JP2000148096A - デジタル画像信号入力対応周辺回路内蔵型液晶表示装置 - Google Patents

デジタル画像信号入力対応周辺回路内蔵型液晶表示装置

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JP2000148096A
JP2000148096A JP10318655A JP31865598A JP2000148096A JP 2000148096 A JP2000148096 A JP 2000148096A JP 10318655 A JP10318655 A JP 10318655A JP 31865598 A JP31865598 A JP 31865598A JP 2000148096 A JP2000148096 A JP 2000148096A
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Hiroshi Kageyama
景山  寛
Hideo Sato
秀夫 佐藤
Yoshiaki Mikami
佳朗 三上
Tatsuya Okubo
竜也 大久保
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Hitachi Ltd
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    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
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Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明の目的は、TFTのスレッショルド電圧
が電圧精度に影響しない回路構成を持たせることでTF
Tを用いて作成可能とし、かつ、素子数を少なくし、回
路面積を低減した液晶表示装置を提供することである。 【解決手段】本発明では、ドレインドライバ内でアナロ
グ電圧入力部からドレイン線にアナログ電圧を供給する
電流経路にある回路素子が、全てアナログマルチプレク
サを含むアナログスイッチによって構成されている。さ
らに、ドレインドライバが画像データの上位ビットによ
って制御される第一の回路と、画像データの下位ビット
によって制御される第二の回路によって構成され、第一
の回路はアナログ電圧入力部から供給される複数のアナ
ログ電圧を選択出力し、第二の回路は前記第一の回路の
出力を所定のタイミングでドレイン線に電圧をサンプリ
ングする回路を具備している。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は周辺回路を内蔵した
液晶表示装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の液晶表示装置において、多階調表
示する技術として特開平5−35200号公報がある。本発明
と直接関係のある部分を図21に示す。41は第一の表
示電圧発生手段、42は第二の表示電圧発生手段、43
は線順次タイミング回路である。線順次タイミング回路
43はキャパシタ44,45とスイッチ回路46,出力
バッファ47で構成されている。第一の表示電圧発生手
段41と第二の表示電圧発生手段42によって多階調の
電圧を発生し、発生した電圧はキャパシタ44に保持さ
れ、ラッチ信号のタイミングでキャパシタ45にサンプ
リングされる。キャパシタ45にサンプリングされた電
圧は出力バッファ47で増幅され出力される。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】薄膜トランジスタ(以
下TFTと略す)のスレッショルド電圧はTFT毎の個
体差が大きく、また、経時変化も激しい。そのために、
TFTを用いて作成した電流増幅回路や電圧増幅回路な
どのアナログ電圧を増幅するバッファ回路は、出力の電
圧精度を上げることが困難である。したがって、バッフ
ァ47をTFTで構成すると出力電圧精度が悪くなり表
示画像に悪影響を及ぼすことになる。また、出力バッフ
ァ47を省略すると、高精度の電圧を出力するためには
