DE69216785T2 - Control circuit for a display unit with digital source control for generating multi-level control voltages from a single external energy source - Google Patents
Control circuit for a display unit with digital source control for generating multi-level control voltages from a single external energy sourceInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Anzeigeeinheit-Treiberschaltung, und spezieller betrifft sie einen digitalen Sourceelektrodentreiber zum Ausgeben von Steuerspannungen mit mehreren Pegeln zur Anzeige eines Bilds mit mehreren Graustufen auf Grundlage eines eingegebenen, digitalen Videosignals mit einer spezifizierten Anzahl von Bits.The invention relates to a display unit driving circuit, and more particularly, it relates to a digital source electrode driver for outputting control voltages of multiple levels for displaying an image of multiple gray levels based on an input digital video signal of a specified number of bits.
Fig. 13 zeigt schematisch eine herkömmliche Matrix-Flüssigkristallanzeigeeinheit. Diese Matrix-Flüssigkristallanzeigeeinheit verwendet einen TFT (Dünnfilmtransistor) als Schaltelement zum Ansteuern von Pixelelektroden. Eine TFT-Flüssigkristallanzeigetafel 300 enthält m parallel zueinander angeordnete Signalelektroden 302 (Nr. O&sub1; bis Om) und i parallel zueinander und rechtwinklig zu den Signalelektroden 302 angeordnete Abrasterelektroden 301 (Nr. 1 bis i). In der Nähe des Schnittpunkts zwischen jeder Abrasterelektrode 301 und jeder Signalelektrode 302 ist ein TFT 304 zum Ansteuern einer entsprechenden Pixelelektrode 303 vorhanden. Eine Horizontalabrasterzeile besteht aus m Pixelelektroden 303, die mit einer Abrasterelektrode 301 verbunden sind.Fig. 13 schematically shows a conventional matrix liquid crystal display unit. This matrix liquid crystal display unit uses a TFT (thin film transistor) as a switching element for driving pixel electrodes. A TFT liquid crystal display panel 300 includes m signal electrodes 302 (Nos. O1 to Om) arranged in parallel with each other and i scanning electrodes 301 (Nos. 1 to i) arranged in parallel with each other and perpendicular to the signal electrodes 302. Near the intersection point between each scanning electrode 301 and each signal electrode 302, a TFT 304 for driving a corresponding pixel electrode 303 is provided. A horizontal scanning line consists of m pixel electrodes 303 connected to a scanning electrode 301.
Die TFT-Flüssigkristalltafel 300 wird durch eine Treiberschaltung 200 für die LCD-Einheit mit einem Sourcetreiber 201 und einem Gatetreiber 202 angesteuert. Der Sourcetreiber 201 und der Gatetreiber 202 sind mit den Signalelektroden 302 bzw. den Abrasterelektroden 301 verbunden. Der Sourcetreiber 301 tastet ein eingegebenes, digitales Bild- oder Videosignal ab und hält es, um das Signal an die Signalelektroden 302 zu liefern. Andererseits gibt der Gatetreiber 202 aufeinanderfolgend Abrasterimpulse an die Abrasterelektroden 301 aus. Der Gatetreiber 202 und der Sourcetreiber 201 empfangen Steuersignale wie ein Taktsignal von einer Steuerschaltung 203. Eine Schaltung 204 zum Erzeugen einer externen Versorgungsspannung erzeugt mehrere externe Versorgungsspannungen mit verschiedenen Pegeln (z. B. acht) aus einer eingegebenen Versorgungsspannung, und er liefert sie an den Sourcetreiber 201.The TFT liquid crystal panel 300 is driven by a driver circuit 200 for the LCD unit with a source driver 201 and a gate driver 202. The source driver 201 and the gate driver 202 are connected to the signal electrodes 302 and the scanning electrodes 301, respectively. The source driver 301 samples and holds an input digital image or video signal to supply the signal to the signal electrodes 302. On the other hand, the gate driver 202 sequentially outputs scanning pulses to the scanning electrodes 301. The gate driver 202 and the source driver 201 receive control signals such as a clock signal from a control circuit 203. An external supply voltage generating circuit 204 generates a plurality of external supply voltages of different levels (e.g., eight) from an input supply voltage and supplies them to the source driver 201.
Fig. 14 zeigt den Aufbau des in Fig. 13 dargestellten Sourcetreibers 201 im Detail. Der Sourcetreiber 201 enthält ein Schieberegister 101, einen Abtastspeicher 102, einen Haltespeicher 103, einen Decodierer 104 und eine Ausgangsspannung-Auswählschaltung 105. Der Sourcetreiber 201 verfügt über m Signalsysteme, die den m Signalelektroden entsprechen.Fig. 14 shows the structure of the source driver 201 shown in Fig. 13 in detail. The source driver 201 includes a shift register 101, a sampling memory 102, a latch 103, a decoder 104 and an output voltage selection circuit 105. The source driver 201 has m signal systems corresponding to the m signal electrodes.
