JP2000235365A - 表示装置の駆動回路 - Google Patents

表示装置の駆動回路

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JP2000235365A JP11037828A JP3782899A JP2000235365A JP 2000235365 A JP2000235365 A JP 2000235365A JP 11037828 A JP11037828 A JP 11037828A JP 3782899 A JP3782899 A JP 3782899A JP 2000235365 A JP2000235365 A JP 2000235365A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 TFT液晶等の表示装置を多階調表示するた
めにデジタル映像データのビット数が増加しても素子数
の低減によりチップサイズを縮小することができ、テス
トコストを低減することができる表示装置の駆動回路を
提供する。 【解決手段】 表示装置の駆動回路には、複数の電圧を
発生する階調電圧発生回路6と、前記デジタル映像デー
タの最上位から1又は2以上のビットからなりビット数
が前記デジタル映像データのそれより少ない上位ビット
に関連付けて階調電圧発生回路6から供給された複数の
電圧から1の電圧を選択して出力する階調電圧選択回路
7及び8と、この階調電圧選択回路7及び8から出力さ
れた電圧のインピーダンス変換を行う演算増幅器と、前
記デジタル映像データの前記上位ビットを除いた下位ビ
ットに関連付けて前記演算増幅器から出力された電圧に
電圧上昇又は電圧降下を生じさせる電圧調整手段と、が
設けられている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はTFT液晶表示装置
等に使用される表示装置の駆動回路に関し、特に、多階
調表示が可能な表示装置の駆動回路に関する。
【0002】
【従来の技術】近時、液晶表示装置の開発が盛んに行わ
れ、これに使用される駆動回路の開発も行われている。
例えば、S. Saito及びK. Kitamura(NEC Corp., Kanaga
wa, Japan)により「Society for Information Display
(SID) International symposium digest of technical
papers, volume XXVI(1995年発行)」の257乃
至260ページ目及びFig.1に240出力6ビット
デジタル映像データの駆動回路が記載されている。図1
1は上記の文献に記載された従来の表示装置の駆動回路
を示すブロック図である。
【0003】従来の駆動回路には、スタートパルス信号
SP、スタートパルス信号の入出力方向を切替える切替
信号R/L及びクロック信号CLKが入力される80ビ
ットシフトレジスタ回路51が設けられている。なお、
スタートパルス信号SPは、切替信号R/Lに基づいて
端子SPR及びSPLのいずれか1方に入力され、他方
から隣接する駆動回路に出力される。このシフトレジス
タ回路51には、6ビット3出力分のデータD00乃至
D05、D10乃至D15及びD20乃至D25が順次
格納されるデータレジスタ回路52が接続されている。
このデータレジスタ回路52には、ラッチ信号STBが
入力されるデータラッチ回路53が接続されている。ま
た、9値の階調電源電圧V0乃至V8を分圧して階調電
圧を出力する階調電圧発生回路56が設けられており、
データラッチ回路53から転送された映像データに関連
付けて階調電圧発生回路56から出力された64階調値
の階調電圧の中から1の階調電圧を選択して出力する階
調電圧選択回路54が設けられている。階調電圧選択回
路には、64個のROMデコーダが備えられている。更
に、オペレーショナルアンプを内蔵し、階調電圧選択回
路54から出力された信号のインピーダンス変換を行う