キャパシタ44と45の容量は大きくする必要があり、
キャパシタ44,45は大面積になるためドライバ回路
面積が大きくなってしまう。以上の理由により、TFT
で形成したドライバ回路には図21の構成は適用するこ
とが困難である。
【0004】本発明の目的は、TFTのスレッショルド
電圧の個体差や経時変化が電圧精度に影響しない回路構
成を持たせることでTFTを用いて作成可能とし、か
つ、素子数を少なくし、回路面積を低減した液晶表示装
置を提供するものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明では、ドレインド
ライバ内でアナログ電圧入力部からドレイン線にアナロ
グ電圧を供給する電流経路にある回路素子が、全てアナ
ログマルチプレクサを含むアナログスイッチによって構
成されている。さらに、ドレインドライバが画像データ
の上位ビットによって制御される第一の回路と、画像デ
ータの下位ビットによって制御される第二の回路によっ
て構成され、第一の回路はアナログ電圧入力部から供給
される複数のアナログ電圧を選択出力し、第二の回路は
前記第一の回路の出力を所定のタイミングでドレイン線
に電圧をサンプリングする回路を具備している。
【0006】さらに、本発明では、前記マルチプレクサ
が前記アナログマルチプレクサと同じ回路構成で形成さ
れている。
【0007】さらに、画像データの上位jビットと画像
データの下位kビットが、画像データのビット数mが偶
数の場合にはj=kの同ビット数に分けられ、または画
像ビット数mが奇数の場合には、j=k+1あるいはk
=j+1の関係にあるビット数に分けられている。
【0008】
【発明の実施の形態】図1に本発明の実施例を示す。絶
縁基板1の表面には、マトリクス状に配置されたドレイ
ン線DL,ゲート線GLおよびドレイン線DLとゲート
線GLの交点毎に配置された画素TFT5,表示電極P
Xからなる表示領域2と、TFTを用いて構成されたド
レインドライバ3,ゲートドライバ4,メモリ7があ
る。図1では、液晶表示装置の構成を分かりやすくする
ためドレイン線DLとゲート線GLの本数を2本ずつし
か記述していないが、実際には複数本あり、例えば、横
640×縦480×RGBのVGAサイズの液晶表示装
置では、ゲート線GLが480本、ドレイン線DLが1
920本ある。
【0009】ドレインドライバは、アナログ信号バスV
R0〜VR3,アナログ信号入力部8,複数のアナログ
マルチプレクサMP1によって構成される第一の回路C
C1と、パルス信号バスTP0〜TP3とパルス信号入
力部9,複数のマルチプレクサMP2,複数のアナログ
スイッチASWによって構成される第二の回路CC2で
構成される。アナログマルチプレクサMP1,マルチプ
レクサMP2,アナログスイッチASWは、1本のドレ
イン線DLに対して、各1素子ずつある。
【0010】メモリ7に記憶されているmビットの画像
データを、上位jビット,下位kビットに分け、上位j
ビットのデータによりアナログマルチプレクサMP1
を、下位kビットによりマルチプレクサMP2の選択動
作をする。m,j,kの関係はm=j+k,j≧1,k
≧1である。m,j,kは自然数ならいくつでも構わな
いが、実施例では映像データのビット数mは4ビットで
あり、上位ビット数jは2ビット、下位ビット数kは2
ビットに分けた例である。
【0011】第一の回路を構成するアナログマルチプレ
クサMP1は全てアナログ信号バスVR0〜VR3に接
続し、メモリ7が記憶する映像データの上位j=2ビッ
トにしたがって選択動作する。アナログ信号バスVR0
〜VR3は2^j本あり、実施例ではj=2であるので
4本である。
【0012】また、第二の回路を構成するマルチプレク
サMP2は全てパルス信号バスに接続し、メモリ7が記
憶する映像データの下位k=2ビットにしたがって選択
動作する。パルス信号バスは2^k本あり、実施例では
k=2であるので4本である。
【0013】アナログマルチプレクサMP1の出力は、
アナログスイッチASWを通してドレイン線DLに接続
している。アナログスイッチASWのON/OFFはマ
ルチプレクサMP2の出力電圧レベルによって制御され
る。実施例ではマルチプレクサMP2の出力がハイレベ
ル(H)のときに、アナログスイッチASWがON、ロ
