CN1080912C - 显示设备的驱动电路 - Google Patents

Abstract

一种显示器驱动电路包括：振荡信号发生部件，用以接收初始振荡信号并根据图象数据被选位产生振荡信号T：倒相部件，用以把T倒相而产生振荡信号；灰度电压指定部件，用以根据图象数据被选位之外的位产生指定第一和第二灰度电压的灰度电压指定信号；以及输出部件，用以根据T和，把指定的第一和第二灰度电压输出至数据线。每个初始振荡信号具有在一周期中持续时间不同的第一和第二电平值，并根据图象数据相应的位对各第一电平值的持续时间进行加权。

Description

显示设备的驱动电路

本发明涉及显示设备的驱动电路。本发明特别涉及根据数字图象信号以多个灰度显示图象的有源矩阵型液晶显示设备的驱动电路。

有源矩阵型液晶显示设备包括一显示板以及一驱动该显示板的驱动电路。显示板包括一对玻璃基片以及在这对玻璃基片之间形成的液晶层。在这对玻璃基片的一片上面，制作了多根选通线和多根数据线。对于显示板内的每根数据线，都配备了驱动电路，而驱动电路把一个驱动电压加到显示板的液晶层。驱动电路包括一个门驱动器和一个数据驱动器，用门驱动器对于每一根选通线来选择与选通线和数据线相连的多个开关元件，而用数据驱动器借助于已选择开关元件把与图象相应的图象信号加至象素电极。

图21示出了现有技术的驱动电路中数据驱动器的一部分的结构。图21中的电路210把一个图象信号输至多根数据线中的一根。这样，数据驱动器所需的电路210的个数与在显示板中提供的数据线的根数相等。为解释简单起见，这里假设图象数据包括三位(D₀，D₁，D₂)。由于作了这样的假设，图象数据可以具有0至7这8种值，而加至每个象素的信号电压是V₀至V₇这八个值中的一个。

电路210包括一个取样触发器M_SMP、一个保持触发器M_H、一个解码器DEC以及模拟开关ASW₀-ASW₇。对于模拟开关ASW₀-ASW₇中每一个，加上与8个各不相同的外源电压V₀-V₇值中的一个值相应的电压。此外，把从解码器DEC来的控制信号S₀-S₇也分别地加至模拟开关ASW₀-ASW₇。用控制信号S₀-S₇中的每个信号来切换模拟开关的通/断状态。

其次，来描述电路210的工作过程。在相应于第n个象素的取样脉冲T_SMPn的上升沿，取样触发器M_SMP得到了图象数据(D₀，D₁，D₂)，并将图象数据保持在其中。在对于一个水平期完成了这样的图象数据采样后，把一个输出脉冲信号OE加至保持触发器M_H。由于接收到了输出脉冲信号OE，保持触发器M_H从取样触发器M_SMP得到图象数据(D₀，D₁，D₂)，并把该图象数据传送给解码器DEC。

解码器DEC对图象数据(D₀，D₁，D₂)进行解码，并根据图象数据(D₀，D₁，D₂)的相应值(0-7)产生一个控制信号，接通模拟开关ASW₀-ASW₇中的一个。结果，外源电压V₀-V₇中的一个被输出至数据线O_n。举例来说，在保持触发器M_H中保持的图象数据值为3时，解码器DEC输出一个控制信号S₃，该信号接通模拟开关ASW₃。结果，模拟开关ASW₃处于“通”状态，而把外源电压V₀-V₇中的V₃输出至数据线O_n。

这种现有技术的数据驱动器包含了这样一个问题，即当图象数据的位数增加时，电路结构变得更加复杂，而电路的尺寸也更加增大。这是由于现有技术的数据驱动器所需要的灰度电压的个数等于被显示的灰度的个数。举例来说，在为了显示有16个灰度的图象，图象数据包括4位的情形下，所需的灰度电压的个数是2⁴＝16。类似地，在为了显示有64个灰度的图象，图象数据包括6位的情形下，所需的灰度电压的个数为2⁶＝64。在为了显示有256个灰度的图象，图象数据为8位的情形下，所需的灰度电压的个数为2⁸＝256。如上面所描述的，当图象数据的位数增加时，现有技术的数据驱动器需要许多个灰度电压。这就使电路结构变得很复杂，并且增大了电路的尺寸。此外，电压源电路与模拟开关之间的互连也变得复杂了。

由于上述理由，这种现有技术的数据驱动器的实际应用只限于3位图象数据或4位图象数据。

为了解决现有技术中的这些问题，在日本公开特许公报NO.4-136983、NO.4-140787和NO.6-27900中提出了驱动显示设备的方法和电路。

图22示出了在日本公开特许公报NO.6-27900中公开的驱动电路的一部分的结构。图22中的电路220输出一图象信号至多根数据线中的一根。数据驱动器需要的电路220的个数应等于在显示板中提供的数据线的根数。这里假设图象数据包括6位(D₀，D₁，D₂，D₃，D₄，D₅)。由于作了这一假设，因此图象数据可以具有0-63的64个值，而加到每个象素的信号电压是V₀、V₈、V₁₆、V₂₄、V₃₂、V₄₀、V₄₈、V₅₆和V₆₄这9个灰度电压以及由灰度电压V₀、V₈、V₁₆、V₂₄、V₃₂、V₄₀、V₄₈、V₅₆和V₆₄产生的多个内插电压中的一个。

电路220包括一个取样触发器M_SMP、一个保持触发器M_H、一个选择控制电路SCOL以及模拟开关ASW₀-ASW₈。对于模拟开关ASW₀-ASW₈中的每一个开关，加上电平各不相同的灰度电压V₀、V₈、V₁₆、V₂₄、V₃₂、V₄₀、V₄₈、V₅₆和V₆₄中相应的一个电压。来自选择控制电路SCOL的控制信号S₀、S₈、S₁₆、S₂₄、S₄₀、S₄₈、S₅₆和S₆₄被分别加至模拟开关ASW₀-ASW₈。每个控制信号用来切换摸拟信号的通/断状态。

把时钟信号t₁、t₂、t₃和t₄加至选择控制电路SCOL。如图23所示，时钟信号t₁、t₂、t₃和t₄的占空比各不相同。选择控制电路SCOL接收6位图象数据d₅、d₄、d₃、d₂、d₁和d₀，并根据接收到的图象数据，输出控制信号S₀、S₈、S₁₆、S₂₄、S₃₂、S₄₀、S₄₈、S₅₆和S₆₄中的一个信号。选择控制电路SCOL的输入和输出之间的关系靠采用一张逻辑表来确定。

表1示出选择控制电路SCOL的逻辑表。表1的第1列至第6列分别表示图象数据d₅、d₄、d₃、d₂、d₁和d₀的位值。表1的第7列至第15列分别表示S₀、S₈、S₁₆、S₂₄、S₄₀、S₄₈、S₅₆和S₆₄的控制信号值。表1中第7列至第15列的每个空格表示控制信号的值是0。此外，“t_i”表示当时钟信号t_i的值是1时，控制信号值是1，而当时钟信号t_i的值是0时，控制信号值是0。同样，“t_i”表示当时钟信号t_i值是1时，控制信号值是0，而当时钟信号t_i的值是0时，控制信号值是1。这里，i＝1，2，3和4。在本说明书中，在下文规定符号“X-bar”等价于X上加一水平短划的符号。注意，“X”是一个任意选择的符号。

由表1可见，当图象数据值是8的倍数时，灰度电压V₀，…，V₆₄中的一个电压被输出至数据线O_n。当图象数据值不是8的倍数时，输至数据线O_n的是一个振动电压，该电压按照时钟信号t₁、t₂、t₃和t₄中的一个的占空比，在灰度电压V₀，…，V₆₄的一对电压之间振动。根据图1的逻辑表，数据驱动器在各对相邻的灰度电压之间产生出7种不同的振动电压。这样，只用9个灰度电压电平却可以得到有64个灰度的图象。表1

