JPH0216596A - Liquid crystal display device - Google Patents

Liquid crystal display device

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JPH0216596A
JPH0216596A JP16586088A JP16586088A JPH0216596A JP H0216596 A JPH0216596 A JP H0216596A JP 16586088 A JP16586088 A JP 16586088A JP 16586088 A JP16586088 A JP 16586088A JP H0216596 A JPH0216596 A JP H0216596A
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JP
Japan
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signal
voltage
liquid crystal
circuit
frame memory
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Application number
JP16586088A
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Japanese (ja)
Inventor
Masaaki Kitajima
雅明 北島
Junichi Owada
淳一 大和田
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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Publication of JPH0216596A publication Critical patent/JPH0216596A/en
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Abstract

PURPOSE:To make a half-tone display without making a signal circuit complex by generating an effective voltage required for half-tones by voltage amplitude modulation wherein the amplitude of a signal voltage is varied in a period of plural frames and time modulation wherein the on time of signal data is varied. CONSTITUTION:This device consists of a display part 1 where a thin film transistor(TFT) 3 and liquid crystal 2 are laminated, a signal circuit 6 which generates a signal voltage Vd, a scanning circuit 7 which generates a scanning signal Vg, a frame memory 8 for storing half-tone image data, a data modulating circuit 9 which imposes amplitude and time modulation upon the half-tone image data inputted from outside the device according to the half-tones and outputs the result, and a control circuit 10 which controls the whole device. An external system 11 composed of a microcomputer, etc., is connected to the device. Consequently, a signal circuit can be composed of a digital circuit and simplified.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、液晶ディスプレイ装置に係わり、特に中間調
表示を行うのに適した液晶ディスプレイ装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a liquid crystal display device, and particularly to a liquid crystal display device suitable for displaying halftones.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

薄膜トランジスタを介して液晶を駆動するようにした液
晶アクティブマトリクスのディスプレイ装置の従来例は
、特開昭61−12929に示されているように、第2
4図の構成を持っている。信号回路は、シフトレジスタ
103、ラッチ回路104.2値切替型スイッチ群10
5で構成されている。このうち。
A conventional example of a liquid crystal active matrix display device in which liquid crystal is driven through thin film transistors is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 61-12929.
It has the configuration shown in Figure 4. The signal circuit includes a shift register 103, a latch circuit 104, and a binary switch group 10.
It consists of 5. this house.

2値切替型スイッチ群105の各スイッチは2つの接点
を持ち、電圧Vdまたは接地電位の何れかを、シフトレ
ジスタ103を介してラッチ回路104にセットされた
データ値に応じて選択し、信号電圧として出力する。こ
の信号電圧は、薄膜トランジスタ107のドレインに印
加される。
Each switch in the binary switch group 105 has two contacts, and selects either the voltage Vd or the ground potential according to the data value set in the latch circuit 104 via the shift register 103, and outputs the signal voltage. Output as . This signal voltage is applied to the drain of thin film transistor 107.

一方、走査回路もシフトレジスタ100、ラッチ回路1
01.およびスイッチ群102から成っており、スイッ
チ群からはラッチ回路101のデータに応じて電圧V+
、V−のいずれかが走査電圧として薄膜トランジスタの
ケートに印加される。この走査電圧は、画面の1ライン
(横方向の液晶の1つの並び)ごとに順次印加される。
On the other hand, the scanning circuit also includes a shift register 100 and a latch circuit 1.
01. and a switch group 102, and a voltage V+ is output from the switch group according to the data of the latch circuit 101.
, V- is applied to the gate of the thin film transistor as a scanning voltage. This scanning voltage is applied sequentially to each line (one row of liquid crystals in the horizontal direction) on the screen.

液晶108は、走査電圧によって薄膜トランジスタ10
7がオンしたときに信号電圧のレベルに応じた明るさで
発光し、1ラインごとに発光して液晶パネル106への
画像表示が行われる。
The liquid crystal 108 is connected to the thin film transistor 10 by the scanning voltage.
7 is turned on, it emits light with a brightness that corresponds to the level of the signal voltage, and the image is displayed on the liquid crystal panel 106 by emitting light for each line.

以上の従来装置は2億画像の表示を行うものであるが、
中間調も表示するものとするには、各中間調の明るさに
応じて複数の電圧レベルを信号回路から与える必要があ
る。
The conventional device described above displays 200 million images, but
In order to display halftones as well, it is necessary to apply a plurality of voltage levels from a signal circuit depending on the brightness of each halftone.

【発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

中間調表示のため、複数の電圧レベルを信号電圧として
発生しようとすると、従来の構成ではアナログ型の切り
換え回路を必要とするから、信号回路の構成が複雑にな
り、回路の小型化、低価格化が困難になる。また、信号
回路と表示部とを一体化したパネルを構成した場合、回
路の信頼性、歩留まりに問題がある。
When trying to generate multiple voltage levels as signal voltages for halftone display, the conventional configuration requires an analog switching circuit, which makes the signal circuit configuration complicated, making the circuit smaller and cheaper. It becomes difficult to Furthermore, when a panel is constructed in which a signal circuit and a display section are integrated, there are problems with circuit reliability and yield.

本発明の目的は、信号回路を複雑化することなく、中間
調表示が行えるようにした液晶ディスプレイ装置を提供
するにある。
An object of the present invention is to provide a liquid crystal display device that can display halftones without complicating the signal circuit.