ーレベル(L)のときにOFFとなる。
【0014】ドレイン線DLにはドレイン線DL自体が
持つ静電容量であるドレイン線容量CDがあり、アナロ
グスイッチASWがOFFのときに、ドレイン線DLの
電圧を保持する働きをする。
【0015】図2にTFTで形成したアナログマルチプ
レクサMP1とマルチプレクサMP2に使用する2ビット
のアナログマルチプレクサの回路図を示す。実施例で
は、マルチプレクサMP2はアナログマルチプレクサを
用いており、アナログマルチプレクサMP1と全く同じ
構造である。
【0016】図2のアナログマルチプレクサは、ドレイ
ン−ソースを互いに接続するように2つ直列に接続した
nチャネルTFTと、同様に2つ直列に接続したpチャ
ネルTFTをペアにしたトランスミッションゲート10
を4回路用いて構成されており、4つのトランスミッシ
ョンゲート10の片端を接続して出力端子Aout とし、
それぞれのもう一方の片端をA0〜A3の入力端子とし
ている。
【0017】4つのトランスミッションゲートを構成す
るTFTのゲートに選択信号B0,B1がバイナリコー
ドに対応して交互に接続するようにすることで、図3に
示すように2ビットのデジタル選択信号に対してA0〜
A3の信号を選択することができる。
【0018】B0,B1の記号に上線が引かれた記号
は、B0,B1の反転信号を表している。図2のアナロ
グマルチプレクサの駆動には選択信号B0,B1はメモ
リ7の出力に反転信号も用意されていることを想定して
いるが、用意できない場合はメモリ7の出力に図4に示
す回路を付随することで反転信号を発生することができ
る。
【0019】また、図2は2ビットの例であるが、nビ
ットのアナログマルチプレクサを構成する場合は、トラ
ンスミッションゲート10を構成するTFTをn個直列
に接続し、2^n個のトランスミッションゲートを1組
にして構成する。
【0020】図5はアナログスイッチASWの回路図で
ある。アナログスイッチASWはトランスミッションゲ
ート11を構成するnチャネルTFT12,pチャネル
TFT13、およびpチャネルTFTの駆動信号を作る
インバータ14によって構成される。
【0021】図5のアナログスイッチ回路では、制御入
力Gがハイレベル(H)のときにアナログスイッチ両端
A−Y間は接続状態ONになり、制御入力Gがローレベ
ル(L)のときにアナログスイッチ両端A−Y間は開放
状態OFFになる。
【0022】制御入力GのH/L状態とアナログスイッ
チのON/OFFの対応を反転させる場合には、TFT
12とTFT13のn型,p型を反転させることで可能
である。
【0023】液晶表示装置では、画像データに対応し、
中心電圧Vcに対して対称な+および−方向の電圧を交
互に表示電極に印加することによって、電圧振幅に対応
した明暗のある映像が表示される。図1の実施例ではm
=4ビットであるから、2^m=16階調の明暗のある表
示が必要であるから16段階の電圧を供給する必要があ
る。さらに、中心電圧Vcから対称に交流化するため
に、倍の32段階の電圧を供給する必要がある。
【0024】図7は、図1の実施例のアナログ信号バス
VR0〜VR3およびパルス信号バスTP0〜TP3に
入力する波形を示している。アナログ信号バスVR0〜
VR3には(A)および(B)の波形を周期的に繰り返し
て入力される。
【0025】アナログ信号バスVR0〜VR3に入力さ
れる信号は16段階の電圧のうち隣接する4段階の電圧
を時間的に変化する波形である。アナログ信号バスVR
0〜VR3の波形において4段階の電圧が変化するタイ
ミングは、1ライン期間のT0からT4の間のT1,T
2,T3である。
【0026】パルス信号バスTP0〜TP3には、ハイ
レベル(H)とローレベル(L)の2つの状態をとり、
かつ、異なるパルス幅を持ったパルス波形が入力され
る。パルス信号バスTP0〜TP3のパルス波形は、立
ち上がりは1ライン期間の始めT0近傍であるが、立ち
下がりの時間は、それぞれ、Ta,Tb,Tc,Tdで
ある。但し、T0<Ta<T1,T1<Tb<T2,T
2<Tc<T3,T3<Td<T4の関係である。
【0027】次に表示電極PXに電圧が印加される具体
的動作を説明する。図8はアナログ信号バスVR0〜V