下面的式子是一些逻辑表示式，它们确定了示于图1的图象数据d₅、d₄、d₃₂、d₂、d₁和d₀，时钟信号t₁、t₂、t₃和t₄以及控制信号S₀、S₈、S₁₆、S₂₄、S₃₂、S₄₀、S₄₈、S₅₆和S₆₄之间的关系。s₀＝{0}+{1}t₁+{2}t₂+{3}t₃+{4}t₄+{5}＂t₃＂+

{6}＂t₂＂+{7}＂t₁＂

                             …(1)s₈＝{1}＂t₁＂+{2}＂t₂＂+{3}＂t₃＂+{4}＂t₄＂+{5}t₃+

{6}t₂+{7}t₁+{8}+{9}t₁+{10}t₂+{11}t₃+

{12}t₄+{13}＂t₃＂+{14}＂t₂＂+{15}＂t₁＂

                             …(2)s₁₆＝{9}＂t₁＂+{10}＂t₂＂+{11}＂t₃＂+{12}＂t₄＂+{13}t₃

+{14}t₂+{15}t₁+{16}+{17}t₁+{18}t₂

+{19}t₃+{20}t₄+{21}＂t₃＂+{22}＂t₂＂+{23}＂t₁＂

                              …(3)

类似地，可以确定控制信号S₂₄、S₃₂、S₄₀和S₄₈。控制信号S₅₆和S₆₄可确定如下：s₅₆＝{49}＂t₁＂+{50}＂t₂＂+{51}＂t₃＂+{52}＂t₄＂

  +{53}t₃+{54}t₂+{55}t₁+{56}+{57}t₁

  +{58}t₂+{59}t₃+{60}t₄+{61}＂t₃＂+{62}＂t₂＂

  +{63}＂t₁＂

                              …(4)s₆₄＝{57}＂t₁＂+{58}＂t₂＂+{59}＂t₃＂+{60}＂t₄＂

  +{61}t₃+{62}t₂+{63}t₁

                              …(5)

在上面的那些式子中，{i}是把二进制数据(d₅、d₄、d₃、d₂、d₁，d₀)以十进制记号表示时的值。举例来说，{1}＝(d₅，d₄，d₃，d₂，d₁，d₀)＝(0，0，0，0，0，1)。此外，“t_i”表示一个从信号t_i倒相而来的信号。

根据上述逻辑表示式，得出如图24和25所示的逻辑电路。选择控制电路SCOL由示于图24和25的逻辑电路构成。

示于图24的逻辑电路根据6位图象数据d₅，d₄，d₃，d₂，d₁，d₀)的值产生出64种灰度选择数据{0}-{63}。示于图25的逻辑电路根据灰度选择数据{0}-{63}以及时钟信号t₁、t₂、t₃和t₄产生出控制信号S₀、S₈、S₁₆、S₂₄、S₃₂、S₄₀、S₄₈和S₆₄。举例来说，解释图象数据(d₅，d₄，d₃，d₂，d₁，d₀)＝(0，0，0，0，0，1)输入至选择控制电路SCOL这种情形。在这种情形中，示于图24的逻辑电路输出灰度选择数据{1}。示于图25的逻辑电路接收了此灰度选择数据{1}并按时钟信号t₁的占空比交替地输出控制信号S₀以及控制信号S₈。结果，按照时钟信号t₁的占空比，通过模拟开关ASW₀和模拟开关ASW₁，交替地把灰度电压V₀和灰度电压V₈输出至数据线0_n。

实际的数据驱动器所需选择控制电路SCOL的个数等于数据线的根数。这样，选择控制电路SCOL的规模对于在其上设置数据驱动器的集成电路(LSI)的芯片尺寸影响很大。如果选择控制电路SCOL的电路规模变大，则集成电路的成本也增加。此外，如果为了要获得高分辨率的图象而增加图象数据的位数，数据驱动器的电路规模要进一度增大。这也将增加集成电路的尺寸和生产成本。

本发明的驱动电路用以驱动一显示设备，该设备包括了象素以及把电压加至象素的数据线，而且这种设备能根据多位的图象数据以多个灰度来显示图象。驱动电路包括：振荡信号发生装置，用以接收多个初始振荡信号并根据从多个图象数据位选出的位所表示的值由多个初始振荡信号产生一个振荡信号T；倒相装置，用以把振荡信号T倒相，产生一个振荡信号T；灰度电压指定装置，用以产生灰度电压指定信号，该信号从由灰度电压供给装置提供的多个灰度电压中，根据多个图象数据位中被选位之外的位所表示的值，指定出第一灰度电压和第二灰度电压；以及输出装置，用以根据振动电压T和振动电压T，把由灰度电压指定信号所指定的第一灰度电压和第二灰度电压输出至数据线，其中，多个初始振荡信号中的每一个信号具有一个第一电平值和一个第二电平值，而多个初始振荡信号在一个周期中具有第一电平值的各个持续时间是互不相同的，根据多个图象数据位中的相应位对初始振荡信号具有第一电平值的各个持续时间的长度进行加权。

在本发明的一个实施例中，第一灰度电压和第二灰度电压是多个灰度电压中相邻的两个电压。

在本发明的另一个实施例中，多个振荡信号具有互不相同的各自的占空比。

在本发明的另一个实施例中，多个振荡信号中的至少一个信号是一个是倒相信号，由把多个振荡信号中的另一个信号倒相而得到它。

在本发明的另一个实施例中，多个振荡信号包括具有占空比分别为8∶0、7∶1、6∶2、5∶3、4∶4、3∶5、2∶6和1∶7的振荡信号。

在本发明的另一个实施例中，图象数据包括(X+Y)位，这里每个X和Y都是正整数，灰度电压指定装置产生(2^X+1)种灰度电压指定信号，用以从多个灰度电压中指定2^X对第一灰度电压和第二灰度电压，振荡信号发生装置产生2^Y种振荡信号T，从而在由灰度电压指定装置指定的第一灰度电压和第二灰度电压之间产生(2^Y-1)种平均电平各不相同的内插电压，因此，以2^(X+Y)个灰度显示图象。

在本发明的另一个实施例中，多个初始振荡信号的个数等于在图象数据的多位中被选位的个数。

按照本发明的另一个方面，提供了一种用以驱动显示设备的驱动电路，该显示设备包括象素和把电压加至象素的数据线，并且该显示设备根据由多位构成的图象数据，以多个灰度来显示图象。驱动电路包括：控制信号发生装置，用以根据由多位构成的图象数据产生出多种控制信号；以及多个开关装置，对于多个开关装置中的每一个开关装置，加上多种控制信号中的相应的一种控制信号以及由灰度电压发生装置产生的多个灰度电压中相应的一个灰度电压，根据加至开关装置的控制信号，经由开关装置把供给开关装置的灰度电压输出至数据线，其中控制信号发生装置包括：振荡信号发生装置，用以接收多种初始振荡信号，并根据由图象数据的多位中被选位所表示的值，由多种初始振荡信号产生出一个振荡信号T；倒相装置，用以对振荡信号T倒相而产生一个振荡信号T；灰度电压指定装置，用以产生灰度电压指定信号，该信号根据图象数据的多位中被选位之外的位所表示的值，在由灰度电压供给装置供给的多个灰度电压中指定出第一灰度电压和第二灰度电压；以及输出装置，用以输出第一控制信号至开关装置和输出第二控制信号至开关装置，第一控制信号以占空比大体上等于振荡信号T的占空比作振动，而在它被送至的开关装置上加有由灰度电压指定信号指定的第一灰度电压，第二控制信号以占空比大体等于振荡信号T的占空比作振动，而在它被送至的开关装置上加有由灰度电压指定装置指定的第二灰度电压，其中，多个初始振荡信号中的每一个信号有一个第一电平值和一个第二电平值，多个初始振荡信号的各个信号在一个周期中具有第一电平值的各自的持续时间互不相同，该持续时间的长度要根据图象数据多位中相应的位来加权。