増幅器55が設けられている。
【0004】階調電圧発生回路56においては、外部か
ら入力される9値の階調電源電圧が抵抗により分圧され
て64値の階調電圧が生成されているが、このような分
圧方法は、一般に「抵抗ストリング法」とよばれてい
る。
【0005】また、階調電圧選択回路54は、例えばエ
ンハンスメント型トランジスタ及びディプレション型ト
ランジスタから構成されている。
【0006】このように構成された従来の駆動回路にお
いては、スタートパルス信号SPがシフトレジスタ回路
51に入力されると、6ビット3出力分のデジタル映像
データD00乃至D05、D10乃至D15及びD20
乃至D25が順次データレジスタ回路52に格納され
る。
【0007】次に、ラッチ信号STBがデータラッチ回
路53に入力されると、データレジスタ回路52の内部
に格納されていたデジタル映像データが一斉にデータラ
ッチ回路53に転送され保持される。
【0008】また、階調電圧発生回路56からは、階調
電圧選択回路54に64値の階調電圧が供給されてお
り、データラッチ回路53にデジタル映像データが転送
されると、このデジタル映像データに関連付けて64値
のうちから1の階調電圧が階調電圧選択回路54により
選択されて出力される。
【0009】そして、階調電圧選択回路54から出力さ
れた電圧は、増幅器55に内蔵されているオペレーショ
ナルアンプによってインピーダンス変換され、液晶表示
装置内の液晶に印加される。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
従来の駆動回路によれば、6ビット(64階調)用の階
調は問題を生じさせることなく実現可能であるが、それ
以上の階調を実現する際には、以下のような種々の問題
点がある。
【0011】先ず、抵抗ストリング法では、階調数の増
加に伴い、階調電圧選択回路54のチップサイズが著し
く増加する。例えば、64階調用の駆動回路(ドライ
バ)では、1出力当たり64個のROMデコーダが階調
電圧選択回路に必要とされるが、256階調用のドライ
バでは、256個もの64個の4倍のROMデコーダが
必要とされるため、半導体集積回路で実現させるために
は、素子面積が64階調用の4倍に増大し、著しくチッ
プサイズが増大する。
【0012】また、64階調用の駆動回路では、階調電
圧選択回路54にROMデコーダは64個あり、全デコ
ーダの動作を確認する必要がある。また、256階調用
の駆動回路においても同様に256個のデコーダの動作
を確認する必要がある。このため、テスト時間も4倍に
なり、半導体集積回路の検査工程におけるテスト時間が
増大し、テストコストが増大する。
【0013】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
のであって、TFT液晶等の表示装置を多階調表示する
ためにデジタル映像データのビット数が増加しても素子
数の低減によりチップサイズを縮小することができ、テ
ストコストを低減することができる表示装置の駆動回路
を提供することを目的とする。
【0014】
【課題を解決するための手段】本発明に係る表示装置の
駆動回路は、入力されたデジタル映像データに関連付け
て複数の階調を表示する表示装置の駆動回路において、
複数の電圧を発生する階調電圧発生回路と、前記デジタ
ル映像データの最上位から1又は2以上のビットからな
りビット数が前記デジタル映像データのそれより少ない
上位ビットに関連付けて前記階調電圧発生回路から供給
された複数の電圧から1の電圧を選択して出力する階調
電圧選択回路と、この階調電圧選択回路から出力された
電圧のインピーダンス変換を行う演算増幅器と、前記デ
ジタル映像データの前記上位ビットを除いた下位ビット
に関連付けて前記演算増幅器から出力された電圧に電圧
上昇又は電圧降下を生じさせる電圧調整手段と、を有す
ることを特徴とする。
【0015】本発明においては、階調電圧選択回路に供
給される上位ビットはその最上位から1又は2以上のビ