R3の波形が(A)の場合で、メモリ7に記憶された画
像データが「9」の場合の各部の電圧変化を示した図で
ある。この場合DLに出力されるべき電圧は画像データ
が「9」に対応した電圧Vc+V9である。「9」をバ
イナリコードに直すと(1001)であるから、映像デ
ータの上位2ビットは(10)=「2」、下位2ビット
は(01)=「1」であるから、アナログマルチプレク
サMP1はアナログ信号バスVR2を、マルチプレクサ
MP2はパルス信号バスTP1を選択する。VR2の電
圧は、Vc+V11からVc+V8の電圧値をT1〜T
3のタイミングで変化する。TP1の電圧は、Tcまで
ハイレベル(H)であり、Tcからローレベル(L)に
なる。T0近傍からTcまではVR1はハイレベルであ
り、アナログスイッチがONであるため、ドレイン線D
Lの電圧はVR1の電圧波形を追従する。Tcにおい
て、VR1がローレベルになり、アナログスイッチAS
WがOFFになるため、ドレイン線DLはVR1と分離
される。Tcの時点でドレイン線DLの電圧はVc+V
9である。ドレイン線DLにはドレイン線自体が持つ静
電容量CDが有るため、TcからT4までTcにおける
電圧Vc+V9が保持される。
【0028】以上説明した動作はメモリ7に記憶された
画像データが「9」の場合であったが、画像データが
「0」から「15」の場合においても同様であり、遅く
ともTdの時点には画像データに対応したVc+V0か
らVc+V15の電圧をドレイン線DLに発生すること
ができる。
【0029】また、図7(B)の場合においても以上説
明した動作によって、画像データが「0」から「15」
に対して、Tdの時点には画像データに対応したVc−
V0からVc−V15の電圧をドレイン線DLに発生す
ることができる。
【0030】図9に1フィールド期間のゲート線GLと
各部の電圧波形を示す。1フィールド期間には複数の1
ライン期間がある。複数あるゲート線GLは、ゲートド
ライバ4から出力される信号GL1〜GLnによってそ
れぞれ対応した1ライン期間#1〜#n毎に1回ハイレ
ベル(H)になる。
【0031】1ライン期間内においてゲート線GLのパ
ルスの立ち上がりは遅くともTdまでには完了してお
り、ハイレベルになったゲート線GLに接続する横一列
の画素TFT5はONになり、さらに接続する横一列の
表示電極PXと各ドレイン線DLは接続状態になる。ゲ
ート線GLがハイレベル(H)の間、表示電極PXの電
圧はドレイン線DLの電圧を追従する。ゲート線GLの
パルスのTdより後にある立ち下がりによって、横一列
の画素TFT5はOFFになり、さらに接続する横一列
の表示電極PX画素はフローティング状態になる。ゲー
ト線GLのパルスの立ち下がり時のドレイン線DLの電
圧は、表示電極PXが持つ表示電極容量CPによって保
持され、再び接続するゲート線GLがハイレベルになる
まで保持される。1フィールド期間を終えると、全ての
表示電極PXに所定の電圧が供給され、任意の画像を表
示することができる。
【0032】図10は図7のアナログ信号波形(A)お
よび(B)の出現パターン例を示す。(A)および
(B)のアナログ信号を図10に示すパターンで出現さ
せることによって表示電極PXの交流化が行われ、図1
0(a)によってフレーム毎反転駆動、図10(b)に
よって行毎反転駆動の両方に対応が可能である。
【0033】図11は、アナログ信号バスを2系統設け
た場合の実施例でドレインドライバの部分を示した図で
ある。ドレインドライバ以外の部分は図1の実施例と同
様である。アナログ信号バスVR0o〜VR3oは、奇
数番目のドレイン線に対応したアナログマルチプレクサ
MP1oに、アナログ信号バスVR0e〜VR3eは、
偶数番目のドレイン線に対応したアナログマルチプレク
サMP1e接続している。
【0034】図11において、VR0o〜VR3oおよ
びVR0e〜VR3eには、図7の(A)および(B)
のVR0〜VR3と同じ波形を供給するが、VR0o〜
VR3oが(A)のときはVR0e〜VR3eが
(B)、逆にVR0o〜VR3oが(B)のときはVR
0e〜VR3eが(A)と相反するパターンで供給す
る。
【0035】図12は図7のアナログ信号波形(A)お
よび(B)の出現パターン例を示す。(A)および