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

上記の目的は、液晶の明るさが、電圧の瞬時値ではなく
、実効電圧に依存することに着目し、信号電圧の振幅を
複数フレームの期間で可変する電圧振幅変調と、信号デ
ータのオン時間を可変する時間変調とにより中間調に必
要な実効電圧を発生することにより達成される。
The above purpose focuses on the fact that the brightness of a liquid crystal depends on the effective voltage rather than the instantaneous value of the voltage, and uses voltage amplitude modulation to vary the amplitude of the signal voltage over a period of multiple frames, and the on-time of the signal data. This is achieved by generating the effective voltage required for the halftone by time modulation that varies the voltage.

〔作用〕[Effect]

同一画素に対して、時間変調された表示信号を発生して
信号回路に入力し、さらに信号回路は、表示信号に基づ
いた電圧を発生する。これによって1画素には表示信号
の示す中間調に見あった実効電圧が印加される。そして
、信号電圧の時間変調および振幅変調を行う信号回路は
簡単であり、複雑化することはない。
A time-modulated display signal is generated for the same pixel and input to a signal circuit, and the signal circuit further generates a voltage based on the display signal. As a result, an effective voltage corresponding to the halftone indicated by the display signal is applied to one pixel. Further, the signal circuit that performs time modulation and amplitude modulation of the signal voltage is simple and does not become complicated.

〔実施例〕〔Example〕

本発明による液晶ディスプレイ装置の実施例を第1図に
示す。装置は、薄膜トランジスタ3と液晶2とを積層し
たディスプレイ部1、信号電圧Vdを発生する信号回路
6、走査信号Vgを発生する走査回路7、中間調の画像
データを記憶するフレームメモリ8、装置外から入力さ
れる中間調の画像データを、その中間調に応じて振幅・
時間変調して出力するデータ変調回路9、装置全体を制
御するコントロール回路10で構成されている。
An embodiment of a liquid crystal display device according to the present invention is shown in FIG. The device includes a display section 1 in which a thin film transistor 3 and a liquid crystal 2 are laminated, a signal circuit 6 that generates a signal voltage Vd, a scanning circuit 7 that generates a scanning signal Vg, a frame memory 8 that stores halftone image data, and an external device. The halftone image data input from the
It consists of a data modulation circuit 9 that time-modulates and outputs data, and a control circuit 10 that controls the entire device.

この装置にマイクロコンピュータ等で構成された外部シ
ステム11が接続される。
An external system 11 composed of a microcomputer or the like is connected to this device.

第2図は、液晶2の電気光学特性を示したものである。FIG. 2 shows the electro-optical characteristics of the liquid crystal 2. FIG.

中間調表示を実現するために、同図のように明るさBt
eBo−87と等間隔に設定して中間調表示を行うには
、印加電圧VLC(実効電圧)をVo〜■7のように設
定すればよい、ここで印加電圧というのは、液晶2に加
わる電圧である。
In order to achieve halftone display, the brightness Bt is adjusted as shown in the figure.
To display halftones at equal intervals with eBo-87, the applied voltage VLC (effective voltage) can be set as Vo~■7. Here, the applied voltage is the voltage applied to the liquid crystal 2. It is voltage.

第3図は、ディスプレイ部1の駆動法を示すもので、簡
単のため3×3マトリクスパネルの液晶Pt−pgを駆
動する時の構成を示したものである。
FIG. 3 shows a method of driving the display unit 1, and for the sake of simplicity, shows the configuration when driving a liquid crystal Pt-pg of a 3×3 matrix panel.

この構成で液晶PI+P3p P5* P6t P9を
オン状態にし、他の液晶をオフ状態にする場合の、走査
電圧Vgl〜Vg3および信号電圧Vdl〜Vd3のタ
イムチャートを第4図に示す、第4図に示したように、
走査電圧Vgl〜Vg3は、順次に高電圧Vghとされ
て、薄膜トランジスタ3を1ラインごとにオン状態にす
る(第3図の構成では、1フレームは3ラインから成っ
ている)。一方、信号電圧vd1〜vd3は、液晶がオ
ン状態でVc±V sig 。
Figure 4 shows a time chart of scanning voltages Vgl to Vg3 and signal voltages Vdl to Vd3 when liquid crystals PI+P3p P5* P6t P9 are turned on and other liquid crystals are turned off in this configuration. As shown,
The scanning voltages Vgl to Vg3 are sequentially set to a high voltage Vgh to turn on the thin film transistor 3 line by line (in the configuration shown in FIG. 3, one frame consists of three lines). On the other hand, the signal voltages vd1 to vd3 are Vc±V sig when the liquid crystal is on.