在本发明的一个实施例中，第一灰度电压和第二灰度电压是多个灰度电压中相邻的两个电压。

在本发明的另一个实施例中，多个振荡信号中的至少一个信号是倒相信号，把多个振荡信号中的一个加以倒相而得到它。

在本发明的另一个实施例中，多个振荡信号包括分别具有占空比为8∶0、7∶1、6∶2、5∶3、4∶4、3∶5、2∶6和1∶7的振荡信号。

在本发明的另一个实施例中，图象数据包括(X+Y)位，这里每个X和Y都是正整数，灰度电压指定装置产生(2^X+1)种灰度电压指定信号，用以从多个灰度电压中指定2^X对第一灰度电压和第二灰度电压，振荡信号发生装置产生2^Y种振荡信号T，从而在由灰度电压指定装置指定的第一灰度电压和第二灰度电压之间产生(2^Y-1)种平均电平各不相同的内插电压，因此，以2^(X+Y)个灰度来显示图象。

在本发明的另一个实施例中，初始振荡信号的个数等于在图象数据的多位中被选位的个数。

在本发明的另一个实施例中，开关装置是一个模拟开关。

一显示设各可以根据包括多位的图象数据，以多个灰度来显示图象。该显示设备包括一个含有多个布置成矩阵的象素的显示部件，用于向多个象素施加电压的多根据数据线，以及驱动显示部件的驱动电路。

按照本发明的驱动电路包括振荡信号指定装置、灰度电压指定装置以及输出装置。振荡信号指定装置根据由图象数据的多位中被选位所表示的值，从平均值各不相同的多个振荡信号中指定一个信号。灰度电压指定装置根据由上述被选位之外其余的位所表示的值，从多个灰度电压中指定一对灰度电压。输出装置根据被指定的振荡信号和被指定的一对灰度电压，把在一对灰度电压之间振动的振动电压输出至数据线。这样，可以在相应于多个给定的灰度电压的灰度之间获得多个内插灰度。

换一种办法，多个振动电压也可以通过把预定个数的振荡信号加以组合而产生。靠减少振荡信号的个数可以减小驱动电路的尺寸。

根据本发明的驱动电路，通过采用灰度电压指定装置和振荡信号指定装置，可以按相同的方式对两种情形设计逻辑电路，其中一种情形是驱动电路直接输出多个灰度电压中的一个电压，而另一种情形是交替输出被指定的一对灰度电压。

这样，就不必根据驱动电路是直接输出多个灰度电压中的一个电压还是交替输出被指定的一对灰度电压而提供附加的驱动电路。结果，可以简化驱动电路的结构，并可减小驱动电路的尺寸。这样，这里描述的发明在为显示设备提供驱动电路时可以有这样的优点，它具有简单和小型的结构，它能根据多位图象数据以多个灰度来显示图象。

本技术领域中的那些熟练人员在结合附图阅读和理解下面的详细描述后，可以明白本发明的这一优点以及其他优点。

图1示出了一种液晶显示装置的结构的示意图。

图2是表示在一水平期中的输入数据、取样脉冲和一输出脉冲之间关系的时序图。

图3是表示在一垂直期中的输入数据、一输出脉冲、一输出电压和一选通脉冲之间关系的时序图。

图4是表示在一垂直期中的输入数据、一输出脉冲、一输出电压、一选通脉冲以及加至一象素的电压之间关系的时序图。

图5是在一输出期中振动的输出电压的波形图。

图6是示出了根据本发明的第一个实施例中的驱动电路内的一数据驱动器的一部分结构的略图。

图7是示出了根据本发明的第一个实施例中的驱动电路内的选择控制电路SCOL的一部分结构的略图。

图8是示出了根据本发明的第一个实施例中的驱动电路内的选择控制电路SCOL的另一部分结构的略图。

图9是示出了根据本发明的第一个实施例中的驱动电路内的选择控制电路SCOL的另一部分结构的略图。

图10是示出了根据本发明的第一个实施例中的驱动电路内的选择控制电路SCOL的另一部分结构的略图。

图11是示出了根据本发明的第二个实施例中的驱动电路内的一数据驱动器结构的一部分的略图。

图12是示出了根据本发明的第二个实施例中的驱动电路内的一振荡信号发生电路的结构的略图。

图13是振荡信号发生电路用的振荡信号的波形图。

图14是由振荡信号发生电路产生的振荡信号的波形图。

图15是示出了根据本发明的第二个实施例中的驱动电路内的选择控制电路SCOL的一部分结构的略图。

图16是示出了根据本发明的第二个实施例中的驱动电路内的选择控制电路SCOL的另一部分结构的略图。

图17是示出了根据本发明的第三个实施例中的驱动电路内的振荡信号发生电路的结构的略图。

图18是示出了根据本发明的用于6位的驱动电路内的振荡信号发生电路的结构的略图。

图19是示出了根据本发明的用于6位的驱动电路内的选择控制电路SCOL的一部分的结构的略图。

图20是示出了根据本发明的用于6位的驱动电路内的选择控制电路SCOL的另一部分结构的略图。

图21是示出了通常的驱动电路中的数据驱动器的一部分结构的略图。

图22是示出了有关技术的驱动电路中的数据驱动器的一部分结构的略图。

图23是供给一通常的驱动电路中的选择控制电路SCOL的信号t₁-t₄的波形图。

图24是示出了通常的驱动电路中的一选择控制电路SCOL的一部分的结构的略图。

图25是示出了一通常的驱动电路中的一选择控制电路的另一部分结构的略图。

在下文中，将根据附图以举例的方式来描述本发明。在下面的描述中，采用一种矩阵型液晶显示设备作为显示设备的例子。可以明白，本发明也可以应用于其他类型的显示设备。

实施例1

图1示出一种矩阵型液晶显示设备的结构。示于图1的液晶显示设备包括一个显示可视图象的显示部件100，以及一个驱动显示部件100的驱动电路101。驱动电路101包括为显示部件100提供图象信号的数据驱动器102以及对显示部件100提供扫描信号的扫描驱动器103。数据驱动器可以称为“源驱动器”或“列驱动器”。扫描驱动器可以称为“选通驱动器”或“行驱动器”。

显示部件100包括M×N个象素104的阵列(每列有M个象素，而每行有N个象素；这里M和N是正整数)，显示部件还包括分别连至象素104的开关元件105。

在图1中，采用N根数据线106来把数据驱动器102的各个输出端S(i)(i＝1，2，…N)连至相应的开关元件105。类似地，采用M根扫描线107来把扫描驱动器103的各个输出端G(j)(j＝1，2，…，M)连至相应的开关元件105。薄膜晶体管(TFT)可以用作开关元件105。换一种做法，也可以采用其他型式的开关元件。数据线可以称为“源线”或“列线”。扫描线可以称为“选通线”或“行线”。

扫描驱动器103从它的输出端G(j)在一规定的时间间隔内依次输出一个保持在高电平的电压至相应的扫描线107。规定的时间间隔称为一个水平期jH(这里j是1至M的一个整数)。由把所有的水平期jH相加(即，1H+2H+3H+…+MH)而得的时间、一个消隐期以及一个垂直同步期相加而得的总的时间长度称为一个垂直期。

当从扫描驱动器103的输出端G(j)输至扫描线107的电压为高电平时，连至输出端G(j)的开关元件105就处于“通”状态。当开关元件105处于“通”状态时，连至开关元件105的象素104将根据从数据驱动器102的输出端S(i)输出至相应数据线106的电压来充电。如此充电的象素104的电压在大约一个垂直期内保持不变，直至从数据驱动器102相继对它施加电压而使它再次充电。

图2示出，在由水平同步信号H_syn确定的第j个水平期jH内，数字图象数据DA、取样脉冲T_smpi以及一输出脉冲信号OE之间的关系。从图2可以看出，当取样脉冲T_smp1，T_smp2，…，T_smpi，…，以及T_smpN依次加到数据驱动器102时，数字图象数据DA₁，DA₂，…，DA_i，…，以及DA_N被相应地馈入数据驱动器102。于是把由输出脉冲OE所确定的第j个输出脉冲OE_j加至数据驱动器102。当接收到第j个输出脉冲OE_j后，数据驱动器102就从它的输出端S(i)把电压输至相应的数据线106。