ットからなり、上位ビットのビット数はデジタル映像デ
ータのビット数より少ないので、デジタル映像データの
全ビットが供給される場合と比してその素子数が低減さ
れる。また、電圧調節手段には下位ビットが供給される
ため、そのための素子が必要となるが、その数は階調電
圧選択回路において低減されるものと比して極めて小さ
いものである。従って、全体としてチップ面積が縮小さ
れると共に、機能テストの回数が低減される。
【0016】本発明においては、前記電圧調整手段は、
前記演算増幅器の出力端に接続された抵抗と、この抵抗
に接続された能動素子と、前記下位ビットに関連付けて
前記能動素子の動作を制御する制御回路と、を有するこ
とができる。
【0017】また、前記能動素子は、前記抵抗にドレイ
ンが接続されソースに電源電圧が供給され前記制御回路
によりゲート電圧が制御される第1のトランジスタと、
前記抵抗にドレインが接続され接地にソースが接続され
前記制御回路によりゲート電圧が制御される第2のトラ
ンジスタと、を有することができる。
【0018】更に、前記抵抗は、アナログスイッチであ
ってもよい。
【0019】更にまた、隣接する階調間の電圧幅が等し
くない場合、前記階調電圧選択回路は、前記デジタル映
像データの全ビットに関連付けて前記階調電圧発生回路
から供給された複数の電圧から1の電圧を選択して出力
し、前記電圧調整手段は、前記演算増幅器から出力され
た電圧をそのまま出力することができる。
【0020】本発明に係る他の表示装置の駆動回路は、
入力されたデジタル映像データに関連付けて複数の階調
を表示する表示装置の駆動回路において、複数の電圧を
発生する階調電圧発生回路と、前記デジタル映像データ
の最上位から1又は2以上のビットからなりビット数が
前記デジタル映像データのそれより少ない上位ビットに
関連付けて前記階調電圧発生回路から供給された複数の
電圧から2以上の電圧を選択して出力する階調電圧選択
回路と、前記デジタル映像データの前記上位ビットを除
いた下位ビットに関連付けて前記階調電圧選択回路から
出力された2以上の電圧を分圧して1の電圧を出力する
分圧手段と、この分圧手段から出力された電圧のインピ
ーダンス変換を行う演算増幅器と、を有することを特徴
とする。
【0021】なお、隣接する階調間の電圧幅が等しくな
い場合、前記階調電圧選択回路は、前記デジタル映像デ
ータの全ビットに関連付けて前記階調電圧発生回路から
供給された複数の電圧から1の電圧を選択して出力する
ことができる。
【0022】また、前記階調電圧発生回路は、外部から
電圧が入力される複数の入力端子と、これらの入力端子
に入力された電圧をその数よりも多数の電圧に分圧する
分圧手段と、を有してもよい。
【0023】更に、前記階調電圧発生回路から出力され
る電圧は、正極性の電圧及び負極性の電圧であってもよ
い。
【0024】更にまた、前記デジタル映像データのビッ
ト数をNとしたとき、前記上位ビットは、前記デジタル
映像データの最上位から(N−m)個のビットからな
り、前記下位ビットは、前記デジタル映像データの最下
位からm個のビットからなってもよい。
【0025】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例に係る表示
装置の駆動回路について、添付の図面を参照して具体的
に説明する。本発明の第1の実施例には、8ビットのデ
ジタル映像データが入力される。図1は本発明の第1の
実施例に係る駆動回路を示すブロック図である。
【0026】第1の実施例には、スタートパルス信号S
P及びクロック信号CLKが入力されクロック信号CL
Kに同期してシフトするシフトレジスタ回路1が設けら
れている。また、デジタル映像データD00乃至D0
7、D10乃至D17及びD20乃至D27を一時的に
格納するデータバッファ回路4及びこれらのデータが格
納されるデータレジスタ回路2が設けられている。デー
タレジスタ回路2には、16個のレジスタ2aが設けら