オフ状態でVcになるようにする。この結果、例えば液
晶P目こは、Vc+VsigまたはVc−Vsigの電
圧が薄膜トランジスタ2を介して印加されてオン状態と
なり、液晶P4には、薄膜トランジスタ2を介してVc
の電圧が印加されてオフ状態となる。このように、液晶
をオン状態にするには、1フレームごとに極性を反転し
た電圧を薄膜トランジスタ2を介して液晶に印加し、液
晶をオフ状態にするには、フレームに係わらず一定の電
圧を印加するように、信号電圧Vdと走査電圧Vgとを
決めればよい。
Set it to Vc in the off state. As a result, for example, the voltage of Vc+Vsig or Vc-Vsig is applied to the liquid crystal P4 through the thin film transistor 2 and turns on, and the voltage of Vc+Vsig or Vc−Vsig is applied to the liquid crystal P4 through the thin film transistor 2.
voltage is applied to turn it off. In this way, to turn the liquid crystal on, a voltage whose polarity is reversed every frame is applied to the liquid crystal via the thin film transistor 2, and to turn the liquid crystal off, a constant voltage is applied regardless of the frame. The signal voltage Vd and the scanning voltage Vg may be determined so as to be applied.

第5図は第4図の各電圧波形の詳細を、液晶P3を駆動
するための操作電圧Vglおよび信号電圧Vd3を例と
して示したものである。薄膜トランジスタ3のソース電
圧Vs3と、液晶2の反対側の電圧Vcとの電位差と、
液晶をオンにしている時間幅とが実効電圧を与える。
FIG. 5 shows details of each voltage waveform in FIG. 4, taking as an example the operating voltage Vgl and signal voltage Vd3 for driving the liquid crystal P3. A potential difference between the source voltage Vs3 of the thin film transistor 3 and the voltage Vc on the opposite side of the liquid crystal 2;
The length of time the liquid crystal is turned on gives the effective voltage.

以上の第4図の例では、2フレームを1単位として信号
電圧Vdの平均値が零となる信号波形とした。この平均
値を零とするのは、液晶2に直流電圧が印加されつづけ
るとその特性が急速に劣化するためであるが、これは何
も2フレームごとでなくてもよい。例えば第6図のよう
に、4フレームを1単位とし、第1フレームから順に電
圧Vd−VcをVl、V2.−Vl、−V2となるよう
にしてもよい。
In the above example of FIG. 4, two frames are set as one unit, and the signal waveform is such that the average value of the signal voltage Vd is zero. The reason why this average value is set to zero is that if DC voltage continues to be applied to the liquid crystal 2, its characteristics will rapidly deteriorate, but this does not have to be every two frames. For example, as shown in FIG. 6, one unit is four frames, and the voltages Vd-Vc are sequentially changed to Vl, V2, . . . from the first frame. -Vl, -V2 may be set.

さらに、以上の第4図〜第6図の駆動法の例では、2フ
レームまたは4フレームを1単位として直流分をなくす
とともに、その時間幅と振幅を変えるものとしたが、同
一振幅を有する信号電圧Vdを上記単位でn(n≧1)
単位分繰り返してこれを1サイクルとし、次のサイクル
では別の振幅および時間幅のものを印加する。という方
法もある。
Furthermore, in the examples of the driving methods shown in FIGS. 4 to 6 above, the DC component is eliminated using 2 frames or 4 frames as one unit, and the time width and amplitude are changed. Voltage Vd in the above unit n (n≧1)
This is repeated for a unit of time to form one cycle, and in the next cycle, a different amplitude and time width is applied. There is also a method.

次に1以上で述べた本発明における液晶駆動方法を用い
て、中間調表示を行うための信号電圧の具体例を示す、
第7図(a)(b)はともに、ドレイン電圧(= Vd
 −Vc)ノ振幅VsigteV1およびOの2つのレ
ベルとし、1サイクル4フレーム(n =2)で3つの
階調を表している。階調1は、第1、第3フレームの振
幅がvl、第2、第4フレームが−v1である。階調2
は第1.第2フレームの振幅がそれぞれVl、−Vlで
後半の第3、第4フレームの振幅はOである0階調3は
全フレームで振幅がOである。第7図(a)と(b)は
以上まで同じであるが、各フレーム内のドレイン電圧の
印加時間幅がそれぞれTa、Tbでこの値が異なる。コ
ードの時間幅を種々変えても別の階調を表せる。
Next, a specific example of a signal voltage for performing halftone display using the liquid crystal driving method according to the present invention described in 1 or more will be shown.
Figures 7(a) and 7(b) both show the drain voltage (= Vd
-Vc) amplitude Vsigte has two levels, V1 and O, and three gradations are expressed in one cycle of four frames (n = 2). In gradation 1, the amplitude of the first and third frames is vl, and the amplitude of the second and fourth frames is -v1. Gradation 2
is the first. The amplitudes of the second frame are Vl and -Vl, respectively, and the amplitudes of the third and fourth frames in the second half are O. For 0 gradation 3, the amplitude is O in all frames. Although FIGS. 7(a) and 7(b) are the same up to the above, the time widths of drain voltage application in each frame are different depending on Ta and Tb, respectively. Different gradations can be expressed by varying the time width of the code.

第8図は、1サイクルを6フレーム(n=3)として4
つの階調を表した例で、各フレーム内の波形は第7図(
a)の場合と同じである。このように、2レベルでも、
1サイクル内のフレーム数を増やせば多くの階調が表せ
、また信号の時間幅を可変とするとさらに階調が得られ
る。
Figure 8 shows 4 frames with 6 frames (n=3) in one cycle.
In this example, the waveform in each frame is shown in Figure 7 (
This is the same as in case a). In this way, even at the second level,
By increasing the number of frames in one cycle, more gradations can be expressed, and by making the time width of the signal variable, even more gradations can be obtained.