图3示出了在由垂直同步信号V_syn确定的一个垂直期内，水平同步信号H_syn、数字图象数据DA、输出脉冲信号OE以及数据驱动器102的输出定时和扫描驱动器103的输出定时之间的关系。在图3中，源(j)表示出了定时如图2所示，并根据在水平期jH期间所加的数字图象数据而由数据驱动器102输出的电压的电平范围。源(j)以打斜线的矩形区域表示从数据驱动器102的所有N个输出端S(1)至S(N)输出的电压的电平范围。当由源(j)指出的电压被加至数据线106时，由扫描驱动器103的第j个输出端G(j)输出至第j根扫描线107的电压变至并保持在高电平，因此把连至第j根扫描线107的所有N个开关元件105接通。结果，分别连至这些N个开关元件105的N个象素104将根据从数据驱动器102加至相应数据线106的电压充电。

上面描述的过程要重复M次(即对于第一条至第M条扫描线107加以重复)，因而显示了相应于一个垂直期的图象。在非隔行扫描型显示设备中，产生的图象成为在该显示屏上的一幅完整的图象。

在本说明书中，把在输出脉冲信号OE的第j个输出脉冲OE_j和第(j+1)个输出脉冲OE_j+1之间的时间间隔定义为“一个输出期”。这就意味着一个输出期等于由图3所示的用源(j)表示的一段时间。如果进行通常的逐行扫描，则一个输出期就等于一个水平期。关于这一点的理由如下。当数据驱动器102对一个水平(扫描)行把对应于数字图象数据的电压输出至数据线106时，它同时对下一个水平行作了数字图象数据的取样。能把这些电压从数据驱动器102输出的最大容许时间间隔等于一个水平期。此外，除特殊情形外，当输出期越长时，象素的充电也越准确。因此，在本说明书中，假设一个输出期等于一个水平期。然而，根据本发明，一个输出期无需等于一个水平期。

在图4中，除了对示于图2和图3的各个信号标定时间外，还示出了根据该定时而加至象素P(j，i)(j＝1，2，…，M)的电压的电平。

图5示出在一个输出期中，由数据驱动器102把电压信号输出至数据线106的典型的波形。在通常的数据驱动器情形中，在一个输出期内，输出至数据线106的电压信号的电平是不变的。另一方面，按照本发明，在此实施例中，由数据驱动器102输出至数据线106的电压信号包含了在一个输出期内振动的振动分量。如图5所示，电压信号是一种类似的脉冲信号，如下面的描述那样来选择其高电平期对低电平期的比值(即占空比n∶m)。

图6示出了在驱动电路101中的数据驱动器102的一部分的结构。示于图6的电路60从第n个输出端S(n)输出一个图象信号至一条数据线106，数据驱动器102包括一些电路60，这些电路的个数要等于显示部件100提供的数据线106的根数。这里，假设图象数据包括6位(D₀，D₁，D₂，D₃，D₄，D₅)。由于作了这样的假设，图象数据有0-63的64种值，而加至每一个象素的电压是9个灰度电压V₀、V₈、V₁₆、V₂₄、V₃₂、V₄₀、V₄₈、V₅₆和V₆₄，或者是从V₀、V₈、V₁₆、V₂₄、V₃₂、V₄₀、V₄₈、V₅₆和V₆₄选得的任何一对灰度电压产生的内插电压中的一个。

电路60包括一个进行取样工作的取样触发器M_SMP，一个进行保持工作的保持触发器M_H，一个选择控制电路SCOL，以及模拟开关ASW₀-ASW₈。对于模拟开关ASW₀-ASW₈中的每一个开关，加上9个灰度电压V₀、V₈、V₁₆、V₂₄、V₃₂、V₄₀、V₄₈、V₅₆和V₆₄中的相应的一个电压。灰度电压V₀-V₆₄各有互不相同的电平。对选择控制电路SCOL加上7种振荡信号t₁-t₇。这振荡信号t₁-t₇各自具有互不相同的占空比。

D型触发器可以用作取样触发器M_SMP和保持触发器M_H。可以明白，也能用其他类型的电路元件来构成取样触发器和保持触发器。

其次，参看图6来描述电路60的工作。相应于第n个象素的取样脉冲T_SMPn的上升沿，取样触发器M_SMP获得图象数据(D₀，D₁，D₂，D₃，D₄，D₅)，并将图象数据保持在那里。当对一个水平期完成了这种图象数据的取样时，就有一个输出脉冲信号OE加到保持触发器M_H。当加上输出脉冲信号OE时，保持在取样触发器M_SMP中的图象数据就被送入保持触发器M_H，并输出至选择控制电路SCOL。选择控制电路SCOL接收图象数据，并根据图象数据值产生多个控制信号。这些控制信号用来切换各个模拟开关ASW₀-ASW₈的通/断状态。输至选择控制电路SCOL的图象数据用(d₀，d₁，d₂，d₃，d₄，d₅)来表示，而从选择控制电路SCOL输出的控制信号用S₀、S₈、S₁₆、S₂₄、S₃₂、S₄₀、S₄₈、S₅₆和S₆₀来表示。

表2是6位图象数据的低三位d₂、d₁和d₀的逻辑表。表2的第1列至第3列分别指出图象数据位d₂、d₁和d₀的值。表2的第4列至第11列指出在振荡信号t₀至t₇中指定了哪一个振荡信号。在表2的第4列至第11列中，被指定的振荡信号用值1来表示。举例来说，对于(d₂，d₁，d₀)＝(0，0，0)的情形，指定的是振荡信号t₀。在本实施例中，振荡信号分别是具有占空比为8∶0、7∶1、6∶2、5∶3、4∶4、3∶5、2∶6和1∶7的时钟信号。这里，如果一个振荡信号具有的占空比为k∶0或0∶k(k是自然数)，则规定此振荡信号总是在一固定电平上。振荡信号t₅、t₆和t₇是将振荡信号t₃、t₂和t₁倒相而得的信号。

d2	d1	d0	t0	t1	t2	t3	t4	t5	t6	t7
											0	0	0	1
0	0	1		1
											0	1	0			1
0	1	1				1
											1	0	0					1
1	0	1						1
											1	1	0							1
1	1	1								1

表2

由表2的逻辑表，可以得出下述逻辑表示式。T＝(0)t₀+(1)t₁+(2)t₂+(3)t₃+(4)t₄+(5)t₅

+(6)t₆+(7)t₇

                       …(6)

在上式中，(i)是二进制数据(d₂、d₁、d₀)用十进制表示的值。即

                            (0)＝(d₂，d₁，d₀)＝(0，0，

0)，(1)＝(d₂，d₁，d₀)＝(0，0，1)，(2)＝(d₂，d₁，d₀)

＝(0，1，0)，(3)＝(d₂，d₁，d₀)＝(0，1，1)，(4)=(d₂，

d₁，d₀)＝(1，0，0)，(5)＝(d₂，d₁，d₀)＝(1，0，1)，

(6)＝(d₂，d₁，d₀)＝(1，1，0)，and(7)＝(d₂，d₁，d₀)

＝(1，1，1).

振荡信号t₀一直处于电平“1”，因此式(6)可以改用下式来表示。T＝(0)+(1)t₁+(2)t₂+(3)t₃+(4)t₄+(5)t₅

  +(6)t₆+(7)t₇

                        …(7)

表3是表示6位图象数据的高三位d₅、d₄和d₃与控制信号S₀、S₈、S₁₆、S₂₄、S₃₂、S₄₀、S₄₈、S₅₆和S₆₄之间的关系。在表3中，变量T表示由式(6)或(7)确定的信号T。变量 T表示由信号T倒相而得的倒相信号 T。

由表3的逻辑表，可以得出下面的逻辑表示式。

S₀＝[0]T              …(8)

S₈＝[0]＂T＂+[8]T     …(9)

S₁₆＝[8]＂T＂+[16]T   …(10)

S₂₄＝[16]＂T＂+[24]T  …(11)

S₃₂＝[24]＂T＂+[32]T  …(12)

S₄₀＝[32]＂T＂+[40]T  …(13)

S₄₈＝[40]＂T＂+[48]T  …(14)

S₅₆＝[48]＂T＂+[56]T  …(15)

S₆₄＝[56]＂T＂        …(16)