Fig. 15 zeigt den Aufbau des Signalsystems n (1 ≤ n ≤ m) des Sourcetreibers 201. Wie es in Fig. 15 dargestellt ist, besteht der zum Signalsystem n der Ausgangsspannung-Auswählschaltung 105 gehörende Teil aus acht Analogschaltern ASW&sub0; bis ASW&sub7;. Im Betrieb gibt das in den Fig. 13 und 14 dargestellte Schieberegister 101 einen Abtastimpuls Tsmpn für das Pixel n aus. Bei der Vorderflanke des Abtastimpulses Tsmpn werden von außen eingegebene Videosignale D&sub0;, D&sub1; und D&sub2; in den Abtastspeicher 101 aufgenommen und in drei D-Flip-Flops 121, 122 und 123 aufrechterhalten, die zum Signalsystem n des Abtastspeichers 102 gehören. Wenn der Abtastvorgang für eine Horizontalperiode abgeschlossen ist, wird ein Ausgangsimpuls OE in den Haltespeicher 103 eingegeben. Auf diesen Impuls OE hin werden die im Abtastspeicher 102 aufrechterhaltenen Videosignale D&sub0;, D&sub1; und D&sub2; an den Haltespeicher 103 (drei D-Flip-Flops 131, 132 und 133) und dann an den Decodierer 104 übertragen. Der Decodierer 104 decodiert die eingegebenen Videosignale D&sub0;, D&sub1; und D&sub2; und gibt acht Freigabesignale Y&sub0; bis Y&sub7; (nur eines dieser Signale befindet sich auf hohem Pegel (H), während sich die anderen auf niedrigem Pegel (L) befinden) aus. Abhängig vom Inhalt der Freigabesignale Y&sub0; bis Y&sub7; wird einer der Analogschalter ASW&sub0; bis ASW&sub7; in der Ausgangsspannung-Auswählschaltung 105 leitend. Daher werden von den acht externen Versorgungsspannungen V&sub0; bis V&sub7;, wie sie von der Schaltung 204 zum Erzeugen einer externen Versorgungsspannung an die Ausgangsspannung-Auswählschaltung 105 übertragen werden, diejenige Spannung, die an den leitend geschalteten Analogschalter gelegt ist, an die Signalelektrode (Sourceleitung) On (1 ≤ n ≤ m) ausgegeben. Auf diese Weise können die externen Versorgungsspannungen V&sub0; bis V&sub7; mit verschiedenen Pegeln oder Abstufungen als Treiberspannungen abhängig vom Inhalt des Videosignals D&sub0;, D&sub1; und D&sub2; an die TFT-Flüssigkristalltafel 300 geliefert werden.Fig. 15 shows the structure of the signal system n (1 ≤ n ≤ m) of the source driver 201. As shown in Fig. 15, the part belonging to the signal system n of the output voltage selection circuit 105 is composed of eight analog switches ASW₀ to ASW₇. In operation, the shift register 101 shown in Figs. 13 and 14 outputs a sampling pulse Tsmpn for the pixel n. At the leading edge of the sampling pulse Tsmpn, externally input video signals D₀, D₁ and D₂ are taken into the sampling memory 101 and maintained in three D flip-flops 121, 122 and 123 belonging to the signal system n of the sampling memory 102. When the sampling operation for one horizontal period is completed, an output pulse OE are input to the latch 103. In response to this pulse OE, the video signals D 0 , D 1 , and D 2 held in the sampling latch 102 are transferred to the latch 103 (three D flip-flops 131, 132, and 133) and then to the decoder 104. The decoder 104 decodes the input video signals D 0 , D 1 , and D 2 and outputs eight enable signals Y 0 to Y 7 (only one of these signals is at a high level (H), while the others are at a low level (L)). Depending on the contents of the enable signals Y 0 to Y 7 , one of the analog switches ASW 0 to ASW 7 in the output voltage selection circuit 105 becomes conductive. Therefore, of the eight external power supply voltages V 0 to V 1 , V 2 , V 3 , V 4 , V 5 , V 6 , V 7 , V 8 , V 9 , V 10 , V 20 , V 30 , V 40 , V 50 , V 60 , V 70 , V 80 , V 90 , V 10 , V 11 , V 21 , V 32 , V 40 , V 51 , V 62 , V 73 , V 80 , V 90 , V 11 , V 12 , V 21 , V 32 , V 40 , V 51 , V 62 , V 73 , V 80 , V 90 , V 10 , V 11 , V 21 , V 32 , V 40 , V 51 , V 62 , V 73 , V 80 , V 10 , V 11 , V 21 , V 32 , V to V₇ transmitted from the external power supply voltage generating circuit 204 to the output voltage selecting circuit 105, the voltage applied to the analog switch turned on is output to the signal electrode (source line) On (1 ≤ n ≤ m). In this way, the external power supply voltages V₀ to V₇ having different levels or gradations can be supplied to the TFT liquid crystal panel 300 as driving voltages depending on the contents of the video signals D₀, D₁ and D₂.
Wenn jedoch die Anzahl von Bits des Videosignals erhöht wird, um die Wiedergabefähigkeit betreffend Bildern mit mehreren Graustufen zu verbessern, geht mit der obenangegebenen herkömmlichen Treiberschaltung ein Problem dahingehend einher, dass eine erhöhte Anzahl externer Versorgungsspannungen erforderlich ist, die als Bezugsspannungen zur Helligkeitsskalierung dienen. Wenn die Anzahl von Bits des Videosignals z. B. auf 3, 4, 6, 8, ... zunimmt, nimmt die Anzahl externer Verzorgungsspannungen auf 2³(= 8), 2&sup4;(= 16), 2&sup6;(= 64), 2&sup8; (= 256), ... zu. Daher treten die folgenden Schwierigkeiten auf:However, when the number of bits of the video signal is increased in order to improve the reproducibility of images with multiple gray levels, the above-mentioned conventional driving circuit has a problem in that an increased number of external power supply voltages serving as reference voltages for brightness scaling are required. When the number of bits of the video signal increases to, for example, 3, 4, 6, 8, ..., the number of external power supply voltages increases to 2³(= 8), 2⁴(= 16), 2⁶(= 64), 2⁸(= 256), ... Therefore, the following problems arise:
(1) Die Abmessungen der externen Spannungsquelle nehmen zu, was zu einer Kostenerhöhung führt.(1) The dimensions of the external power source increase, which leads to an increase in cost.
(2) Es ist erforderlich, dass eine LSI (Large-Scale Integrated)-Schaltung, in die der obenangegebene Sourcetreiber eingebaut ist, eine erhhte Anzahl von Eingangsanschlüssen aufweist, wodurch es schwierig wird, die LSI-Schaltung unterzubringen.(2) An LSI (Large-Scale Integrated) circuit incorporating the above source driver is required to have an increased number of input terminals, making it difficult to accommodate the LSI circuit.
(3) Die externen Versorgungsspannungen müssen höhere Genauigkeit aufweisen, was zu Schwierigkeiten beim Kontrollieren von Vorgängen zur Spannungseinstellung führt.(3) The external supply voltages must have higher accuracy, which leads to difficulties in controlling voltage adjustment operations.
Das Dokument EP-A-0 298 255 offenbart eine Treiberschaltung für eine Aktivmatrix-Flüssigkristall(LC)-Anzeigetafel, bei der eine Steuerspannung periodisch von einem Wert, der dem EIN-Zustand der LC-Elemente entspricht, in einen Wert umgesetzt wird, der dem AUS-Zustand derselben während einer Horizontalabrasterperiode entspricht. Mit den Sourceleitungen der Tafel verbundene Analogschalter werden zu Beginn jeder Horizontalabrasterperiode geschaltet. Danach wird jede Sourceleitung geladen, bis eine ihrem jeweiligen digitalen Datensignal-Abtastwert entsprechende Spannung erreicht ist, und dann wird der jeweilige Analogschalter abgeschaltet. Danach wird die Spannung durch die Kapazität der Sourceleitung und/oder eine zusätzliche Abtastwert-Halteeinrichtung aufrechterhalten.Document EP-A-0 298 255 discloses a driver circuit for an active matrix liquid crystal (LC) display panel in which a control voltage is periodically converted from a value corresponding to the ON state of the LC elements to a value corresponding to the OFF state thereof during a horizontal scanning period. Analog switches connected to the source lines of the panel are switched at the beginning of each horizontal scanning period. Thereafter, each source line is charged until a voltage corresponding to its respective digital data signal sample is reached, and then the respective analog switch is switched off. Thereafter, the voltage is maintained by the capacitance of the source line and/or an additional sample holding device.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anzeigeeinheit-Treiberschaltung zu schaffen, die Treiberspannungen mit mehreren Pegeln liefern kann, die mehreren Graustufen eines anzuzeigenden Bilds entsprechen, ohne dass die Anzahl externer Spannungsquellen erhöht wird.The invention is based on the object of providing a display unit driver circuit which can provide drive voltages with multiple levels corresponding to multiple gray levels of an image to be displayed without increasing the number of external voltage sources.