つぎにドレイン電圧のレベルを3.1サイクルの分割数
n = 2にしたときのドレイン電圧波形図を第9図に
示す、振幅はVcfVl、Vc:!:V2.およびVc
のいずれかであり、階調1〜6の波形が得られる。
Next, FIG. 9 shows a drain voltage waveform diagram when the level of the drain voltage is set to the number of divisions of 3.1 cycles, n = 2.The amplitudes are VcfVl, Vc:! :V2. and Vc
Either of these, waveforms of gradations 1 to 6 are obtained.

第10図は、レベル数を4.1サイクルを4フレーム(
n = 2)にしたときのドレイン電圧波形例を示した
ものであり、階調1〜9の9種類の波形が得られる。こ
のようにレベル数をふやし、またここでは例示しなかっ
たが、1サイクルの長さや信号の時間幅を可変とすれば
、より多くの階調を表示できる。
Figure 10 shows that the number of levels is 4.1 cycles for 4 frames (
This figure shows an example of the drain voltage waveform when n = 2), and nine types of waveforms with gradations 1 to 9 are obtained. By increasing the number of levels in this way and, although not illustrated here, by making the length of one cycle and the time width of the signal variable, more gradations can be displayed.

なお、液晶画面には、信号電圧が激しく変化するとフリ
ッカが現われる。このフリッカを低減するためには、例
えば第11図に示すように、信号電圧Vdの極性反転を
3フレームごとに行うようにすればよい。
Note that flicker appears on the liquid crystal screen when the signal voltage changes drastically. In order to reduce this flicker, for example, as shown in FIG. 11, the polarity of the signal voltage Vd may be inverted every three frames.

以上第7図〜第11図により1本発明の装置における中
間調表示のための信号電圧の例を示してきたが、これを
具現するための、液晶ディスプレイ装置のより具体的な
構成例を以下に説明する。第12図は第8図に示した中
間調表示を行うための液晶ディスプレイ装置の全体構成
を示すもので、ディスプレイ部1、電圧選択回路21、
ラインメモリ12、ラッチ回路13、データ選択スイッ
チ15.19、フレームメモリ16.17.18、デー
タ変換回路9、コントロール回路20、走査回路14で
構成されている。
Examples of signal voltages for displaying halftones in the device of the present invention have been shown above with reference to FIGS. 7 to 11. Below is a more specific example of the configuration of a liquid crystal display device to realize this. Explain. FIG. 12 shows the overall configuration of a liquid crystal display device for performing halftone display shown in FIG. 8, in which the display section 1, voltage selection circuit 21,
It is composed of a line memory 12, a latch circuit 13, a data selection switch 15, 19, a frame memory 16, 17, 18, a data conversion circuit 9, a control circuit 20, and a scanning circuit 14.

ラッチ回路13は、表示信号DATAをクロック信号C
KIに同期してとりこみ、並列信号に変換し、ラインメ
モリ12は、1ラインの表示信号をその表示期間だけ保
持する。電圧選択回路21は、表示信号81〜SMと交
流化信号ALに応じてVc+V1.Vc−Vlおよびv
cの電圧(第8図のVdのとる3つの値)の何れかを選
択して出力する。
The latch circuit 13 converts the display signal DATA into a clock signal C.
The signal is taken in in synchronization with KI and converted into a parallel signal, and the line memory 12 holds the display signal of one line only for the display period. The voltage selection circuit 21 selects Vc+V1 . Vc-Vl and v
One of the voltages c (three values taken by Vd in FIG. 8) is selected and output.

即ち第13図に示すように、信号Siと交流化信号AL
の“0”、“1”に応じて、図のように3つの電圧Vc
fV1.Vcの1つを出力する。
That is, as shown in FIG. 13, the signal Si and the alternating current signal AL
As shown in the figure, three voltages Vc are applied depending on “0” and “1” of
fV1. Outputs one of Vc.

走査回路14の動作を第14図に示す。フレームスター
ト信号FSTを同期信号とし、さらにラインスタート信
号LSTをクロック信号として動作する。これにより、
走査電圧Vgl〜Vgnを発生する。
The operation of the scanning circuit 14 is shown in FIG. It operates using the frame start signal FST as a synchronization signal and further uses the line start signal LST as a clock signal. This results in
Generates scanning voltages Vgl to Vgn.

第15図は、フレームメモリ16〜18に記憶されてい
る画像データ信号の読み出し方法を示したちので、この
動作は第8図の駆動法が6フレームを1サイクルとして
いるのに対応している。即ちコントロール回路20から
のアドレス信号ADHによって、フレームメモリ16〜
18内の画像データ信号が読みだされるが、データ選択
スイッチ15は、フレーム1.2の期間でフレームメモ
リ16を選択し、フレーム3.4の期間でフレームメモ
リ17を選択し、さらにフレーム5.6の期間でフレー
ムメモリ18を選択する。データ選択スイッチ15は、
フレーム1〜6の期間の選択動作を1サイクルとしてこ
の動作を繰り返す。
Since FIG. 15 shows a method of reading image data signals stored in the frame memories 16 to 18, this operation corresponds to the driving method of FIG. 8 in which six frames are one cycle. That is, the address signal ADH from the control circuit 20 causes the frame memories 16 to 16 to
The data selection switch 15 selects the frame memory 16 in the period of frame 1.2, selects the frame memory 17 in the period of frame 3.4, and then selects the frame memory 17 in the period of frame 3.4. The frame memory 18 is selected in a period of .6. The data selection switch 15 is
This operation is repeated with the selection operation for frames 1 to 6 as one cycle.