れている。更に、デジタル映像データをラッチするデー
タラッチ回路3及びこのデータラッチ回路3の動作を制
御するラッチ制御回路5が設けられている。このラッチ
制御回路5には、ラッチ信号STB及び極性信号POL
が入力される。
【0027】なお、図1において、データバッファ回路
4から延びデータレジスタ回路2に接続されていない信
号線は、隣接するデータレジスタ回路(図示せず)に接
続されている。
【0028】また、10階調値の階調電源電圧V0乃至
V9を分圧して正極性及び負極性の2種の128値の階
調電圧を出力する階調電圧発生回路6が設けられてい
る。そして、データラッチ回路3から転送されたデジタ
ル映像データの上位7ビットに関連付けて階調電圧発生
回路6から出力された128階調の階調電圧の中から1
の階調電圧を選択して出力する第1階調電圧選択回路7
及び第2階調電圧選択回路8が設けられている。なお、
第1階調電圧選択回路7には、正極性の階調電圧が入力
され、第2階調電圧選択回路8には、負極性の階調電圧
が入力される。更に、オペレーショナルアンプを内蔵し
第1階調電圧選択回路7及び第2階調電圧選択回路8か
ら出力された信号のインピーダンス変換を行う第1出力
回路9及び第2出力回路10が設けられている。なお、
第1階調電圧選択回路7及び第2階調電圧選択回路8と
第1出力回路9及び第2出力回路10との間には、それ
らの接続を選択するためのアナログスイッチが設けられ
ている。第1出力回路9及び第2出力回路10には、ラ
ッチ制御回路5からラッチ制御信号STB及び極性信号
POLが入力されると共に、データラッチ回路3からデ
ジタル映像データの最下位ビットが入力される。
【0029】図2は階調電圧発生回路6を示す回路図で
ある。階調電圧発生回路6においては、127個の抵抗
+R1、+R2、+R3、・・・、+R125、+R1
26、+R127が相互に直列に接続され、127個の
抵抗−R1、−R2、−R3、・・・、−R125、−
R126、−R127が相互に直列に接続されている。
正極性の階調電圧に関しては、階調電源電圧VX0が抵
抗+R1側の末端に入力され、この末端から階調電圧+
V0が出力される。また、階調電源電圧VX4が抵抗+
R127側の末端に入力され、この末端から階調電圧+
V254が出力される。また、各抵抗間の接続点から階
調電圧+V2乃至+V252が抵抗+R1側から順に夫
々出力される。なお、階調電源電圧VX1乃至VX3
は、抵抗+R1と抵抗+R127との間の任意の抵抗間
の接続点に入力される。
【0030】負極性の階調電圧に関しては、階調電源電
圧VX5が抵抗−R127側の末端に入力され、この末
端から階調電圧−V254が出力される。また、階調電
源電圧VX9が抵抗−R1側の末端に入力され、この末
端から階調電圧−V0が出力される。また、各抵抗間の
接続点から階調電圧−V2乃至−V252が抵抗−R1
側から順に夫々出力される。なお、階調電源電圧VX6
乃至VX8は、抵抗−R1と抵抗−R127との間の任
意の抵抗間の接続点に入力される。
【0031】このように構成された階調電圧発生回路6
においては、階調電源電圧VX0乃至VX4が抵抗+R
1乃至+R127により分圧され、128個の正極性の
階調電圧+V0乃至+V254が出力される。同様に、
階調電源電圧VX5乃至VX9が抵抗−R1乃至−R1
27により分圧され、128個の負極性の階調電圧−V
0乃至−V254が出力される。従って、128×2値
の階調電圧が発生されることになる。そして、128値
の正極性の階調電圧が第1階調電圧選択回路7に供給さ
れ、128値の負極性の階調電圧が第2階調電圧選択回
路8に供給される。
【0032】図3(a)は第1階調電圧選択回路7を示
す回路図であり、図3(b)は第2階調電圧選択回路8
を示す回路図である。第1階調電圧選択回路7において
は、その出力端に128個のスイッチ+SW0乃至+S
W127が相互に並列に接続されている。各スイッチ+
SW0乃至+SW127に夫々階調電圧+V0乃至+V