Um diese Aufgabe zu lösen, schafft die Erfindung die durch den Anspruch 1 definierte Anzeigeeinheit-Treiberschaltung.To achieve this object, the invention provides the display unit driving circuit defined by claim 1.
Die abhängigen Ansprüche 2 bis 6 sind auf Ausführungsformen der Erfindung gerichtet.Dependent claims 2 to 6 are directed to embodiments of the invention.
Eine Anzeigeeinheit-Treiberschaltung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung arbeitet wie folgt. Als erstes erzeugt eine Zeitsteuersignal-Erzeugungsschaltung Zeitsteuersignale mit verschiedenen Impulsbreiten innerhalb jeder Horizontalperiode. Die Anzahl der Zeitsteuersignale (z. B. 8) hängt von den Helligkeitsstufen des anzuzeigenden Bilds ab. Eines der Zeitsteuersignale wird immer auf dem Pegel H gehalten. Dann empfängt eine Spannungssteuerschaltung Videosignale und die Zeitsteuersignals, und sie wählt eines der Zeitsteuersignale auf Grundlage der Videosignale in jeder Horizontalperiode aus. Fig. 9 zeigt ein Beispiel für die Auswahl des Zeitsteuersignals zum Erzeugen des Steuersignals. Wie es in Fig. 9 dargestellt ist, wird das Zeitsteuersignal T&sub0; ausgewählt, wenn die durch D&sub0;, D&sub1; und D&sub2; angegebenen Videosignale die Pegel L, L bzw. L repräsentieren. Wenn die Videosignale D&sub0;, D&sub1; und D&sub2; die Pegel H, L bzw. L repräsentieren, wird das Zeitsteuersignal T&sub1; ausgewählt. Wenn die Videosignale D&sub0;, D&sub1; und D&sub2; die Pegel H, H bzw. H repräsentieren, wird das Zeitsteuersignals T&sub7; ausgewählt. Dann gibt die Spannungssteuerschaltung ein Steuersignal mit hohem Pegel für eine Periode aus, die der Impulsbreite des ausgewählten Zeitsteuersignals entspricht. In der Ausgangsspannungs-Erzeugungsschaltung empfängt der Kondensator in der Zeit, in der das Steuersignal in jeder Horizontalperiode ausgegeben wird, die externe Versorgungsspannung über die erste Schalteinrichtung von einer externen Spannungsquelle, so dass in jeder Horizontalperiode eine Treiberspannung erzeugt wird. Die externe Versorgungsspannung wird durch eine externe Spannungsversorgung geliefert, die ein elektrisches Potential liefert, das im Verlauf der Zeit höher wird, wie in Fig. 10 veranschaulicht, die die Beziehung zwischen den Zeitsteuersignalen und den Treiberschaltungen zeigt, wie sie bei einer Ausführungsform der Erfindung verwendet werden; demgemäß ist der Pegel der Treiberschaltung abhängig von der Impulsbreite des ausgewählten Zeitsteuersignals einstellbar, so dass Treiberspannungen mit mehreren Pegeln erzeugt werden können.A display unit driving circuit according to an embodiment of the invention operates as follows. First, a timing signal generating circuit generates timing signals having different pulse widths within each horizontal period. The number of timing signals (e.g., 8) depends on the brightness levels of the image to be displayed. One of the timing signals is always kept at H level. Then, a voltage control circuit receives video signals and the timing signals, and selects one of the timing signals based on the video signals in each horizontal period. Fig. 9 shows an example of selection of the timing signal for generating the control signal. As shown in Fig. 9, the timing signal T₀ is selected when the video signals indicated by D₀, D₁, and D₂ represent L, L, and L levels, respectively. When the video signals D₀, D₁, and D₂ represent L, L, and L levels, respectively, the timing signal T₀ is selected. When the video signals D0, D1 and D2 represent the levels H, L and L, respectively, the timing signal T1 is selected. When the video signals D0, D1 and D2 represent the levels H, H and H, respectively, the timing signal T7 is selected. Then, the voltage control circuit outputs a high-level control signal for a period corresponding to the pulse width of the selected timing signal. In the output voltage generating circuit, at the time the control signal is output in each horizontal period, the capacitor receives the external power supply voltage through the first switching means from an external voltage source so that a drive voltage is generated in each horizontal period. The external power supply voltage is supplied by an external power supply which provides an electric potential which becomes higher with the passage of time, as illustrated in Fig. 10, which shows the relationship between the timing signals and the drive circuits as shown in Fig. 10. be used in an embodiment of the invention; accordingly, the level of the driver circuit is adjustable depending on the pulse width of the selected timing signal, so that driver voltages with multiple levels can be generated.
Gemäß der obenangegebenen Anzeigeeinheit-Treiberschaltung können Treiberspannungen mit mehreren Pegeln mittels einer einzelnen externen Spannungsquelle erzeugt werden. Wenn die Bitanzahl des Videosignals erhöht wird, um eine Anzeige mit mehreren Graustufen zur Verbesserung der Bildqualität zu fördern, erzeugt die Zeitsteuersignal-Erzeugungsschaltung eine erhöhte Anzahl von Zeitsteuersignalen abhängig von der Anzahl der Graustufen. Die Anzahl der Treiberspannungen nimmt entsprechend zu. Die obige Anordnung erübrigt jegliche Zunahme der Anzahl externer Sp.annungsquellen. Genauer gesagt, können Treiberspannungen mit mehreren Pegeln erzeugt werden, ohne die externe Spannungsquelle zu erweitern. Demgemäß werden die folgenden Vorteile geschaffen:According to the above-mentioned display unit driving circuit, multiple-level driving voltages can be generated by means of a single external power source. When the bit number of the video signal is increased to promote a multi-gray level display to improve the picture quality, the timing signal generating circuit generates an increased number of timing signals depending on the number of gray levels. The number of driving voltages increases accordingly. The above arrangement eliminates any increase in the number of external power sources. More specifically, multiple-level driving voltages can be generated without increasing the external power source. Accordingly, the following advantages are provided:
(1) Die Größe der externen Spannungsquelle kann verringert werden, was von einer Kostenverringerung begleitet ist.(1) The size of the external power source can be reduced, which is accompanied by a cost reduction.
(2) Eine LSI(Large-Scale Integrated)-Schaltung, in die der obenangegebene Sourcetreiber eingebaut ist, kann eine verringerte Anzahl von Eingangsanschlüssen aufweisen. Dies er leichtert die Konstruktion des LSI.(2) An LSI (Large-Scale Integrated) circuit incorporating the above source driver can have a reduced number of input terminals. This facilitates the design of the LSI.