表3

在上述这些式中，[i]是逻辑0或逻辑1的值，而j是二进制数据(d₅，d₄，d₃)用十进制表示的值。当i＝(8×j)时，[i]＝逻辑1，除此之外，[i]＝逻辑0。举例来说，[8]＝“d₅”·“d₄”·d₃。此外，“T”表示信号T的倒相信号。

根据上面描述的各个逻辑表示式，即可得到示于图7至图10的逻辑电路70、80、90和95。例如，可以用图7至图10的逻辑电路70、80、90和95来构造选择控制电路SCOL。

示于图7的逻辑电路70为在多个振荡信号t₀-t₇中指定一个信号，根据图象数据的低3位d₂、d₁和d₀而有选择地输出振荡信号指定信号(0)-(7)。更详细些说，图象数据d₂、d₁和d₀以及用“非”门电路INV₀、INV₁和INV₂把图象数据d₂、d₁和d₀倒相而获得的倒相信号按构成二进制的0-7这样的组合方式被送至“与”门电路AG₀-AG₇。这样，振荡信号指定信号(0)-(7)就作为“与”门电路AG₀-AG₇的输出而获得。

示于图8的逻辑电路80根据振荡信号指定信号，在多个振荡信号t₀-t₇中指定一个信号，并产生被指定的振荡信号T以及它的倒相振荡信号 T，该倒相信号用一“非”门电路INV₃把被指定的振荡信号T倒相而得。更详细些说，如图8所示，把振荡信号指定信号(0)-(7)以及振荡信号t₁-t₇分别输入到“与”门电路BG₁-BG₇。“与”门电路BG₁-BG₇的输出被加至一“或”门电路CG。振荡信号T以及倒相振荡信号 T可以作为“或”门电路CG的输出而获得。

示于图9的逻辑电路根据图象数据的高3位d₅、d₄和d₃有选择地输出灰度电压指定信号[0]、[8]、[16]、[24]、[32]、[40]、[48]以及[56]，用以从多个灰度电压中指定一对灰度电压。更详细些说，把图象数据d₅、d₄，和d₃以及用“非”门电路INV₆、INV₅和INV₄将图象数据d₅、d₄和d₃倒相而分别获得的倒相信号以构成二进制的0-7的组合方式输入至“与”门电路DG₀-DG₇。灰度电压指定信号[0]、[8]、[16]、[24]、[32]、[40]、[48]和[56]作为“与”门电路DG₀-DG₇的输出而获得。

示于图10的逻辑电路95根据灰度电压指定信号[0]、[8]、[16]、[24]、[32]、[40]、[48]和[56]、振荡信号T以及倒相振荡信号 T，有选择地输出控制信号S₀-S₆₄。更详细些说，把灰度电压指定信号[0]、[8]、[16]、[24]、[32]、[40]、[48]和[56]以及振荡信号T分别输入至“与”门电路EG₀、EG₂、EG₄、EG₆、EG₈、EG₁₀、EG₁₂和EG₁₄。把灰度电压指定信号[0]、[8]、[16]、[24]、[32]、[40]、[48]和[56]以及倒相振荡信号 T分别输入至“与”门电路EG₁、EG₃、EG₅、EG₇、EG₉、EG₁₁、EG₁₃和EG₁₅。把“与”门电路EG₁和EG₂的输出端分别耦合至“或”门电路FG₁的输入端。把“与”门电路EG₃和EG₄的输出端分别耦合至“或”门电路FG₂的输入端。把“与”门电路EG₅和EG₆的输出端分别耦合至“或”门电路FG₃的输入端。把“与”门电路EG₇和EG₈的输出端分别耦合至“或”门电路FG₄的输入端。把“与”门电路EG₉和EG₁₀的输出端分别耦合至“或”门电路FG₅的输入端。把“与”门电路EG₁₁和EG₁₂的输出端分别耦合至“或”门电路FG₆的输入端。把“与”门电路EG₁₃和EG₁₄的输出端分别耦合至“或”门电路FG₇的输入端。控制信号S₀、S₈、S₁₆、S₂₄、S₃₂、S₄₀、S₄₈、S₅₆和S₆₄是作为“与”门电路EG₀、“或”门电路FG₁-FG₇以及“与”门电路EG₁₅的输出而获得的。

把控制信号S₀、S₈、S₁₆、S₂₄、S₃₂、S₄₀、S₄₈、S₅₆和S₆₄加至相应的模拟开关ASW₀-ASW₈。控制信号S₀、S₈、S₁₆、S₂₄、S₃₂、S₄₀、S₄₈、S₅₆和S₆₄中的每一个都具有高电平值或低电平值。举例来说，如果控制信号处在高电平，则控制相应的模拟开关处于“通”状态。如果控制信号处在低电平，则控制相应的模拟开关处于“断”状态。在另一种做法中，可以把控制信号的电平和模拟开关的通/断状态之间的关系设置成相反的方式。

如上面所描述的，在图象数据包括多位的情形中，将根据从多位中选出至少一位构成的图象数据来指定振动电压的波形。其次，再根据由除了上面已选择的位以外的位构成的图象数据从多个灰度电压中来指定一对灰度电压。结果，对于图象数据的每一个值，都可以输出一个适当电平的电压信号。振动电压用来在一对被指定的灰度电压之间实现多个内插灰度电压，而这一对灰度电压是从多个灰度电压中指定出来的。

在图象数据值是8的倍数的情形中，只从多个灰度电压中输出其中的一个。在这种情形中，振荡信号或控制信号的占空比n∶m被理解为k∶0或0∶k(k是一个自然数)。

另一种做法是，不管图象数据的值是否为8的倍数，总是从多个灰度电压中交替地输出一对被指定的灰度电压。

在把这种振动电压输出至显示设备的数据线的情形中，基于在数据线和象素之间存在的电阻分量和电容分量的低通滤波器的特性，振动电压中的交流分量将被遏制。结果，一个大体上等于振动电压平均值的电压被加至象素。这样，可以获得与把直流电压输至显示设备的数据线相同的效果。

如上面所描述的，按照本发明的由示于图7至图10的逻辑电路70、80、90和95构成的选择控制电路SCOL与通常的由示于图24和25的逻辑电路构成的示于图22的选择控制电路SCOL相比，前者的结构比较简单。按照本发明，即使采用一个结构更简单的驱动电路，也可以用多个灰度(诸如64个灰度)来显示一幅图象。举例来说，为实现有64个灰度的显示只需要9种灰度电压。

在振荡信号t₁-t₇中，振荡信号t₅-t₇是从振荡信号t₁-t₃倒相而来的信号。因此，靠把振荡信号t₁-t₃倒相，可在选择控制电路SCOL的内部获得振荡信号t₅-t₇。在这种情形中，只把振荡信号t₁-t₄提供给选择控制电路SCOL就足够了。这样，可以减少提供振荡信号至选择控制电路SCOL的线的数目。

实际的数据驱动器所需的选择控制电路SCOL的个数等于数据线的根数。这样，选择控制电路SCOL的电路规模对于在其上制作数据驱动器的集成电路(LSI)的芯片尺寸影响很大。按照本发明，可以大大地减小包含选择控制电路SCOL的集成电路的尺寸。结果可以降低集成电路的生产成本。对于要增加图象数据的位数以显示高分辨率的图象时，这种数据驱动器电路尺寸的小型化有很大的用处。因此，可以在减小集成电路的尺寸和降低它的成本方面取得进一步的进展。

在上面所描述的实施例1的驱动电路中，根据6位图象数据D₀、D₁、D₂、D₃、D₄和D₅的高3位D₅、D₄和D₃，从多个灰度电压中指定出一对灰度电压。按照与低3位D₂、D₁和D₀相应的占空比来驱动与被指定的一对灰度电压相应的一对模拟开关。然而，本发明不限于这种方式。一般，本发明可以用于按(X+Y)位来驱动显示设备的驱动电路。该显示设备以2^(X+Y)个灰度来显示图象。这里，X和Y是所需的正整数。在按照本发明的驱动电路中，根据由高X位表示的值从多个灰度电压中指定一对灰度电压。灰度电压需要的个数为(2^X+1)，而一对灰度电压是从2^X对灰度电压中指定的。按与由低Y位表示的值相应的占空比来驱动与被指定的灰度电压相应的一对模拟开关。结果在被指定的一对灰度电压之间可以得到(2^Y-1)种内插电压。所以，可以获得的内插电压的种数是2^X(2^Y-1)。这些内插电压的平均值是互不相同的。