第16図はディスプレイ部1の表示信号とフレームメモ
リ16〜18の対応例を示すものである。各フレームメ
モリ16〜18は、ディスプレイ部1の画素数と同一の
ビット数を有し、X方向の番地を1〜M、 X方向の番
地を1〜Nとする。MおよびNは、ディスプレイ部1の
横画素数および縦画素数に等しい。このフレームメモリ
と同じ番地をディスプレイ1の画素に与え、令弟16図
(a)のようにy=1、x=1〜4の各画素22に階調
1〜4を順次表示するものとする。ただし同図で(i)
は階調iの意味である。この表示を行うには第−行(y
=1)の走査ラインを走査回路14が選択しているとき
、ラインメモリ12の出力の内の表示信号81〜S4は
第16図(c)とすればよい。これはこの信号を第13
図にあてはめれば、第8図に示した階調1〜4の信号が
所望の画素で得られるからである。
FIG. 16 shows an example of the correspondence between the display signals of the display section 1 and the frame memories 16 to 18. Each of the frame memories 16 to 18 has the same number of bits as the number of pixels of the display unit 1, and the addresses in the X direction are 1 to M, and the addresses in the X direction are 1 to N. M and N are equal to the number of horizontal pixels and the number of vertical pixels of the display section 1. The same address as this frame memory is given to the pixels of the display 1, and gradations 1 to 4 are sequentially displayed in each pixel 22 where y=1 and x=1 to 4 as shown in Figure 16 (a). . However, in the same figure (i)
is the meaning of gradation i. To display this, the -th line (y
When the scanning circuit 14 selects the scanning line of =1), the display signals 81 to S4 among the outputs of the line memory 12 may be as shown in FIG. 16(c). This makes this signal the 13th
This is because if applied to the figure, signals of gradations 1 to 4 shown in FIG. 8 can be obtained at desired pixels.

この表示信号81〜S4を与えるには、フレームメモリ
16〜18のx=1〜4(y=1)の内容を第16図(
b)のようにしておけばよい。即ち同図(C)で、フレ
ームメモリ16が選択されている間は第16図(c)の
81〜S4はそれぞれ“1”、1”、′1”、“0”だ
から、これがx=1〜4番地に入っている。フレームメ
モリ17.18も同様である。データ変換回路9は、外
部から入力される表示データDをデコードし、第16図
(b)の画像データに変換してフレームメモリ16〜1
8に書き込む。
In order to provide the display signals 81 to S4, the contents of x=1 to 4 (y=1) of the frame memories 16 to 18 are changed as shown in FIG.
You can do as in b). That is, in FIG. 16(C), while the frame memory 16 is selected, 81 to S4 in FIG. 16(c) are "1", 1", '1", and "0", respectively, so x=1 ~It's in number 4. The same applies to frame memories 17 and 18. The data conversion circuit 9 decodes the display data D input from the outside and converts it into the image data shown in FIG. 16(b).
Write in 8.

第17図は1本発明の装置の別の具体的構成例を示すも
ので、これは第10図に示した9階調を表示する。フレ
ームメモリ26.27はデータ選択スイッチ29で交互
に選択されて読み出され、読み出された表示信号DAT
Aは、ラッチ回路24およびラインメモリ25を経て電
圧選択回路に入力される。ラッチ回路24とラインメモ
リ25は、2ビット単位で表示信号を保持する。
FIG. 17 shows another specific configuration example of the apparatus of the present invention, which displays the nine gradations shown in FIG. 10. The frame memories 26 and 27 are alternately selected and read by the data selection switch 29, and the read display signal DAT
A is input to the voltage selection circuit via the latch circuit 24 and line memory 25. The latch circuit 24 and line memory 25 hold display signals in units of 2 bits.

電圧選択回路23は、第10図の各レベルに対応して、
Vc、Vc:th:V 1 、VcthV 2 、Vc
f V 3の電圧をラインメモリからの2ビツトの表示
信号と交流信号ALに応じて、第18図(a)に示した
ように選択して出力する。このような動作を行うための
電圧選択回路23の回路例を第18図(b)に示す。入
力信号S x HA Lに応じて第18図(a)の出力
を得るための対応スイッチ43a〜43fの1つをオン
とする信号をスイッチ群43へ与えるようにデコーダ4
2を構成すればよい、データ選択スイッチ29は、第1
9図に示すように、フレームメモリ26を1サイクルの
前半で選択し、後半でフレームメモリ27を選択する。
The voltage selection circuit 23 corresponds to each level in FIG.
Vc, Vc:th:V 1 , VcthV 2 , Vc
The voltage of fV3 is selected and output as shown in FIG. 18(a) according to the 2-bit display signal from the line memory and the AC signal AL. A circuit example of the voltage selection circuit 23 for performing such an operation is shown in FIG. 18(b). The decoder 4 is configured to provide the switch group 43 with a signal that turns on one of the corresponding switches 43a to 43f to obtain the output shown in FIG. 18(a) in response to the input signal SxHAL.
2, the data selection switch 29 is configured as the first
As shown in FIG. 9, the frame memory 26 is selected in the first half of one cycle, and the frame memory 27 is selected in the second half.