(3) Für die externe Versorgungsspannung bestehen verringerte Genauigkeitsanforderungen, was die Einstellung der externen Versorgungsspannung erleichtert.(3) There are reduced accuracy requirements for the external supply voltage, which facilitates the setting of the external supply voltage.
Gemäß der Erfindung verfügt die obenangegebene Ausgangsspannungs-Erzeugungsschaltung über zwei Kondensatoren, die abwechselnd in abwechselnden Horizontalperioden mit der externen Versorgungsspannung geladen werden, wobei die Treiberschaltungen abwechselnd von den zwei Kondensatoren ausgegeben werden. Anders gesagt, gibt, wenn einer der Kondensatoren geladen wird, der andere Kondensator die Treiberspannung aus. Daher wird eine kontinuierliche Ausgabe der Treiberspannung erzielt. Bei einer Ausführungsform werden die zwei Kondensatoren durch Ausgangssignal-Umschaltsignale umgeschaltet, die durch die Zeitsteuersignal-Erzeugungsschaltung erzeugt werden. Die Ausgangssignal-Umschaltsignale haben in ihren aktiven Perioden entgegengesetzte Pegel, und sie werden in jeder Horizontalperiode jeweils umgekehrt.According to the invention, the above-mentioned output voltage generating circuit comprises two capacitors which are alternately charged with the external power supply voltage in alternate horizontal periods, and the driving circuits are alternately output from the two capacitors. In other words, when one of the capacitors is charged, the other capacitor outputs the drive voltage. Therefore, a continuous output of the drive voltage is achieved. In one embodiment, the two capacitors are switched by output switching signals generated by the timing signal generating circuit. The output switching signals have opposite levels in their active periods, and they are respectively reversed in each horizontal period.
Fig. 1 ist ein Blockdiagramm einer Matrix-Flüssigkristallanzeigeeinheit (TFT-LCD-Einheit) mit einer Treiberschaltung mit einem Gatetreiber und einem Sourcetreiber gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;Fig. 1 is a block diagram of a matrix liquid crystal display (TFT-LCD) unit having a drive circuit with a gate driver and a source driver according to an embodiment of the invention;
Fig. 2 ist ein Blockdiagramm des Gesamtsystems des Sourcetreibers von Fig. 1;Fig. 2 is a block diagram of the overall system of the source driver of Fig. 1;
Fig. 3 ist ein Diagramm, das den Aufbau eines Teils zeigt, der eine einzelne Signalgruppe im Sourcetreiber verarbeitet;Fig. 3 is a diagram showing the structure of a part that processes a single signal group in the source driver;
Fig. 4 ist ein Diagramm, das eine Zeitsteuersignal-Erzeugungsschaltung zeigt, die ein Bestandteil des Sourcetreibers ist;Fig. 4 is a diagram showing a timing signal generating circuit which is a constituent of the source driver ;
Fig. 5 ist ein Zeitsteuerdiagramm zu Ausgangssignalverläufen der Zeitsteuersignal-Erzeugungsschaltung, die ein Bestandteil des Sourcetreibers ist;Fig. 5 is a timing chart showing output waveforms of the timing signal generating circuit which is a constituent of the source driver;
Fig. 6 ist ein Zeitsteuerdiagramm anderer Ausgangssignalverläufe der Zeitsteuersignal-Erzeugungsschaltung;Fig. 6 is a timing chart of other output waveforms of the timing signal generating circuit;
Fig. 7 ist ein Diagramm zum Erläutern eines Ablaufs zum Erzeugen von Steuersignalen in einer Spannungssteuerschaltung, die ein Bestandteil des Sourcetreibers ist;Fig. 7 is a diagram for explaining a flow of generating control signals in a voltage control circuit, which is part of the source driver;
Fig. 8 ist ein Zeitsteuerdiagramm zu alternativen, beispielhaften Ausgangssignalverläufen der Zeitsteuersignal-Erzeugungsschaltung;Fig. 8 is a timing diagram of alternative, exemplary output waveforms of the timing signal generating circuit;
Fig. 9 ist ein Diagramm zum Erläutern eines Ablaufs zum Erzeugen eines Steuersignals auf Grundlage des Inhalts eingegebener, digitaler Videosignale gemäß der Erfindung;Fig. 9 is a diagram for explaining a procedure for generating a control signal based on the contents of input digital video signals according to the invention;
Fig. 10 ist ein Kurvenbild, das die Beziehung zwischen den Zeitsteuersignalen und den Treiberspannungen zeigt;Fig. 10 is a graph showing the relationship between the timing signals and the driving voltages;
Fig. 11 ist eine Charakteristikkurve, die die Beziehung zwischen den angelegten Spannungen und dem Transmissionsvermögen einer im Normalzustand hellen Flüssigkristalleinheit zeigt;Fig. 11 is a characteristic curve showing the relationship between applied voltages and transmittance of a normally bright liquid crystal device;
Fig. 12 ist eine Spannung-Zeit-Charakteristikkurve zur Korrektur einer externen Versorgungsspannung;Fig. 12 is a voltage-time characteristic curve for correcting an external supply voltage;
Fig. 13 ist ein Blockdiagramm einer herkömmlichen Matrix- Flüssigkristallanzeigeeinheit (TFT-LCD-Einheit);Fig. 13 is a block diagram of a conventional matrix liquid crystal display (TFT-LCD) unit;
Fig. 14 ist ein Blockdiagramm des Gesamtsystems eines herkömmlichen Sourcetreibers, wie er in der herkömmlichen Flüssigkristallanzeigeeinheit von Fig. 13 verwendet ist; undFig. 14 is a block diagram of the entire system of a conventional source driver used in the conventional liquid crystal display unit of Fig. 13; and
Fig. 15 ist ein Diagramm, das einen Teil zeigt, der eine einzelne Signalgruppe im in Fig. 14 dargestellten Sourcetreiber verarbeitet.Fig. 15 is a diagram showing a part that processes a single signal group in the source driver shown in Fig. 14.