为了用64个灰度来显示图象，可分别把X和Y选为3和3。这与上面描述的实施例相同。在这种情形中，9(＝2³+1)个灰度电压被加至各个模拟开关。根据由高3位所表示的值，从8(＝2³)对灰度电压中指定一对灰度电压。按照与由低3位所表示的值相应的占空比来驱动与所指定的一对灰度电压相应的一对模拟开关。这种驱动需要7(＝2³-1)种平均值各不相同的振荡信号。然而，7种振动电压中的3种是对其他的振荡信号倒相而得的。因此，实际需要的振荡信号的个数是4(＝7-3)。因此，在一对被指定的灰度电压之间可以得到7(＝2³-1)种内插电压。

类似地，为了用256个灰度来显示图象，X和Y可以分别取为3和5。在这种情形中，9(＝2³+1)种灰度电压被加至各个模拟开关。根据由高3位所表示的值，从8(＝2³)对灰度电压中指定一对灰度电压。按照与由低5位所表示的值相应的占空比来驱动与被指定的一对灰度电压相应的一对模拟开关。这种驱动需要31(＝2⁵-1)种具有各不相同的平均值的振动电压。然而，这31种振动电压中的15种是对其他振荡信号倒相而得的。因此，实际需要的振动电压的种数是16(＝31-15)。因此，在一对被指定的灰度电压之间可以得到31(＝2⁵-1)种内插电压。

实施例2

如上面所描述的，当图象数据由6位构成时，必需把7种振荡信号t₁-t₇提供给选择控制电路SCOL。然而，由于振荡信号t₅-t₇是由把振荡信号t₁-t₃倒相而得，故只需提供4个振荡信号t₁-t₄给选择控制电路SCOL就够了。当图象数据的位数增加时，所需的振荡信号的个数也增加。这将导致增加用来把振荡信号提供给选择控制电路SCOL的线。举例来说，当图象数据由8位构成时，就需要31种振荡信号t₁-t₃₁。即使采用了倒相信号，还需要16种振荡信号t₁-t₁₆。

本实施例的驱动电路的目标在于减少振荡信号的种数。在下文中，将描述本实施例的驱动电路的结构。

图11示出与8位数据驱动器的一个输出相应的电路结构。该结构类似于图6所示的电路60的结构，因此省去了对它的详细描述。把振荡信号t₀-t₄提供给选择控制电路SCOL。这些振荡信号可以在驱动电路中产生，也可以从驱动电路的外部输入。选择控制电路SCOL有一个振荡信号产生电路，用以基于振荡信号t₀-t₄把所需种数的振动电压组合起来。

图12示出振荡信号发生电路120的结构。振荡信号发生电路120包括“与”门电路FG₀-FG₄以及一个“或”门电路FG₅。“与”门电路FG₀-FG₄分别接收8位图象数据低5位(d₀，d₁，d₂，d₃，d₄)。“与”门电路还分别接收振荡信号t₀-t₄。把“与”门电路FG₀-FG₄的输出端耦合至“或”门电路FG₅的输入端。采取这种结构，仅当接收到的位是1时，振荡信号t₀-t₄才能通过相应的“与”门电路(FG₀-FG₄)。通过“与”门电路FG₀-FG₄的振荡信号由“或”门电路FG₅来互相作逻辑和。“或”门电路FG₅的输出是一个振荡信号T。用倒相器INV₅还能得到倒相的振荡信号 T。

振荡信号t₀-t₄中的每一个处于高电平值或者处于低电平值。振荡信号t₀-t₄需满足下述条件。

(1)振荡信号t₀-t₄的高电平期在一个周期内不重叠。

(2)振荡信号t₀-t₄在一个周期内的高电平期长度要根据低5位相应的位来加权。

即使在本领域内具有普通技能的人也容易明白，在条件(1)和(2)中，“高电平”可以用“低电平”来替代。

图13示出了振荡信号t₀-t₄例示的波形，在本实施例中，振动波形t₀-t₄分别相应于8位图象数据的低5位d₀-d₄。低5位d₀-d₄分别相应于2⁰-2⁴。因此，在一个周期中，振荡信号t₀-t₄的高电平期的长度按2⁰-2⁴来加权。在本例中，如果振荡信号t₀的高电平期假设为1(＝2⁰)，则在一个周期中，振荡信号t₁的高电平期为2(＝2¹)，振荡信号t₂的高电平期为4(＝2²)，振荡信号t₃的高电平期为8(＝2³)，而振荡信号t₄的高电平期是16(＝2⁴)。结果，在一个周期中，振荡信号t₀-t₄的平均值分别是1/32、2/32、4/32、8/32和16/32，这里假设，如果在一个周期内信号一直保持在高电平，则信号的平均值是1。

通过根据由低5位d₀-d₄表示的值把振荡信号t₀-t₄加以组合的做法，振荡信号发生电路产生了其平均值相应于由低5位d₀-d₄表示的值的振荡信号T。如上面所描述的，振荡信号t₀-t₄用作产生多个振荡信号T的基础。在本说明书中，把振荡信号t₀-t₄称为“初始振荡信号”。

图14示出，根据由低5位d₀-d₄所表示的值，由振荡信号发生电路产生的振荡信号T的波形。如图14所示，通过把振荡信号t₀-t₄加以组合的做法，在一个周期中，这些振荡信号的平均值大体上为0/32、1/32、2/32、…、28/32、29/32、30/32、31/32。如果一个信号在一个周期中一直保持在低电平，就把它当作是在一个周期中具有平均值0/32的振荡信号。

振荡信号发生电路的结构不限于示于图12中的那种。振荡信号发生电路可以具有按要求而选择的电路结构，只要振荡信号发生电路是一个满足下述逻辑表示式(17)的逻辑电路就行了。

T＝d₀t₀+d₁t₁+d₂t₂+d₃t₃+d₄t₄…(17)

表4是一张示出8位图象数据的高3位d₇、d₆、d₅与从选择控制电路SCOL输出的控制信号S₀、S₃₂、S₆₄、S₉₆、S₁₂₈、S₁₆₀、S₁₉₂、S₂₂₄以及S₂₅₆之间关系的逻辑表。在表4中，变量T表示由式(17)定义的信号T。变量 T是把信号T倒相而得的倒相信号 T。

表4

用这种方法，比起通常的情形来，选择控制电路SCOL的工作可以用一种简化的逻辑表来表示。

由图4的逻辑表，可以得出下述的逻辑表示式。

S₀＝[0]＂T＂               …(18)

S₃₂＝[0]T+[32]＂T＂        …(19)

S₆₄＝[32]T+[64]＂T＂       …(20)

S₉₆＝[64]T+[96]＂T＂       …(21)

S₁₂₈＝[96]T+[128]＂T＂     …(22)

S₁₆₀＝[128]T+[160]＂T＂    …(23)

S₁₉₂＝[160]T+[192]＂T＂    …(24)

S₂₂₄＝[192]T+[224]＂T＂…(25)

S₂₅₆＝[224]T           …(26)

在上面的式子中，[i]是逻辑0或逻辑1的值，而j是二进制数据(d₇，d₆，d₅)用十进制表示的值。当i＝(32×j)，[i]＝逻辑1，否则，[i]＝逻辑0。例如，[32]＝“d₇”·“d₆”·d₅。此外，“T”表示信号T的倒相信号。

根据上面所述各个逻辑表示式(18)至(26)，得出了示于图15和16的逻辑电路150和160。举例来说，可以用示于图12、15和16的逻辑电路120、150和160来构造出选择控制电路SCOL。

示于图15的逻辑电路150有选择地输出灰度电压指定信号[0]、[32]、[64]、[96]、[128]、[160]、[192]和[224]，用来根据图象数据的高3位d₇、d₆和d₅，从多个灰度电压中指定出一对灰度电压。