第20図はディスプレイ部1の表示信号とフレームメモ
リ26.27との対応例を示すものである。画面を横M
×縦N画素とすると、フレームメモリ26.27は各画
素対応に(2”、 21)の2ビツトが1つの番地に対
応して設けられ、従って各フレームメモリ26.27と
もに画面の画素数MXNに対して第20図(a)のよう
に2MNビットがら成る。
FIG. 20 shows an example of the correspondence between the display signals of the display unit 1 and the frame memories 26 and 27. Screen horizontally M
x N pixels vertically, the frame memories 26, 27 are provided with 2 bits (2", 21) corresponding to one address for each pixel, and therefore each frame memory 26, 27 has the number of pixels MXN of the screen. 2MN bits as shown in FIG. 20(a).

この装置で、任意の1つの画素に第10図の階調1〜9
の内の1つを表示するときの、各フレームメモリ26.
27の内容は第20図(b)に示されている。
With this device, any one pixel has gradations 1 to 9 in Figure 10.
When displaying one of the frame memories 26.
The contents of 27 are shown in FIG. 20(b).

例えば階調4のとき、フレームメモリ26の対応ビット
は(1,1)、フレームメモリ27の対応ビットは(0
,0)だから、フレームメモリ26が選択されているフ
レーム1,2では(第19図)、第18図(a)から明
らかなように5=(1,1)に対する出カVc十V1.
Vc−Vlが信号電圧Vdとなり、フレームメモリ27
が選択されるフレーム3.4では、5=(0,0)に対
する出力Vc、Vcが信号電圧Vdとなる。これは、第
10図の階調4の信号波形に一致する。従ってデータ変
換回路28は、外部よりの入力データDを、その階調に
応じて第20図(b)のように変換し、これをフレーム
メモリ26,27の該当する番地へ書き込んでおけばよ
い。
For example, when the gradation is 4, the corresponding bits in the frame memory 26 are (1, 1), and the corresponding bits in the frame memory 27 are (0,
, 0) Therefore, in frames 1 and 2 in which the frame memory 26 is selected (FIG. 19), as is clear from FIG. 18(a), the output Vc + V1 .
Vc-Vl becomes the signal voltage Vd, and the frame memory 27
In frame 3.4 where is selected, the output Vc, Vc for 5=(0,0) becomes the signal voltage Vd. This corresponds to the signal waveform of gradation 4 in FIG. Therefore, the data conversion circuit 28 converts the external input data D according to its gradation as shown in FIG. .

第21図は、第17図の装置構成でカラー表示装置の場
合の画素の割り付けと、フレームメモリ26.27のビ
ット割り付は例を示したものである。第17図のディス
プレイ部1に代わってラーディスプレイ部34を設け、
これは同一色のカラーフィルタが横方向に配置されたも
のである。R(赤)、G(緑)、B(青)の3色を1画
素とし、横方向がM画素、縦方向がN画素とする。フレ
ームメモリ25.36はやはり第17図のフレームメモ
リ26.27に代わるもので、これらは第20図(a)
に示したフレームメモリ26.27の3倍のビット数を
持つ。各フレームメモリ35.36の縦方向の番地y=
l、4.7・・・・にRのデータ、y=2.5,8・・
・・にGのデータ、y=3.6.9・・・・にBのデー
タが書き込まれている。これらのディスプレイ部34と
フレームメモリ35.36を用いれば、第17図の構成
でカラー表示が行え、その色数は9’(=729)色に
なる。
FIG. 21 shows an example of the pixel allocation and bit allocation of the frame memories 26 and 27 in the case of a color display device with the device configuration shown in FIG. 17. A color display section 34 is provided in place of the display section 1 in FIG. 17,
This is made up of color filters of the same color arranged horizontally. One pixel consists of three colors, R (red), G (green), and B (blue), with M pixels in the horizontal direction and N pixels in the vertical direction. The frame memories 25, 36 also replace the frame memories 26, 27 of FIG. 17, and these are shown in FIG. 20(a).
It has three times the number of bits as the frame memory 26.27 shown in . Vertical address y of each frame memory 35.36=
l, 4.7..., R data, y=2.5,8...
. . . G data is written to y=3.6.9 . . . B data is written. By using these display section 34 and frame memories 35 and 36, color display can be performed with the configuration shown in FIG. 17, and the number of colors is 9' (=729).

第22図は、第21図で説明したカラー表示を実現する
ための、フレームメモリの他の構成例である。
FIG. 22 shows another configuration example of a frame memory for realizing the color display described in FIG. 21.

フレームメモリ37は、メモリ37a〜37fで構成さ
れ、また各々のメモリのビット数は、横方向にMビット
、縦方向にNビットと1画素数に等しい。
The frame memory 37 is composed of memories 37a to 37f, and the number of bits of each memory is M bits in the horizontal direction and N bits in the vertical direction, which is equal to the number of one pixel.