Fig. 1 ist ein Blockdiagramm einer Matrix-Flüssigkristallanzeigeeinheit, die eine Treiberschaltung 200 mit einem Gatetreiber 202 verwendet, der mit dem von Fig. 13 übereinstimmt und einen Sourcetreiber gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung verwendet. In Fig. 1 sind dieselben Komponenten wie die von Fig. 13, die eine herkömmliche Matrix- Flüssigkristallanzeigeeinheit zeigt, mit denselben Zahlen gekennzeichnet, und hier erfolgt keine detaillierte Beschreibung zu diesen Komponenten. Es ist selbstverständlich zu beachten, dass die Flüssigkristallanzeigeienheit von Fig. 1 keine Schaltung zum Erzeugen mehrerer externer Versorgungsspannungen mit mehreren Pegeln aufweist, wie die in Fig. 13 dargestellte Schaltung 204 zum Erzeugen externer Versorgungsspannungen.Fig. 1 is a block diagram of a matrix liquid crystal display unit, which uses a driver circuit 200 having a gate driver 202 identical to that of Fig. 13 and employs a source driver according to an embodiment of the invention. In Fig. 1, the same components as those of Fig. 13 showing a conventional matrix liquid crystal display unit are designated by the same numerals, and no detailed description of these components will be given here. It should be noted, of course, that the liquid crystal display unit of Fig. 1 does not have a circuit for generating a plurality of external power supply voltages having a plurality of levels, such as the external power supply voltage generating circuit 204 shown in Fig. 13.
Fig. 2 zeigt den Aufbau des gesamten in Fig. 1 dargestellten Sourcetreibers 7. Fig. 3 zeigt einen Teil des Sourcetreibers 7, der die n-te (1 ≤ n ≤ m) der m Signalgruppen (jede ist durch drei Bits repräsentiert) verarbeitet. Die m Signalgruppen entsprechen den m Pixeln. Der Sourcetreiber 7 enthält ein Schieberegister 1, einen Abtastspeicher 2, einen Haltespeicher 3, eine Zeitsteuersignal-Erzeugungsschaltung 4, eine Spannungssteuerschaltung 5 und eine Ausgangsspannungs-Erzeugungsschaltung 6. Das Schieberegister 1, der Abtastspeicher 2 und der Haltespeicher 3 stimmen mit dem Schieberegister 101, dem Abtastspeicher 102 bzw. dem Haltespeicher 103 überein, wie sie in den Fig. 13 - 15 dargestellt sind.Fig. 2 shows the structure of the entire source driver 7 shown in Fig. 1. Fig. 3 shows a part of the source driver 7 which processes the n-th (1 ≤ n ≤ m) of the m signal groups (each represented by three bits). The m signal groups correspond to the m pixels. The source driver 7 includes a shift register 1, a sampling memory 2, a holding memory 3, a timing signal generating circuit 4, a voltage control circuit 5 and an output voltage generating circuit 6. The shift register 1, the sampling memory 2 and the holding memory 3 correspond to the shift register 101, the sampling memory 102 and the holding memory 103 shown in Figs. 13-15, respectively.
Die Zeitsteuersignal-Erzeugungsschaltung 4 besteht aus zwei Teilen 4A und 48, wie es Fig. 4 dargestellt ist. Der Teil 4A besteht aus D-Flip-Flop-Schaltungen 41, 42 und 43, einer UND-Schaltung 44, einer NOR-Schaltung 45 und einer NAND- Schaltung 47. Wie es in Fig. 5 dargestellt ist, erzeugt der Teil 4A der Zeitsteuersignal-Erzeugungsschaltung 4, wenn er Taktimpulse CLK und einmal in einer Horizontalperiode eingegebenes Impulssignal OE empfängt, Ausgangssignal-Umschaltsignale OE1 und OE2, die sich in ihren aktiven Perioden auf einander entgegengesetzten Pegeln befinden, die mit jeder Horizontalperiode jeweils invertiert werden, sowie ein Löschsignal CLR1, das durch Invertieren des größten Teils des Impulssignals OE erhalten wird. Es wird darauf hingewiesen, dass die Signale OEA und OEB in Fig. 5 Ausgangssignale der D-Flip-Flop-Schaltungen 42 bzw. 43 sind.The timing signal generating circuit 4 consists of two parts 4A and 4B, as shown in Fig. 4. The part 4A consists of D flip-flop circuits 41, 42 and 43, an AND circuit 44, a NOR circuit 45 and a NAND circuit 47. As shown in Fig. 5, the part 4A of the timing signal generating circuit 4, when it clock pulses CLK and pulse signal OE input once in one horizontal period, output signal switching signals OE1 and OE2 which are at opposite levels in their active periods and which are respectively inverted every horizontal period, and a clear signal CLR1 obtained by inverting most of the pulse signal OE. Note that the signals OEA and OEB in Fig. 5 are output signals of the D flip-flop circuits 42 and 43, respectively.
Andererseits besteht der Teil 48 der Zeitsteuersignal-Erzeugungsschaltung 4 aus einem 6-Bit-Zähler 46, einem Inverter 48 sowie D-Flip-Flop-Schaltungen 49 bis 55, wie in Fig. 4 dargestellt. Wenn der Teil 48 die Taktimpulse CLK empfängt, erzeugt er zunächst ein Signal 64CK, das 64 Taktimpulse repräsentiert, wie in Fig. 6 dargestellt. Dann werden auf Grundlage des Signals 64CK in einer Horizontalperiode acht Arten (entsprechend der Anzahl der Graustufen eines Bilds) von Zeitsteuersignalen T&sub0;, T&sub1;, ..., T&sub7; mit verschiedenen Impulsbreiten erzeugt. (Es wird darauf hingewiesen, dass das Zeitsteuersignal T&sub0; auf dem Pegel H gehalten wird.)On the other hand, the part 48 of the timing signal generating circuit 4 is composed of a 6-bit counter 46, an inverter 48 and D flip-flop circuits 49 to 55 as shown in Fig. 4. When the part 48 receives the clock pulses CLK, it first generates a signal 64CK representing 64 clock pulses as shown in Fig. 6. Then, based on the signal 64CK, eight kinds (corresponding to the number of gray levels of an image) of timing signals T₀, T₁, ..., T₇ having different pulse widths are generated in one horizontal period. (Note that the timing signal T₀ is kept at the H level.)