(B)のアナログ信号を図12に示すパターンで出現さ
せることによって表示電極電圧PXの交流化が行われ、
図12(a)によって列毎反転駆動、図12(b)によ
ってドット毎反転駆動の両方に対応が可能である。
【0036】図1および図11の実施例を駆動するため
の、図7に示したアナログ信号バスとパルス信号バスの
信号波形は、少なくとも一方はドレインドライバ3の内
部で作成することが可能である。
【0037】図13は、アナログ信号発生回路ASGを
ドレインドライバ3内に設けた場合の実施例であり、ド
レインドライバ3の部分を示した図である。ドレインド
ライバ以外の部分は図1の実施例と同様である。アナロ
グ信号発生回路ASGはアナログ信号入力部20と、ア
ナログ信号バスVR0〜VR3の間に設けてある。
【0038】図14にアナログ信号発生回路ASGの回
路図を示す。アナログ信号発生回路ASGは、8回路あ
るj=2ビット選択のアナログマルチプレクサ21と、
4回路ある1ビット選択のアナログマルチプレクサ22
によって構成される。
【0039】アナログマルチプレクサ21は図2の回路
を用い、アナログマルチプレクサ22は図15に示す回
路を用いる。
【0040】アナログ信号入力部20は32端子あり、
基準電圧Vc+V15からVc+V0、およびVc−V
15からVc−V0の32段階の固定電圧が外部から供
給される。SA0,SA1は、多重化のタイミングT
0,T1,T2,T3,T4を表現するバイナリ信号で
あり、図16に示したタイミングで信号が供給される。
【0041】IVはA/Bの切り換え信号入力であり、
IVの状態によって、AおよびBのいずれかの波形を発
生するかを決める。
【0042】以上のVc+V15からVc+V0、およ
びVc−V15からVc−V0,SA0,SA1,IV
の信号をアナログ信号発生回路ASGに供給することに
よってアナログ信号バスVR0からVR3に図7のアナ
ログ信号バスVR0〜VR3の波形を発生することが可能
となる。
【0043】図17は、パルス信号発生回路PSGをド
レインドライバ3内に設けた場合の実施例であり、ドレ
インドライバ3の部分を示した図である。ドレインドラ
イバ3以外の部分は図1の実施例と同様である。パルス
信号発生回路PSGはパルス信号バスTP0〜TP3に
接続している。
【0044】図18にパルス信号発生回路PSGの回路
図を示す。パルス信号発生回路PSGは、4つのNAND
ゲート26と3つのインバータ25によって構成されて
いる。SB0,SB1は、Ta,Tb,Tc,Tdタイ
ミングを表現するバイナリデータ信号であり、図19に
示すタイミングで信号が供給される。
【0045】SB0,SB1の信号をパルス信号発生回
路に供給することによって、図7に示したパルス信号バ
スTP0〜TP3のパルス信号を発生することが可能と
なる。k=2ビットのアドレス信号によって4つの異な
るパルス幅を持つパルスを発生する。パルス発生回路
は、外部回路として液晶表示装置に含まなくてもよい。
なお、以上の説明にあったインバータは図22(a)、
NANDゲートは図22(b)に示した回路によってT
FTを用いて構成することができる。
【0046】図20(a)は図1の実施例のアナログ電
圧を供給するドレインドライバ3から、ドレイン線まで
の経路と、経路にあるTFT素子の接続関係を表した図
である。
【0047】アナログ信号入力部8に入力された信号
は、アナログ信号バスVR0〜VR3のいずれか、アナ
ログマルチプレクサMP1,アナログスイッチASWを
通る経路30を通してドレイン線DLに供給される。
【0048】また、アナログ信号発生回路ASGが内蔵
されている場合は、図20(b)に示す経路になり、ア
ナログ信号入力部20に入力された信号は、アナログ信
号発生回路ASG,アナログ信号バスVR0〜VR3の
いずれか、アナログマルチプレクサMP1,アナログス
イッチASWを通る経路31を通してドレイン線DLに
供給される。
【0049】アナログ信号はTFTのドレイン−ソース
間を直列に接続した複数のアナログスイッチを通して供
給されるため、画素電極の電圧精度は、TFTのON抵
抗とドレインドライバ内の配線抵抗,表示電極容量CD
による信号遅延によって影響を受けるが、TFTのスレ