これが第17図のフレームメモリ26.27に代わる部
分である。フレームメモリ37a、37bはRのデータ
の各々2°、21ビツトの部分を格納する。他も2個1
組で、同様にG、B各色のデータを格納する。データ選
択スイッチ38〜4oはフレームメモリ37a〜37f
を選択し、データ選択スイッチ41で、走査のタイミン
グに同期して、R,G、Bの各フレームメモリを選択す
る。この構成によっても93色のカラー表示が可能であ
る。
This is the part that replaces the frame memories 26 and 27 in FIG. Frame memories 37a and 37b each store a 2°, 21 bit portion of R data. 2 others 1
Similarly, data for each color of G and B is stored as a set. Data selection switches 38 to 4o are frame memories 37a to 37f.
is selected, and each frame memory of R, G, and B is selected using the data selection switch 41 in synchronization with the scanning timing. This configuration also allows display of 93 colors.

なお、第21図あるいは第22図のカラー表示のための
構成では、1つの色、例えばRの走査時には、フレーム
メモリからその走査ライン上のRの値を信号Siとして
読みだし、これと交流化信号ALとから電圧選択回路2
3により対応する信号電圧を選び出して液晶へ印加して
いる。この構成ではどの色に対しても、信号Siが同じ
電圧(例えばVc+v1)が選ばれて出力される。カラ
ーフィルタのばらつきに対処する等のために色調の調整
を行うには、色対応でこの出力Vdを調整する必要があ
るが、このために各色で選択される電圧Vc±Vi(i
=1〜3)の値を違う値に可変設定できることが望まし
い、このためには第23図に示したようなスイッチ群4
6を設け、この中の各スイッチ46a〜46fを走査信
号に同期させて作動させ、各色で別に設定された電圧を
Vc、 Vcj=Vi(i = 1〜3)として取り出
し、これを第17図の電圧選択回路23へ入力すればよ
い。
In the configuration for color display shown in FIG. 21 or 22, when scanning one color, for example R, the value of R on that scanning line is read out from the frame memory as a signal Si, and the Voltage selection circuit 2 from signal AL
3, the corresponding signal voltage is selected and applied to the liquid crystal. In this configuration, the same voltage (for example, Vc+v1) is selected and outputted as the signal Si for any color. In order to adjust the color tone to deal with variations in color filters, it is necessary to adjust this output Vd according to the color. For this purpose, the voltage Vc±Vi(i
It is desirable to be able to variably set the values of = 1 to 3) to different values.
The switches 46a to 46f therein are operated in synchronization with the scanning signal, and the voltages set separately for each color are taken out as Vc, Vcj=Vi (i=1 to 3), and these are shown in FIG. What is necessary is to input it to the voltage selection circuit 23 of.

以上で第10図の駆動法を実現する第17図以降のディ
スプレイ装置の具体例の説明を終わる。なお。
This completes the explanation of the specific example of the display device shown in FIG. 17 and subsequent figures that implements the driving method shown in FIG. 10. In addition.

以上の実施例では、薄膜トランジスタと液晶とを組み合
わせたディスプレイについて説明したが、他の3端子素
子およびMIM等の2端子スイツチ素子を用いてもよい
、また、信号電圧はフレームごとまたは数フレームごと
に電圧の極性を反転するとしたが、1走査ラインごとに
極性を反転してもよく、極性反転の方法については特に
限定するものではない、さらに本発明は、複数の画素で
1ドツトを構成したディスプレイパネルの中間調表示に
も適用できることは明らかである。
In the above embodiments, a display combining a thin film transistor and a liquid crystal was described, but other three-terminal elements and two-terminal switch elements such as MIM may also be used. Although the polarity of the voltage is assumed to be reversed, the polarity may be reversed for each scanning line, and the method of polarity reversal is not particularly limited. It is clear that the present invention can also be applied to halftone display on panels.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

本発明によれば、信号回路をディジタル回路で構成でき
るから、回路を簡素化できるので、装置の小型化、低価
格化がはかれる。また、回路の信頼性が向上し、特に信
号回路と表示部を一体にした回路の歩留まりが向上する
という効果がある。
According to the present invention, since the signal circuit can be configured with a digital circuit, the circuit can be simplified, and the device can be made smaller and lower in price. Further, the reliability of the circuit is improved, and in particular, the yield of a circuit in which a signal circuit and a display section are integrated is improved.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明のディスプレイ装置の一実施例を示す図
、第2図は液晶の光学特性図、第3図〜第6図は第1図
の実施例における液晶駆動法の説明図、第7図〜第11
図は複数階調を表示するための駆動波形例を示す図、第
12図〜第16図は第8図の駆動波形を用いたディスプ
レイ装置の具体的な構成例とその動作を説明するための
図、第17図〜第20図は第10図の駆動波形を用いた
ディスプレイ装置の具体的な構成例とその動作を説明す
るための図、第21図から第23図は第17図の構成で
カラー表示を行うときのディスプレイ、フレームメモリ
、および信号電源の構成例を示す図、第24図は従来の
ディスプレイ装置の構成図である。 1・・・ディスプレイ部、2・・・液晶、3・・・薄膜
トランジスタ、6・・・信号回路、7.14・・・走査
回路、8゜16〜18.26.27川フレームメモリ、
9伊28°°°デ一タ変換回路、 10.20・・・コ
ントロール回路、12.25・°°ラインメモリ、13
.24・・・ラッチ回路、 21.23・・・電圧選択
回路。 嶌 1 図
FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of the display device of the present invention, FIG. 2 is a diagram of optical characteristics of a liquid crystal, and FIGS. 3 to 6 are explanatory diagrams of a liquid crystal driving method in the embodiment of FIG. Figures 7 to 11
The figure shows an example of a drive waveform for displaying multiple gradations, and FIGS. 12 to 16 are diagrams for explaining a specific configuration example of a display device using the drive waveform of FIG. 8 and its operation. 17 to 20 are diagrams for explaining a specific configuration example and its operation of a display device using the drive waveform shown in FIG. 10, and FIGS. 21 to 23 are diagrams showing the configuration of FIG. 17. FIG. 24 is a diagram showing an example of the configuration of a display, a frame memory, and a signal power source when performing color display in a conventional display device. 1...Display section, 2...Liquid crystal, 3...Thin film transistor, 6...Signal circuit, 7.14...Scanning circuit, 8°16-18.26.27 River frame memory,
9.28°°° data conversion circuit, 10.20... control circuit, 12.25.°° line memory, 13
.. 24...Latch circuit, 21.23...Voltage selection circuit. Shima 1 figure