Die Spannungssteuerschaltung 5, genauer gesagt derjenige Teil derselben, der die in Fig. 3 dargestellte Signalgruppe n verarbeitet, empfängt Videosignale HnD&sub0;, HnD&sub1; und HnD&sub2; vom Haltespeicher 3, die Zeitsteuersignale T&sub0;, T&sub1;, ..., T&sub7; sowie die Ausgangssignal-Umschaltsignale OE1 und OE2 von der Zeitsteuersignal-Erzeugungsschaltung 4. Dann gibt die Spannungssteuerschaltung 5 für jede Horizontalperiode Ausgangssteuer signale CON1 und CON2 mit speziellen Pegeln abhängig vom Inhalt der empfangenen Signale und der Ausgangssignal-Umschaltsignale aus, wie in Fig. 7 dargestellt. Genauer gesagt, wird, wenn die Ausgangssignal-Umschaltsignale OE1 und OE2 logisch "1" bzw. logisch "0" repräsentieren, das Steuer signal CON1 für eine Periode, die der Impulsbreite des Steuersignals T&sub0;, T&sub1;, ..., oder T&sub7; entspricht, das abhängig vom Inhalt der Videosignale HnD&sub0;, HnD&sub1; und HnD&sub2; ausgewählt wurde, auf dem Pegel H gehalten. Indessen wird das Steuersignal CON2 unabhängig vom Inhalt der Videosignale HnD&sub0;, HnD&sub1; und HnD&sub2; auf dem Pegel L gehalten. Wenn die Ausgangssignal-Umschaltsignale OE1 und OE2 logisch "0" (entsprechend dem Pegel L) bzw. logisch "1" (entsprechend dem Pegel H) repräsentieren, nimmt das Steuersignal CON1 unabhängig vom Inhalt der Videosignale HnD&sub0;, HnD&sub1; und HnD&sub2; den Pegel L ein. Indessen wird das Steuersignal CON2 für eine Periode, die der Impulsbreite des Zeitsteuersignals T&sub0;, T&sub1;, ..., oder T&sub7; entspricht, wie abhängig vom Inhalt der Videosignale HnD&sub0;, HnD&sub1; und HnD&sub2; ausgewählt, auf dem Pegel H gehalten. Wenn die Ausgangssignal-Umschaltsignale OE1 und OE2 beide logisch "0" repräsentieren, werden die Steuersignale CON1 und CON2 unabhängig vom Inhalt der Videosignale HnD&sub0;, HnD&sub1; und HnD&sub2; auf den Pegel "L" geschaltet. Es wird darauf hingewiesen, dass kein Fall existiert, in dem die beiden Signale OE1 und OE2 logisch "1" repräsentieren, wie es aus Fig. 5 ersichtlich ist.The voltage control circuit 5, more specifically the part thereof which processes the signal group n shown in Fig. 3, receives video signals HnD₀, HnD₁ and HnD₂ from the latch 3, the timing control signals T₀, T₁, ..., T₇ and the output signal switching signals OE1 and OE2 from the timing control signal generating circuit 4. Then, the voltage control circuit 5 outputs output control signals CON1 and CON2 for each horizontal period at specific levels depending on the contents of the received signals and the output signal switching signals, as shown in Fig. 7. More specifically, when the output signal switching signals OE1 and OE2 represent logic "1" and logic "0", respectively, the control signal CON1 is output for a period corresponding to the pulse width of the control signal T₀, T₁, ..., or T₇ selected depending on the contents of the video signals HnD₀, HnD₁, and HnD₂ is maintained at the H level. Meanwhile, the control signal CON2 is maintained at the L level regardless of the contents of the video signals HnD₀, HnD₁, and HnD₂. When the output signal switching signals OE1 and OE2 represent logic "0" (corresponding to the L level) and logic "1" (corresponding to the H level), respectively, the control signal CON1 takes the L level regardless of the contents of the video signals HnD₀, HnD₁, and HnD₂. Meanwhile, the control signal CON2 is maintained at the L level for a period corresponding to the pulse width of the timing signal T₀, T₁, ..., or T₇ selected depending on the contents of the video signals HnD₀, HnD₁, and HnD₂. is maintained at the H level as selected depending on the contents of the video signals HnD₀, HnD₁ and HnD₂. When the output signal switching signals OE1 and OE2 both represent logic "0", the control signals CON1 and CON2 are switched to the "L" level regardless of the contents of the video signals HnD₀, HnD₁ and HnD₂. Note that there is no case where both the signals OE1 and OE2 represent logic "1" as shown in Fig. 5.
Wie es in Fig. 3 dargestellt ist, besteht die Ausgangsspannungs-Erzeugungsschaltung 6 (genauer gesagt ihr Teil, der die Signalgruppe n verarbeitet) aus Verdrahtungen L1 und L2, die eine externe Spannungsquelle (Spannung V) mit einer Sourceleitung (Signalelektrode) On verbinden, Kondensatoren C1 und C2, die zwischen jede der Verdrahtungen L1 und L2 und Masse geschaltet sind, und Analogschaltern ASW1, ASW2, ASW3 und ASW4. Die Analogschalter ASW1 und ASW3 sind in der Verdrahtung L1 und in abgewandten Seiten des Kondensators C1 zur externen Spannungsquelle bzw. zur Sourceleitung On angeordnet. Diese Analogschalter ASW1 und ASW3 werden durch das Steuersignal CON1 von der Spannungssteuerschaltung 5 und das Ausgangssignal-Umschaltsignal OE2 von der Zeitsteuersignal- Erzeugungsschaltung 4 ein- und ausgeschaltet (die Schalter werden eingeschaltet, wenn sich jedes Steuersignal auf dem Pegel H befindet, und sie werden ausgeschaltet, wenn sich jedes Steuersignal auf dem Pegel L befindet). Andererseits sind die Analogschalter ASW2 und ASW4 in der Verdrahtung L2 und zur externen Spannungsquelle bzw. zur Sourceleitung (Signalelektrode) On ausgehend vom Kondensator C2 angeordnet. Diese Schalter ASW2 und ASW4 werden abhängig vom Steuersignal KON2 von der Spannungssteuerschaltung 5 und vom Ausgangssignal-Umschaltsignal OE1 von der Zeitsteuersignal Erzeugungsschaltung 4 ein- und ausgeschaltet (die Schalter werden eingeschaltet, wenn sich jedes Steuersignal auf dem Pegel H befindet, und sie werden ausgeschaltet, wenn sich jedes Steuersignal auf dem Pegel L befindet).As shown in Fig. 3, the output voltage generating circuit 6 (more specifically, its part that processes the signal group n) is composed of wirings L1 and L2 connecting an external voltage source (voltage V) to a source line (signal electrode) On, capacitors C1 and C2 connected between each of the wirings L1 and L2 and ground, and analog switches ASW1, ASW2, ASW3, and ASW4. The analog switches ASW1 and ASW3 are arranged in the wiring L1 and in opposite sides of the capacitor C1 to the external voltage source and the source line On, respectively. These analog switches ASW1 and ASW3 are turned on and off (the switches are turned on when each control signal is at H level, and they are turned off when each control signal is at L level). On the other hand, the analog switches ASW2 and ASW4 are arranged in the wiring L2 and to the external voltage source and the source line (signal electrode) On from the capacitor C2, respectively. These switches ASW2 and ASW4 are turned on and off depending on the control signal KON2 from the voltage control circuit 5 and the output signal switching signal OE1 from the timing signal generating circuit 4 (the switches are turned on when each control signal is at H level, and they are turned off when each control signal is at L level).