254が入力される。そして、これらのスイッチ+SW
0乃至+SW127のうち1のスイッチがデジタル映像
データの上位7ビットに基づいてオンされ、1の階調電
圧が選択されて出力される。つまり、128階調値のな
かから1階調値の電圧値が選択されて出力される。ま
た、第2階調電圧選択回路8においては、その出力端に
128個のスイッチ−SW0乃至−SW127が相互に
並列に接続されている。各スイッチ−SW0乃至−SW
127に夫々階調電圧−V0乃至−V254が入力され
る。そして、これらのスイッチ−SW0乃至−SW12
7のうち1のスイッチがデジタル映像データの上位7ビ
ットに基づいてオンされ、1の階調電圧が選択されて出
力される。つまり、128階調値のなかから1階調値の
電圧値が選択されて出力される。
【0033】図4は階調電圧選択回路におけるスイッチ
の構成を示す回路図である。階調電圧選択回路には、例
えば128行14列からなるアレイ状にトランジスタが
配列される。なお、図4において、トランジスタのチャ
ネル部分に楕円が描かれているものはデプレッション型
のトランジスタであり、楕円が描かれていないものはエ
ンハンスメント型のトランジスタである。例えば、図中
の左から14列目においては、デプレッション型トラン
ジスタとエンハンスメント型トランジスタとが1個ずつ
交互に配置され、13列目においては、14列目のもの
とデプレッション型トランジスタ及びエンハンスメント
型トランジスタが入れ替わったものとなっている。ま
た、図中の左から12列目においては、デプレッション
型トランジスタとエンハンスメント型トランジスタとが
2個ずつ交互に配置され、11列目においては、12列
目のものとデプレッション型トランジスタ及びエンハン
スメント型トランジスタが入れ替わったものとなってい
る。そして、デプレッション型トランジスタ及びエンハ
ンスメント型トランジスタは、左から10列目では4個
ずつ交互に配置され、8列目では8個ずつ交互に配置さ
れ、6列目では16個ずつ交互に配置され、4列目では
32個ずつ交互に配置され、2列目では64個ずつ配置
されている。また、左から奇数列目においては、その右
側に位置する偶数列目のものとデプレッション型トラン
ジスタ及びエンハンスメント型トランジスタが入れ替わ
ったものとなっている。
【0034】また、偶数列目に位置するトランジスタの
ゲートには、夫々インバータIV1乃至IV7が接続さ
れており、これらのインバータIV1乃至IV7を介し
て奇数列目に位置するトランジスタのゲートとデータラ
ッチ回路3に接続されている。そして、7組の奇数列及
び偶数列対に夫々1ビットのデジタル映像データが入力
される。
【0035】階調電圧選択回路におけるスイッチをこの
ようなROM型デコーダで構成するとチップサイズを極
めて小さいものとすることが可能である。
【0036】なお、液晶共通電圧に対して高位側の電圧
を出力する場合には、Pチャネルエンハンスメント型ト
ランジスタ及びPチャネルディプレション型トランジス
タによりROM型デコーダが構成され、液晶共通電圧に
対して低位側の電圧を出力する場合には、Nチャネルエ
ンハンスメント型トランジスタ及びNチャネルディプレ
ション型トランジスタによりROM型デコーダが構成さ
れる。本実施例においては、前者が第1階調電圧選択回
路7に該当し、後者が第2階調電圧選択回路8に該当す
る。
【0037】図5は出力回路9及び10を示すブロック
図である。出力回路9及び10には、階調電圧選択回路
からの出力信号を増幅しインピーダンス変換するオペレ
ーショナルアンプ(演算増幅器)11が設けられてい
る。このオペレーショナルアンプ11と表示装置に接続
される出力端子との間には、アナログスイッチ等の抵抗
12が接続されている。また、この抵抗12と出力端子
との間にドレインが接続されたトランジスタM1及びM
2が設けられている。トランジスタM1のソースには電
源電圧VDDが供給されており、トランジスタM2のソ
ースは接地GNDに接続されている。更に、トランジス
