＮビットデジタル／アナログコンバーターＤ１〜Ｄｎにより同期的に対応するアナログ映像信号に変換される。かくしてアナログ映像信号は同期的にそれぞれのデータラインを介して出力されて、レジスターユニットＡ１により駆動されたスキャンラインに併設されたディスプレーセルＥ１１〜Ｅ１ｎに出力される。
【００４７】
ディスプレーセルがそれらの並行出力により充電されると、次の一連のデジタル映像信号がラッチユニットＬ１〜Ｌｎによりラッチされ、同期的にアナログ映像信号に変換され、レジスターユニットＡ２により駆動されたスキャンラインに付設されたディスプレーセルＥ２１〜Ｅ２ｎに供給される。
【００４８】
同じスキャンラインにより駆動された第２の列のディスプレーセルＥ２１〜Ｅ２ｎについては、入力デジタル映像信号はひとつずつ連続的にスイッチオンされたデータスイッチＣ１〜Ｃｎを通過して、Ｎビットラッチユニットによりラッチされ、エネーブル信号に反応して同時にスイッチオンされたエネーブルスイッチを同期的に通過して、ＤＡＣ　Ｄ１〜Ｄｎによりアナログ映像信号に変換される。ついでそれぞれのデータラインを介して同期的にディスプレーセルＥ２１〜Ｅ２ｎに送信される。ついでＴＦＴ列２００の後続のスキャンラインがスキャンシフトレジスター２１０により列から列へと駆動される。かくして完全な映像フレームが液晶ディスプレー上に表示される。
【００４９】
図２に示す映像信号の送信方法は直列入力・並列出力方法と呼ばれる。つまりデジタル映像信号はラッチユニットに直列に入力され、ラッチされたデジタル映像信号から変換されたアナログ映像信号はＴＦＴ列２００に並列に出力される。同じ列のディスプレーセルについて供給される全てのデジタル映像信号は非常に短い期間内にラッチユニットＬ１〜Ｌｎにより完全にラッチされるので、ディスプレーユニットの記憶コンデンサーの動作には充分な時間が確保され、これにより良い映像信号品質が確実となる。
【００５０】
記憶コンデンサーの同期的充電／放電動作には比較的短い期間が必要であるので、更新速度が上がる。加えてこの発明のＴＦＴ列は単一の駆動回路により動作されるのに適しており、コスト的に有利である。
【００５１】
ポリシリコン層を有したＴＦＴは比較的低温でレーザーなまし処理により製造されることが知られている。そのような低温ポリシリコン薄膜トランジスター（ＬＴＰＳ−ＴＦＴ）はＴＦＴトランジスターの改良された電気的性能を具えており、ＴＦＴトランジスターはガラス基板上に直接形成できる。そのようなＬＴＰＳ−ＴＦＴＬＣＤの電子移動度は従来のＴＦＴＬＣＤより遥かに大きい。この発明はＬＴＰＳ−ＴＦＴＬＣＤに使用するのに適している。さらにこの発明の駆動回路とアクティブマトリックスはディスプレーパネル基板に集積または埋設でき、これにより製造コストが低減される。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）
従来の駆動回路とアクティブマトリックスの構成を示すブロック線図である。（ｂ）
典型的な液晶ディスプレーの薄膜トランジスター列のセルを示す図である。
【図２】この発明の一実施例における液晶ディスプレー用駆動回路とアクティブマトリックスの構成を示すブロック線図である。
【符号の説明】
１００：　ＴＦＴ列
１０５：　データシフトレジスター
１１０：　スキャンシフトレジスター
２００：　薄膜トランジスター列
２０５：　データシフトレジスター
２１０：　スキャンシフトレジスター
【図１】
2004078184.tif 000003
【図２】
2004078184.tif 000004