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、液晶の発光素子を用いた発光回路を画面上の各素子
対応に設けたディスプレイ部と、入力信号の各画素対応
の値を予め定めた複数個の階調のどれに該当するかを検
出して該当する階調を表すところの複数の部分コードか
ら成るコードに変換する変換手段と、上記部分コードの
個数に等しい個数だけ設けられ、その各々が1フレーム
分の画素に対応するコードの内の同一部分コードを格納
するところのフレームメモリと、該フレームメモリの各
々のデータをラスタ走査により1ラインづつ順次読みだ
して保持するラッチと、該ラッチに保持された各部分コ
ードと別に与えられた2値の交流化信号の値に対応した
振幅および時間幅を有するパルス状の信号電圧を生成す
るための信号発生手段と、上記ディスプレイ部の発光回
路をラスタ走査する走査手段と、該手段により走査され
た発光回路へ上記信号発生手段からの信号電圧が印加さ
れるよう制御する機能を有したコントロール手段とを設
けるとともに、上記交流化信号は、上記フレームメモリ
の1つが読みだされている間は第1の値をとり、続いて
同じフレームメモリが読みだされるときは第2の値をと
る信号であって、上記信号電圧は、任意の部分コードに
対して、上記交流化信号が上記第1の値をとったときと
第2の値をとったときとで逆極性となって、その双方の
ときの平均値が零となる信号であることを特徴とする液
晶ディスプレイ装置。 2、前記フレームメモリの各々はラスタ走査により2回
づつ続けて読みだされ、その第1回目および第2回目の
読みだし時の前記交流化信号の値を前記第1および第2
の値とすることを特徴とする請求項1記載の液晶ディス
プレイ装置。 3、前記部分コードをnビットとし、前記信号電圧発生
手段は、予め定めた2n個の電圧を上記部分コードに応
じて取り出し、かつその極性を前記交流化信号の値に応
じて定めた電圧を前記信号電圧として出力することを特
徴とする請求項1記載の液晶ディスプレイ装置。 4、前記発光回路がカラー表示のためにR、G、B各色
対応の画素を有している場合に、前記コード、部分コー
ド、およびフレームメモリの各々を各色対応に設け、各
色ごとに順次前記ラッチによる対応フレームメモリの読
みだし、前記信号電圧発生手段による各色の階調表示の
ための信号電圧の発生、および前記走査手段による各色
対応の画素の走査を行うことを特徴とする請求項1記載
の液晶ディスプレイ装置。
[Claims] 1. A display unit in which a light emitting circuit using a liquid crystal light emitting element is provided corresponding to each element on the screen, and a plurality of gradations in which values corresponding to each pixel of an input signal are predetermined. a conversion means for detecting whether the gradation corresponds to the corresponding gradation and converting it into a code consisting of a plurality of partial codes representing the corresponding gradation; a frame memory that stores the same partial code of the code corresponding to the frame memory, a latch that sequentially reads and holds each piece of data in the frame memory one line at a time by raster scanning, and each part held in the latch. a signal generating means for generating a pulsed signal voltage having an amplitude and time width corresponding to the value of a binary alternating signal given separately from the code; and a scanning means for raster scanning the light emitting circuit of the display section. and control means having a function of controlling the signal voltage from the signal generating means to be applied to the light emitting circuit scanned by the means, and the alternating current signal is read by one of the frame memories. This is a signal that takes the first value while being read out, and takes the second value when the same frame memory is subsequently read out, and the signal voltage is set to the above value for any partial code. A liquid crystal characterized in that the alternating current signal has opposite polarity when it takes the first value and when it takes the second value, and the average value at both times is zero. display device. 2. Each of the frame memories is successively read twice by raster scanning, and the values of the alternating current signals at the first and second readings are used as the first and second readings.
2. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the liquid crystal display device has a value of . 3. The partial code is n bits, and the signal voltage generating means extracts 2n predetermined voltages according to the partial code, and generates a voltage whose polarity is determined according to the value of the alternating current signal. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the liquid crystal display device outputs the signal voltage as the signal voltage. 4. When the light emitting circuit has pixels corresponding to each color of R, G, and B for color display, each of the code, partial code, and frame memory is provided for each color, and the code is sequentially read for each color. 2. The apparatus according to claim 1, wherein the reading of the corresponding frame memory is performed by a latch, the signal voltage generation means generates a signal voltage for displaying gradations of each color, and the scanning means scans pixels corresponding to each color. LCD display device.
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