Der obenangegebene Sourcetreiber 7 arbeitet wie folgt. Als erstes werden, wenn das Schieberegister 1 einen Abtastimpuls Tsmpn für das Pixel n ausgibt, die von außen eingegebenen Videosignale D&sub0;, D&sub1; und D&sub2; bei der Vorderflanke des Abtastimpulses Tsmpn in den Abtastspeicher 2 aufgenommen. Dann werden diese abgetasteten Videosignale als Videosignale SnD&sub0;, SnD&sub1; und SnD&sub2; in den drei D-Flip-Flops 21, 22 und 23 des Abtastspeichers 2 (Teil, der die Signalgruppe n verarbeitet) aufrechterhalten. Wenn der Abtastvorgang für eine Horizontalperiode abgeschlossen ist, wird das Impulssignal OE in den Haltespeicher 3 eingegeben. Auf das Impulssignal OE hin werden die im Abtastspeicher 2 aufrechterhaltenen Videosignale SnD&sub0;, SnD&sub1; und SnD&sub2; vom Haltespeicher 3 (drei D-Flip-Flops 31, 32 und 33) empfangen, um dann als Videosignale HnD&sub0;, HnD&sub1; und HnD&sub2; an die Spannungssteuerschaltung 5 übertragen zu werden. Die Spannungssteuerschaltung 5 gibt das Steuersignal CON1 oder CON2 vom Pegel H für diejenige Periode aus, die der Impulsbreite des Zeitsteuersignals T&sub0;, T&sub1;, ... oder T&sub7; entspricht, wie es in jeder Horizontalperiode auf Grundlage des Inhalts der Videosignale HnD&sub0;, HnD&sub1; und HnD&sub2; ausgewählt wird, wie oben beschrieben. Nun sei angenommen, dass sich in einer speziellen Horizontalperiode das Ausgangssignal-Umschaltsignal OE1 auf dem Pegel H und das Ausgangssignal-Umschaltsignal OE2 auf dein Pegel L befindet. In diesem Fall wird das Steuersignal CON1 auf den Pegel H geschaltet, und das Steuersignal CON2 wird auf den Pegel L geschaltet. Demgemäß werden in der Ausgangsspannungs-Erzeugungsschaltung 6 die Analogschalter ASW1 und ASW4 eingeschaltet, während die Analogschalter ASW2 und ASW3 ausgeschaltet werden. Daher wird der Kondensator C1 über die Analogschalter ASW1 für eine Periode mit der externen Versorgungsspannung V geladen, die der Impulsbreite des Zeitsteuersignals T&sub0;, T&sub1;, ... oder T&sub7; entspricht, wie es durch die Spannungssteuerschaltung 5 ausgewählt wird. Dabei wird durch Zuführen der externen Versorgungsspannung V von einer exter nen Spannungsquelle mit einem Potential, das mit Ablauf der Zeit höher wird, wie es in Fig. 10 dargestellt ist, eine Treiberspannung, die dem Inhalt der Videosignale D&sub0;, D&sub1; und D&sub2; entspricht, zwischen den Elektroden des Kondensators C1 erzeugt. Andererseits wird eine Spannung, auf die der Kon densator C2 in der vorangehenden Horizontalperiode geladen wurde, von diesem über den Analogschalter ASW4 an die Sourceleitung (Signalelektrode) On ausgegeben.The above-mentioned source driver 7 operates as follows. First, when the shift register 1 outputs a sampling pulse Tsmpn for the pixel n, the externally input video signals D�0, D₁ and D₂ are taken into the sampling memory 2 at the leading edge of the sampling pulse Tsmpn. Then, these sampled video signals are held as video signals SnD�0, SnD₁ and SnD₂ in the three D flip-flops 21, 22 and 23 of the sampling memory 2 (part which processes the signal group n). When the sampling operation for one horizontal period is completed, the pulse signal OE is input to the latch 3. In response to the pulse signal OE, the video signals SnD�0, SnD₁ and SnD₂ held in the sampling memory 2 are from the latch 3 (three D flip-flops 31, 32 and 33) to be then transmitted to the voltage control circuit 5 as video signals HnD�0, HnD�1 and HnD₂. The voltage control circuit 5 outputs the control signal CON1 or CON2 of H level for the period corresponding to the pulse width of the timing signal T�0, T�1, ... or T₇ selected in each horizontal period based on the contents of the video signals HnD�0, HnD₁ and HnD₂ as described above. Now, assume that that in a specific horizontal period, the output signal switching signal OE1 is at the H level and the output signal switching signal OE2 is at the L level. In this case, the control signal CON1 is switched to the H level and the control signal CON2 is switched to the L level. Accordingly, in the output voltage generating circuit 6, the analog switches ASW1 and ASW4 are turned on while the analog switches ASW2 and ASW3 are turned off. Therefore, the capacitor C1 is charged via the analog switches ASW1 for a period with the external power supply voltage V corresponding to the pulse width of the timing signal T₀, T₁, ... or T₇ as selected by the voltage control circuit 5. At this time, by supplying the external power supply voltage V from an external voltage source having a potential which becomes higher with the lapse of time as shown in Fig. 10, a drive voltage corresponding to the content of the video signals D₀, D₁, ... is generated. and D₂ is generated between the electrodes of the capacitor C1. On the other hand, a voltage to which the capacitor C2 has been charged in the preceding horizontal period is output therefrom to the source line (signal electrode) On via the analog switch ASW4.
Wie es aus dem Vorstehenden ersichtlich ist, dienen die Ausgangssignal-Umschaltsignale OE1, OE2 dazu, zu bestimmen, welcher der Kondensatoren C1, C2 mit der externen Versorgungsspannung geladen werden sollte und welche der Spannungen, auf die die Kondensatoren C1, C2 aufgeladen wurden, die Sourceleitung On geliefert werden sollte.As can be seen from the above, the output signal switching signals OE1, OE2 serve to determine which of the capacitors C1, C2 should be charged with the external supply voltage and which of the voltages to which the capacitors C1, C2 have been charged should be supplied to the source line On.
In der nächsten Horizontalperiode wird das Ausgangssignal- Umschaltsignal OE1 auf den Pegel L geschaltet, und das Ausgangssignal OE2 wird auf den Pegel H geschaltet. In diesem Fall wird das Steuersignal CON1 auf den Pegel L geschaltet, und das Steuersignal CON2 wird auf den Pegel H geschaltet.In the next horizontal period, the output signal switching signal OE1 is switched to the L level, and the output signal OE2 is switched to the H level. In this case, the control signal CON1 is switched to the L level, and the control signal CON2 is switched to the H level.