示于图16的逻辑电路160根据灰度电压指定信号[0]、[32]、[64]、[96]、[128]、[160]、[192]和[224]、振荡信号T以及倒相振荡信号T，有选择地输出控制信号S₀-S₂₅₅。说得更详细些，把灰度电压指定信号[0]、[32]、[64]、[96]、[128]、[160]、[192]和[224]以及振荡信号T分别输入至“与”门电路HG₁、HG₃、HG₅、HG₇、HG₉、HG₁₁、HG₁₃和HG₁₅。把灰度电压指定信号[0]、[32]、[64]、[96]、[128]、[160]、[192]和[224]以及倒相振荡信号T分别输入至“与”门电路HG₀、HG₂、HG₄、HG₆、HG₈、HG₁₀、HG₁₂和HG₁₄。把“与”门电路HG₁和HG₂的输出分别耦合至“或”门电路IG₁的输入端。把“与”门电路HG₃和HG₄的输出端分别耦合至“或”门电路IG₂的输入端。把“与”门电路HG₅和HG₆的输出端分别耦合至“或”门电路IG₃的输入端。把“与”门电路HG₇和HG₈的输出端分别耦合至“或”门电路IG₄的输入端。把“与”门电路HG₉和HG₁₀的输出端分别耦合至“或”门电路IG₅的输入端。把“与”门电路HG₁₁和HG₁₂的输出端分别耦合至“或”门电路IG₆的输入端。把“与”门电路HG₁₃和HG₁₄的输出端分别耦合至“或”门电路IG₇的输入端。控制信号S₀、S₃₂、S₆₄、S₉₆、S₁₂₈、S₁₆₀、S₁₉₂、S₂₂₄和S₂₅₆是作为“与”门电路HG₀、“或”门电路IG₁-IG₇以及“与”门电路HG₁₅的输出而被被得到的。

把控制信号S₀、S₃₂、S₆₄、S₉₆、S₁₂₈、S₁₆₀、S₁₉₂、S₂₂₄和S₂₅₆加至相应的模拟开关ASW₀-ASW₈。控制信号S₀、S₃₂、S₆₄、S₉₆、S₁₂₈、S₁₆₀、S₁₉₂、S₂₂₄和S₂₅₆中的每一个具有高电平值或低电平值。举例来说，如果控制信号处于高电平，就控制相应的模拟开关在“通”状态。如果控制信号处于低电平，就控制相应的模拟开关在“断”状态。在另一种做法中，控制信号的电平和模拟开关的通/断状态之间的关系可以用相反的方式来设置。对于实际的LSI，可以用逻辑电路的设计规则来优化逻辑电路120、150和160的尺寸。

如上面所描述的，假如图象数据包括了多位，则根据图象数据(该数据至少包括从多位中被选出的一位)产生具有规定波形的振荡信号，并根据包括除去上述被选位的其余位的图象数据从多个灰度电压中指定一对灰度电压。这样，对于每个图象数据值可以输出一个具有适当电平的电压信号。振动电压用来在一对指定的灰度电压之间产生多种内插灰度电压，而这一对灰度电压是从多个灰度电压中被指定的。

通过以逻辑电路来实现表4的逻辑表，可以得出一个8位数据驱动器，该驱动器可以输出31种振动电压，而每种振动电压是在灰度电压V_32n和灰度电压V_32(n+1)之间作周期振动的。在把这样一种振动电压加至显示设备的数据线时，基于在数据线和象素之间存在的电阻分量和电容分量产生的低通滤波器特性遏制了振动电压的交流分量，结果把一个大体上等于振动电压平均值的电压加至象素。这样，就加上了示于表5的电压，这里n＝1，2，3，4，5，6和7。利用低通滤波器的特性，把平均电压加至一个象素的方法在日本公开特许公报No.6-27900中有详细描述。表5其中n=0，1，2，3，……7如上面所描述的，根据本实施例的驱动电路，在一对灰度电压之间可以产生31种内插电压。因此，9种灰度电压将导致用256种灰度来显示图象。此外，根据本实施例中的驱动电路，基于种数较少的振荡信号可以产生大量的振荡信号，因此可以减少把振荡信号供给选择控制电路的线的根数。结果，比起通常的驱动电路或实施例1的驱动电路来，本实施例的驱动电路具有简化的结构。

在本实施例中，假设振荡信号t₀-t₄的个数等于用来指定8位图象数据的振荡信号T的低位的个数(即5)。然而，本发明不限于这种具体情形。举例来说，可以去除振荡信号t₀-t₄中的某些信号，因为被去除的振荡信号可以通过重复采用剩下的振动电压而得到。同样，振荡信号的占空比也不限于上述实施例中的那些。

实施例3

如上面所描述的，根据图象数据达到能用8位表示的最大值255，实施例2中的驱动电路将输出一个振动电压，它将在灰度电压V₂₂₄和灰度电压V₂₅₆之间振动。结果，把在灰度电压V₂₂₄和灰度电压V₂₅₆之间的内插电压加至象素。

实施例3描述了一种驱动电路，在图象数据达到能用8位表示的最大值255时，该驱动电路就直接输出灰度电压V₂₅₆。

除振荡信号发生电路之外，本实施例中的驱动电路的结构与示于图11的驱动电路的结构是相同的。振荡信号发生电路满足下述表达式。T＝[255]bar(d₀t₀+d₁t₁+d₂t₂+d₃t₃+d₄t₄)+[255]，

                                     …(27)

这里

[255]＝d₇·d₆·d₅·d₄·d₃·d₂·d₁·d₀

根据表达式(27)，当图象数据值等于255时，变量T的值为1，因此，根据表4，只有控制信号S₂₅₆的值为1。结果，只有模拟开关ASW₈被接通，因此只有灰度电压V₂₅₆输出。因此，可以清楚地区分图象数据值为255时的灰度与图象数据值为254时的灰度。所以，可以增大在显示设备上显示的图象的对比度(最大灰度/最小灰度)。

图17示出以一个逻辑电路来实现的振荡信号发生电路的例子。然而，振荡信号发生电路的结构并不限于示于图17的那种。振荡信号发生电路可以具有任何一种所希望的结构，只要该逻辑电路满足如式(27)表示的逻辑表达式。

根据本实施例的驱动电路，可以象实施例2中的驱动电路那样减少振荡信号的种数。因此，可以减少把振荡信号供给选择控制电路的线的根数。如果把本发明用于以多个灰度来显示的驱动电路(诸如8位数据驱动器)，则可显著地获得这些效果，其理由如下。

根据通常的设计概念，8位数据驱动器必需有16种振荡信号。另一方面，实施例2和3的8位数据驱动器只需要5种振荡信号t₀-t₄。需要把这些振荡信号供给数据驱动器中的所有的选择控制电路，因此用来把振荡信号供给选择控制电路的线将布置在制作数据驱动器的整个LSI上。因此，减少把振荡信号供给选择控制电路的线的根数将对缩小LSI芯片起很大作用。此外，振荡信号是经常工作的信号，因此减少振荡信号的个数将使功耗减小。

如果把本发明用于一个6位数据驱动器，振荡信号所需的个数从4减至3。

如上面所描述的，实施例2和3的数据驱动器至少有这样二个特点。第一个特点是，借助于对于初始振荡信号作简单的逻辑处理，即可产生多个振荡信号。多个振荡信号是由一个振荡信号发生电路产生的。第二个特点是，产生出的多个振荡信号用作确定振动电压平均值的参数，该振动电压在一对灰度电压之间振动。由于有这些特点，实施例2和3的驱动电路具有使整个选择控制电路的逻辑电路的尺寸大幅度减小的优点。下面将详细描述这一优点。

图18、19和20示出按照本发明的6位数据驱动器中的一个选择控制电路。表6示出了用以规定选择控制电路工作的逻辑表。当把示于图12、15和16的8位数据驱动器与示于图18、19和20的6位数据驱动器作比较时，可以发现，除了振荡信号发生电路之外，两者是相同的。这是由于用于8位的选择控制电路的逻辑表(表4)与用于6位的选择控制电路的逻辑表(表6)具有相同格式的缘故。在本实施例中，由逻辑表可以发现，在用于8位的选择控制电路中所需的灰度电压的个数等于在用于6位的选择控制电路中所需的灰度电压的个数。在本实施例中，灰度电压的个数是9。