ッショルド電圧には依存せず、信号遅延時間を最適に設
計することにより高精度に安定動作する回路が可能であ
る。
【0050】TFTのON抵抗とドレインドライバ内の
配線抵抗,表示電極容量CDにより、ドレイン線DLの
電圧にはT1,T2,T3の電圧変化点で信号遅延が発
生する。電圧変化が大きいほど、ドレイン線の電圧精度
に大きく影響する。図7のアナログ信号バスVR0〜V
R3のように隣接した電圧を順次供給することにより、
T1,T2,T3の電圧変化点で発生する信号遅延によ
る電圧精度の影響を小さくすることができる。
【0051】マルチプレクサMP2にアナログマルチプ
レクサMP1を用いることで、図2に示したようにマル
チプレクサMP2の回路に電源配線が必要でなくなるた
め、回路が簡単になり、ドレインドライバの回路規模を
小さくすることができる。
【0052】ドレインドライバを構成するTFTの個数
が少ないほど、ドレインドライバの回路規模を小さくす
ることができる。図1の実施例およびその他の実施例
で、mビットの映像データを表示し、上位jビットと下
位kビットに分ける構成である場合、MP1とMP2を
構成するTFT数はそれぞれ、2^(j+1),2^(k
+1)であり、合計のTFTの個数S=2^(j+1)
+2^(k+1)は、相加相乗平均により最小の値をと
るのはj=kであることがわかる。但し、m,j,kは
整数であり、mが偶数のとき、j=k=m/2とするこ
とで、Sは最小になる。mが奇数のとき、j=k+1、
または、k=j+1とすることでSは最小になる。
【0053】
【発明の効果】本発明によれば、TFTのスレッショル
ド電圧が電圧精度に影響しない回路構成を持たせること
でデジタルインターフェースを持った液晶表示装置を提
供することができる。さらに、ドレインドライバ素子数
を少なくし、回路面積を低減した液晶表示装置を提供す
ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の液晶表示装置の実施例(以下、本実施
例と略す)を表した図である。
【図2】本実施例の構成要素であるアナログマルチプレ
クサおよびマルチプレクサの回路図である。
【図3】本実施例の構成要素であるアナログマルチプレ
クサおよびマルチプレクサの動作表である。
【図4】反転信号発生回路例である。
【図5】本実施例の構成要素であるアナログスイッチの
回路図である。
【図6】本実施例の構成要素であるアナログスイッチの
動作表である。
【図7】本実施例の構成要素であるアナログ信号バスと
パルス信号バスに入力する波形を示した図である。
【図8】本実施例の各部の動作波形の具体的一例を示し
た図である。
【図9】本実施例の1フィールド期間のゲート線と各部
の電圧波形を示した図である。
【図10】本実施例の図7のアナログ信号波形(A)お
よび(B)の出現パターン例を示した図である。
【図11】本実施例でアナログ信号バスを2系統設けた
場合の実施例のドレインドライバの部分を示した図であ
る。
【図12】本実施例でアナログ信号バスを2系統設けた
場合の実施例の図7のアナログ信号波形(A)および
(B)の出現パターン例を示した図である。
【図13】本実施例でアナログ信号発生回路をドレイン
ドライバ内に設けた場合の実施例のドレインドライバの
部分を示した図である。
【図14】本実施例でアナログ信号発生回路をドレイン
ドライバ内に設けた場合のアナログ信号発生回路ASG
の回路図である。
【図15】本実施例のアナログ信号発生回路に用いられ
る1ビット選択のアナログマルチプレクサの回路図であ
る。
【図16】本実施例のアナログ信号発生回路に用いられ
るタイミング信号を示した図である。
【図17】本実施例でパルス信号発生回路をドレインド
ライバ内に設けた場合の実施例のドレインドライバの部
分を示した図である。
【図18】本実施例のパルス信号発生回路をドレインド
ライバ内に設けた場合のパルス信号発生回路PSGの回
路図である。
【図19】本実施例のパルス信号発生回路に用いられる
タイミング信号を示した図である。
【図20】本実施例のアナログ電圧を供給するアナログ
信号入力部からドレイン線までの経路と、経路にあるT
FT素子の接続関係を表した図である。
【図21】本発明に係わる従来の液晶表示装置の要点を