Durch diese Änderungen des Spannungszustands werden die Analogschalter ASW1 und ASW4 ausgeschaltet&sub1; während die Analogschalter ASW2 und ASW3 eingeschaltet werden, was jeweils in der Ausgangsspannungs-Erzeugungsschaltung 6 erfolgt. Daher wird der Kondensator C2 durch den Analogschalter ASW2 mit der externen Versorgungsspannung V geladen, und zwar für eine Periode, die der Impulsbreite des Zeitsteuersignals T&sub0;, T&sub1;, ... oder T&sub7; entspricht, wie es durch die Spannungssteuerschaltung 5 ausgewählt wurde. Dabei wird, da von der externen Spannungsquelle eine externe Versorgungsspannung V geliefert wird, deren Potential im Verlauf der Zeit höher wird, wie in Fig. 10 dargestellt, zwischen den Elektroden des Kondensators C2 eine Treiberspannung erzeugt, deren Pegel dem Inhalt der Videosignale D&sub0;, D&sub1; und D&sub2; entspricht.By these changes in the voltage state, the analog switches ASW1 and ASW4 are turned off while the analog switches ASW2 and ASW3 are turned on, both in the output voltage generating circuit 6. Therefore, the capacitor C2 is charged with the external power supply voltage V through the analog switch ASW2 for a period corresponding to the pulse width of the timing signal T0, T1, ... or T7 as selected by the voltage control circuit 5. At this time, since an external power supply voltage V is supplied from the external power source and the potential of the voltage becomes higher with the passage of time as shown in Fig. 10, a driving voltage of the level corresponding to the content of the video signals D0, D1 and D2 is generated between the electrodes of the capacitor C2.
Andererseits wird vom Kondensator C1 über den Analogschalter ASW3 eine Spannung an die Sourceleitung On ausgegeben, die der Spannung (Treiberspannung) entspricht, auf die in der vorigen Horizontalperiode aufgeladen wurde. Wie es aus dem obigen ersichtlich ist, kann, während ein Kondensator geladen wird, der andere Kondensator eine Treiberspannung ausgeben, so dass von der Ausgangsspannungs-Erzeugungsschaltung 6 kontinuierlich Treiberspannungen mit mehreren Pegeln ausgegeben werden. Obwohl ein Moment entsteht, bei einem Übergang von einer Horizontalperiode auf eine andere, in dem sich die Ausgangssignal-Umschaltsignale OE1 und OE2 beide auf dem Pegel L befinden und sich die Steuersignale CON1 und CON2 beide auf dem Pegel L befinden (die Analogschalter ASW1 und ASW4 befinden sich alle im ausgeschalteten Zustand), wird auf den obenangegebenen Vorgang in jeder Horizontalperiode beinahe kein Einfluss ausgeübt.On the other hand, a voltage corresponding to the voltage (drive voltage) charged in the previous horizontal period is output from the capacitor C1 to the source line On via the analog switch ASW3. As is apparent from the above, while one capacitor is being charged, the other capacitor can output a drive voltage, so that drive voltages of multiple levels are continuously output from the output voltage generating circuit 6. Although there is a moment at a transition from one horizontal period to another in which the output signal switching signals OE1 and OE2 are both at the L level and the control signals CON1 and CON2 are both at the L level (the analog switches ASW1 and ASW4 are all in the off state), almost no influence is exerted on the above-mentioned operation in each horizontal period.
Wie oben beschrieben, kann der Sourcetreiber 7 mit einer einzelnen externen Spannungsquelle Treiberspannungen mit mehreren Pegel erzeugen. Wenn die Bitanzahl des Videosignals erhöht wird, um die Anzahl von Graustufen eines Bilds zu erhöhen, erzeugt die Zeitsteuersignal-Erzeugungsschaltung 4 eine erhöhte, der Anzahl der Graustufen entsprechende Anzahl von Zeitsteuersignalen, um auf Grundlage der Zeitsteuersignale die Erzeugung von Treiberspannungen mit mehreren Pegeln zu ermöglichen. Auf diese Weise können Treibersignale mit mehreren Pegeln geliefert werden, ohne dass die Anzahl externer Spannungsquellen erhöht wird.As described above, the source driver 7 can generate multi-level drive voltages with a single external voltage source. When the bit number of the video signal is increased to increase the number of gray levels of an image, increase, the timing signal generating circuit 4 generates an increased number of timing signals corresponding to the number of gray levels to enable generation of multi-level drive voltages based on the timing signals. In this way, multi-level drive signals can be supplied without increasing the number of external voltage sources.
Wenn als Anzeigetafel 300 eine Flüssigkristall-Anzeigetafel verwendet wird, die im Normalzustand hell ist, variiert das Lichttransmissionsvermögen im mittleren Spannungsbereich und ist in den Bereichen mit niedriger und hoher Spannung gesättigt, wie in Fig. 11 dargestellt. Da ein digitales 1-Bit- Anzeigesystem nur den Ein- und den Aus-Zustand anzeigt, kann hoher Kontrast erzielt werden, solange die Anzeigetafel mit Spannungen im Bereich mit niedriger und mit hoher Spannung betrieben wird. Da sich bei einem Anzeigesystem mit mehreren Graustufen das Lichttransmissionsvermögen in den Bereichen mit niedriger und hoher Spannung hinsichtlich der angelegten Spannung V nichtlinear ändert, kann jedoch die beabsichtigte Helligkeit nicht ohne eine Modifizierung der angelegten Spannung V erzielt werden, was dazu führt, dass es nicht gelingt, korrekte Farben anzuzeigen. Daher wird die Charakteristikkurve (Spannung-Zeit-Charakteristik) der in Fig. 10 dargestellten externen Versorgungsspannung so korrigiert, wie es in Fig. 12 dargestellt ist, um Spannungspegel oder Abstufungen mit linearer Charakteristik zu schaffen.When a liquid crystal display panel that is bright in the normal state is used as the display panel 300, the light transmittance varies in the middle voltage region and is saturated in the low and high voltage regions, as shown in Fig. 11. Since a 1-bit digital display system only displays the on and off states, high contrast can be achieved as long as the display panel is operated with voltages in the low and high voltage regions. However, in a multi-gray level display system, since the light transmittance in the low and high voltage regions changes nonlinearly with respect to the applied voltage V, the intended brightness cannot be achieved without modifying the applied voltage V, resulting in failure to display correct colors. Therefore, the characteristic curve (voltage-time characteristic) of the external supply voltage shown in Fig. 10 is corrected as shown in Fig. 12 to provide voltage levels or gradations with linear characteristics.
Es wird hier darauf hingewiesen, dass sich zwar zum aktuellen Zeitpunkt das Transmissionsvermögen im mittleren Spannungsbereich ändert, wie in Fig. 11 dargestellt, dass sich jedoch das Transmissionsvermögen zukünftig im Bereich niedriger Spannungen ändern muss, da dann ein Flüssigkristalldisplay unter Verwendung einer niedrigen Treiberspannung wie z. B. einer solchen von 3 V verwendet werden kann.It is noted here that although the transmittance changes in the medium voltage range as shown in Fig. 11 at present, the transmittance must change in the low voltage range in the future because then a liquid crystal display can be used using a low drive voltage such as 3 V.
Die Erfindung kann auf andere spezielle Formen realisiert werden, ohne von ihrem Schutzumfang abzuweichen, wie er durch die Ansprüche definiert ist.The invention may be embodied in other specific forms without departing from its scope as defined by the claims.
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