如上面所描述的，按照本发明，用于8位的选择控制电路的尺寸可以做得和用于6位的选择控制电路的尺寸相同。而根据通常的技术，用于8位的选择控制电路的尺寸至少要比用于6位的选择控制电路的尺寸大几倍。这样，由于数据驱动器有多个输出端，而每个输出端都需要一个选择控制电路，因此按照本发明的减小选择控制电路尺寸的效果是很显著的。

由于减小了选择控制电路的尺寸，整个数据驱动器的成本也能大大降低。举例来说，作为通常设计概念的结果，难以用不高的价格提供8位数据驱动器。而按照本发明，能够以不高的价格提供8位数据驱动器。

由于上面所述的原因，如果将本发明用于数据驱动器，要获得灰度的个数越多，则根据本发明减小选择控制电路尺寸的作用越大。

表6

此外，当把示于图18、19和20的6位数据驱动器中的选择控制电路的结构与示于图24和25的通常的6位数据驱动器中的选择控制电路的结构作比较时，可以发现，前一电路比后一电路更加紧凑。

在上面描述的实施例中，内插起始于灰度0而终止于灰度1。换一种方式，内插也可以按相反的次序来做。举例来说，内插起始于灰度255而终止于灰度254。对于这种情形，在实施例3的驱动电路中，这样来规定变量T，使得在图象数据为0时，直接输出灰度电压V₀。

根据本发明，可以由给定电压源提供的一些电压获得一个或多个内插电压，与需要大量电压源的通常的驱动电路来比，用本发明的做法可大大减少电压源的个数。如果电压源是由驱动电路外部提供的，则可以减少驱动电路输入端的个数。如果把驱动电路制成一块LSI，则LSI的输入端个数可以减少。按照本发明，可以制造出以多个灰度来显示图象的驱动用LSI，而由于端点数目的增加，采用现有技术的实施例是做不成的。在本发明中，可以获得下述效果：(1)显示设备和驱动电路的成本大幅度降低；(2)原先由于芯片尺寸问题或者LSI装配问题而无法实际生产和用于多个灰度显示的驱电电路如今能容易地生产出来；以及(3)由于不需要大量的电压源而降低了功耗。

对于本领域的熟练人员来说，不偏离本发明范围和精神的各种其他的变更将是显而易见的，并且很容易由他们来实现。因此，不希望把所附的权利要求的范围限于这里所作的描述，而要对权利要求作含义更广的解释。

Claims (14)

1.一种用以驱动显示设备的驱动电路，这种设备包括了象素以及把电压加至象素的数据线，而且这种设备能根据多位的图象数据以多个灰度来显示图象，驱动电路包括：

振荡信号发生装置，用以接收多个初始振荡信号，并用以由多个初始振荡信号根据从多个图象信号位中被选位所表示的值产生一个振荡信号T；

倒相装置，用以把振荡信号T倒相，产生一个振荡信号T；

灰度电压指定装置，用以产生灰度电压指定信号，该信号根据多个图象数据位中被选位之外的位所表示的值，从灰度电压供给装置提供的多个灰度电压中，指定出第一灰度电压和第二灰度电压；以及

输出装置，用以根据振荡信号T和振荡信号T，把由灰度电压指定信号所指定的第一灰度电压和第二灰度电压输出至数据线，

其特征在于，多个初始振荡信号中的每一个信号具有一个第一电平值与一个第二电平值，而多个初始振荡信号在一个周期中具有第一电平值的各个持续时间是互不相同的，根据多个图象数据位的相应位，来对在多个初始振荡信号具有第一电平值的各个持续时间的长度进行加权。

2.按权利要求1的一种驱动电路，其特征在于，第一灰度电压和第二灰度电压是多个灰度电压中相邻的二个电压。

3.按权利要求1的一种驱动电路，其特征在于，多个振荡信号具有各自互不相同的占空比。

4.按权利要求3的一种驱动电路，其特征在于，多种振荡信号中至少有一个是倒相信号，由把多种振荡信号中的另一个信号倒相而得到它。

5.按权利要求3的一种驱动电路，其特征在于，多种振荡信号包括具有占空比分别为8∶0、7∶1、6∶2、5∶3、4∶4、3∶5、2∶6和1∶7的振荡信号。

6.按权利要求1的一种驱动电路，其特征在于，图象数据包括(X+Y)位，这里每个X和Y都是正整数，

灰度电压指定装置产生(2X+1)种灰度电压指定信号，用以从多个灰度电压中指定2X对第一灰度电压和第二灰度电压，

振荡信号发生装置产生2Y种振荡信号T，从而

在由灰度电压指定装置指定的第一灰度电压和第二灰度电压之间产生(2Y-1)种平均电平各不相同的内插电压，因此，以2(X+Y)个灰度来显示图象。

7.按权利要求1的一种驱动电路，其特征在于，多种初始振荡信号的个数等于在图象数据的多位中被选位的个数。

8.一种用以驱动显示设备的驱动电路，该显示设备包括象素和把电压加至象素的数据线，并且该显示设备根据由多位构成的图象数据，以多个灰度来显示图象，该驱动电路包括：

控制信号发生装置，用以根据由多位构成的图象数据产生出多种控制信号；以及

多个开关装置，对于多个开关装置中的每一个开关装置，加上多种控制信号中相应的一种控制信号以及由灰度电压发生装置产生的多个灰度电压中相应的一个灰度电压，根据加至控制装置的控制信号，经由开关装置把供给开关装置的灰度电压输出至数据线，其特征在于，控制信号发生装置包括：

振荡信号发生装置，用以接收多种初始振荡信号，并根据由图象数据的多位中被选位所表示的值，由多种初始振荡信号产生出一个振荡信号T；

倒相装置，用以对振荡信号T倒相而产生一个振荡信号T；

灰度电压指定装置，用以产生灰度电压指定信号，该信号根据图象数据多位中被选位之外的位所表示的值，在由灰度电压供给装置供给的多个灰度电压中指定出第一灰度电压和第二灰度电压；以及

输出装置，用以输出第一控制信号至开关装置和输出第二控制信号至开关装置，第一控制信号以占空比大体上等于振荡信号T的占空比作振动，而在它被送至的开关装置上加有由灰度电压指定信号指定的第一灰度电压，第二控制信号以占空比大体上等于振荡信号T的占空比作振动，而在它被送至的开关装置上加有由灰度电压指定信号指定的第二灰度电压，其特征在于，多个初始振荡信号中的每一个信号有一个第一电平值和一个第二电平值，多个初始振荡信号中的各个信号在一个周期中具有第一电平值的各自的持续时间互不相同，该持续时间的长度要根据图象数据的多位中相应的位来加权。

9.按权利要求8的一种驱动电路，其特征在于，第一灰度电压和第二灰度电压是多个灰度电压中相邻的二个电压。

10.按权利要求8的一种驱动电路，其特征在于，多种振荡信号中的至少一个信号是倒相信号，由多种振荡信号中的另一个加以倒相而得到它。

11.按权利要求8的一种驱动电路，其特征在于，多个振荡信号包括分别具有占空比为8∶0、7∶1、6∶2、5∶3、4∶4、3∶5、2∶6和1∶7的振荡信号。

12.按权利要求8的一种驱动电路，其特征在于，图象数据包括(X+Y)位，这里每个X和Y都是正整数，

灰度电压指定装置产生(2^X+1)种灰度电压指定信号，用以从多个灰度电压中指定2^X对第一灰度电压和第二灰度电压，

振荡信号发生装置产生2^Y种振荡信号T，从而

在由灰度电压指定装置指定的第一灰度电压和第二灰度电压之间产生(2^Y-1)种平均电平各不相同的内插电压，因此，以2^(X+Y)个灰度来显示图象。

13.按权利要求8的驱动电路，其特征在于，初始振荡信号的种数等于在图象数据的多位中被选位的个数。

14.按权利要求8的驱动电路，其特征在于，开关装置是一个模拟开关。

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