表した図である。
【図22】本実施例に用いられるのインバータとNAN
Dゲートの構成例を示した図である。
【符号の説明】
DL…ドレイン線、GL…ゲート線、PX…表示電極、
CD…ドレイン線容量、CP…表示電極容量、CC1…
第一の回路、CC2…第二の回路、MP1,MP1o,
MP1e,21,22…アナログマルチプレクサ、MP
2…マルチプレクサ、ASW…アナログスイッチ、VR
0〜VR3,VR0o〜VR3o,VR0e〜VR3e
…アナログ信号バス、TP0〜TP3…パルス信号バ
ス、ASG…アナログ信号発生回路、PSG…パルス信
号発生回路、1…絶縁基板、2…表示領域、3…ドレイ
ンドライバ、4…ゲートドライバ、5…画素TFT、7
…メモリ、8,20…アナログ信号入力部、9…パルス
信号入力部、10,11…トランスミッションゲート、
12…nチャネルTFT、13…pチャネルTFT、1
4,25…インバータ、26…NANDゲート、30,
31…電流経路、41…第一の表示電圧発生手段、42
…第二の表示電圧発生手段、43…線順次タイミング回
路、44,45…キャパシタ、46…スイッチ回路、4
7…出力バッファ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 三上 佳朗 茨城県日立市大みか町七丁目1番1号 株 式会社日立製作所日立研究所内 (72)発明者 大久保 竜也 茨城県ひたちなか市大字稲田1410番地 株 式会社日立製作所映像情報メディア事業部 内 Fターム(参考) 2H093 NA32 NA33 NC03 NC12 NC16 NC21 NC23 NC28 NC34 ND06 ND34 ND42 ND49 5C006 AA01 AA16 AC11 AC28 AF42 AF44 BB16 BC06 BC13 BC20 BF02 BF24 BF26 BF27 BF32 FA22 FA43 FA56 5C080 AA10 BB05 DD05 DD22 EE29 FF11 JJ02 JJ03 JJ04

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】少なくとも一方が透明な一対の基板と、前
    記基板に挟持された液晶層と、前記一対の基板の一方に
    は表示領域と、この表示領域を駆動するための周辺回路
    を有し、前記表示領域にはマトリクス状に配置された複
    数のドレイン線とゲート線および薄膜トランジスタが形
    成され、前記駆動回路領域には複数の薄膜トランジスタ
    で構成したドレインドライバとゲートドライバが形成さ
    れたデジタルの画像データを入力可能な多階調表示可能
    な液晶表示装置において、前記ドレインドライバが前記
    画像データの上位ビットによって制御される第一の回路
    と、前記画像データの下位ビットによって制御される第
    二の回路によって構成され、前記第一の回路はアナログ
    電圧入力部から供給される複数のアナログ電圧を選択出
    力する電圧選択手段であって、前記第二の回路は前記第
    一の回路の出力を所定のタイミングで前記ドレイン線に
    電圧をサンプリングする電圧供給手段であって、前記第
    一の回路および前記第二の回路内にあり、かつ前記アナ
    ログ電圧入力部から前記ドレイン線にアナログ電圧を供
    給する電流経路にある回路素子が、全てアナログマルチ
    プレクサを含むアナログスイッチによって構成されてい
    ることを特徴とする液晶表示装置。
  2. 【請求項2】請求項1において、前記画像データを上位
    jビットと下位kビットに分割し、外部と接続する少な
    くとも2^j本ある第一の配線群と、前記第一の配線群
    に接続し、前記画像データの上位jビットに従って前記
    第一の配線群の電圧を選択出力するアナログマルチプレ
    クサと、外部と接続する少なくとも2^k本ある第二の
    配線群と、前記第二の配線群に接続し、前記画像データ
    の下位kビットに従って前記第二の配線群の電圧を選択
    出力するマルチプレクサと、前記アナログマルチプレク
    サの選択出力と前記ドレイン配線を接続し、前記マルチ
    プレクサの出力値によって開閉を制御されるアナログス
    イッチによって構成されたドレインドライバを具備する
    ことを特徴とする液晶表示装置。
  3. 【請求項3】請求項1において、前記画像データを上位
    jビットと下位kビットに分割し、アナログマルチプレ
    クサにより構成されたアナログ信号発生回路と、前記ア
    ナログ信号発生回路に接続する少なくとも2^j本ある
    第一の配線群と、前記第一の配線群に接続し、前記画像
    データの上位jビットに従って前記第一の配線群のアナ
    ログ電圧を選択するアナログマルチプレクサと、異なる
    パルス幅のパルスを発生するパルス信号発生回路と、前
    記パルス信号発生回路に接続する少なくとも2^k本あ
    る第二の配線群と、前記第二の配線群に接続し、前記画
    像データの下位kビットに従って前記第二の配線群のパ
    ルス信号を選択するマルチプレクサと、前記アナログマ
    ルチプレクサの選択出力と前記ドレイン配線を接続し、
    前記マルチプレクサの出力値によって開閉を制御される
    アナログスイッチによって構成されたドレインドライバ
    を具備することを特徴とする液晶表示装置。
  4. 【請求項4】請求項1において、前記画像データを上位
    jビットと下位kビットに分割し、アナログマルチプレ
    クサにより構成されたアナログ信号発生回路と、前記ア
    ナログ信号発生回路に接続する少なくとも2^j本ある
    第一の配線群と、前記第一の配線群に接続し、前記画像
    データの上位jビットに従って前記第一の配線群のアナ
    ログ電圧を選択するアナログマルチプレクサと、外部と
    接続する少なくとも2^k本ある第二の配線群と、前記
    第二の配線群に接続し、前記画像データの下位kビット
    に従って前記第二の配線群の電圧を選択出力するマルチ
    プレクサと、前記アナログマルチプレクサの選択出力と
    前記ドレイン配線を接続し、前記マルチプレクサの出力
    値によって開閉を制御されるアナログスイッチによって
    構成されたドレインドライバを具備することを特徴とす
    る液晶表示装置。
  5. 【請求項5】請求項1において、前記画像データを上位
    jビットと下位kビットに分割し、外部と接続する少な
    くとも2^j本ある第一の配線群と、前記第一の配線群
    に接続し、前記画像データの上位jビットに従って前記
    第一の配線群の電圧を選択出力するアナログマルチプレ
    クサと、異なるパルス幅のパルスを発生するパルス信号
    発生回路と、前記パルス信号発生回路に接続する少なく
    とも2^k本ある第二の配線群と、前記第二の配線群に
    接続し、前記画像データの下位kビットに従って前記第
    二の配線群のパルス信号を選択するマルチプレクサと、
    前記アナログマルチプレクサの選択出力と前記ドレイン
    配線を接続し、前記マルチプレクサの出力値によって開
    閉を制御されるアナログスイッチによって構成されたド
    レインドライバを具備することを特徴とする液晶表示装
    置。
  6. 【請求項6】請求項3又は4において、前記アナログ電
    圧発生回路はアナログマルチプレクサによって構成さ
    れ、前記第一の配線群に複数段階あるアナログ電圧を隣
    接する電圧値順に多重化して供給する回路であることを
    特徴とする液晶表示装置。
  7. 【請求項7】請求項2,3,4,5又は6において、前
    記マルチプレクサが前記アナログマルチプレクサと同じ
    回路構成で形成されたことを特徴とする液晶表示装置。
  8. 【請求項8】請求項7において、前記画像データの上位
    jビットと前記画像データの下位kビットが、前記画像
    データのビット数mが偶数の場合にはj=kの同ビット
    数に分けられ、または前記画像ビット数mが奇数の場合
    には、j=k+1あるいはk=j+1の関係にあるビッ
    ト数に分けられたことを特徴とする液晶表示装置。
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