タM1及びM2のゲートに接続されたLSB制御回路1
3が設けられている。LSB制御回路13には、デジタ
ル映像データの最下位ビット(1ビット)、極性信号P
OL及びラッチ信号STBが入力される。トランジスタ
M1及びM2並びにLSB制御回路13から出力オフセ
ット制御回路14が構成されている。
【0038】このように構成された出力回路は、デジタ
ル映像データの最下位ビットにより制御される。そし
て、デジタル映像データの上位7ビットによって選択さ
れた電圧が、そのままの電圧で出力されるか、又はオフ
セット電圧を加えられて出力される。
【0039】即ち、デジタル映像データの最下位ビット
に関連付けてトランジスタM1及びM2のオン/オフが
LSB制御回路13により切替えられる。そして、トラ
ンジスタM1及びM2が両方ともオフ状態のときには、
オペレーショナルアンプ11からの出力電圧がそのまま
出力端子から表示装置に印加されるが、トランジスタM
1又はM2がオン状態のときには、そのオン状態となっ
ているトランジスタM1又はM2を流れる定常電流Im
が発生する。このときのアナログスイッチ等の抵抗12
の抵抗値をRmとすると、電圧降下によりΔV=Im×
Rmのオフセット電圧が発生し、この電圧がオペレーシ
ョナルアンプ11からの出力電圧に加えられて出力端子
から表示装置に印加される。なお、このΔVが液晶の中
間調領域(図7のII領域)の1階調分となるように、
定常電流Im及びアナログ抵抗Rmは設定されている。
【0040】次に、このように構成された第1の実施例
に係る駆動回路の動作について説明する。
【0041】スタートパルス信号SPがシフトレジスタ
回路1に入力されると、データバッファ回路4に格納さ
れていたデジタル映像データ8ビット3出力のデジタル
映像データD00乃至D07、D10乃至D17及びD
20乃至D27が順次データレジスタ回路2に格納され
る。
【0042】次に、ラッチ信号STBがラッチ制御回路
5からデータラッチ回路3に入力されると、データレジ
スタ回路2の内部に格納されていたデジタル映像データ
が一斉にデータラッチ回路3に転送され保持される。
【0043】また、階調電圧発生回路6からは、10階
調値の階調電源電圧VX0乃至VX9が分圧されて12
8階調値の階調電圧が第1階調電圧選択回路7及び第2
階調電圧選択回路8に供給されている。そして、データ
ラッチ回路3にデジタル映像データが転送されると、こ
のデジタル映像データの上位7ビットに関連付けて第1
階調電圧選択回路7により正極性の128階調値の中か
ら1階調値が選択されて出力される。同様に、第2階調
電圧選択回路8により負極性の128階調値の中から1
階調値が選択されて出力される。
【0044】そして、TFT液晶をドット反転駆動させ
る場合には、極性信号POLが0(ロウ)のとき、第1
出力回路9に第2階調電圧選択回路8からの負極性の電
圧が入力され、第2出力回路10に第1階調電圧選択回
路7からの正極性の電圧が入力される。一方、極性信号
POLが1(ハイ)のときには、第1出力回路9に第1
階調電圧選択回路7からの正極性の電圧が入力され、第
2出力回路10に第2階調電圧選択回路8からの負極性
の電圧が入力される。
【0045】図6は第1の実施例における第1出力回路
9の動作を示すフローチャートである。第1出力回路9
においては、最下位ビットLSBが0(ロウ)のとき
は、極性信号POLに依存することなくトランジスタM
1及びM2は両方ともオフ状態となる。このとき、アナ
ログスイッチ等の抵抗12における電圧降下は、定常的
な電流が流れないため発生しないので、オペレーショナ
ルアンプ11からの出力電圧がそのまま出力端子から表
示装置に印加される。
【0046】一方、最下位データLSBが1(ハイ)の
ときには、極性信号POLによってトランジスタM1及
びM2のいずれか1方がオン状態となる。具体的には、
極性信号POLが0(ロウ)となると、第2階調電圧選
択回路8からの負極性側の電圧が第1出力回路9のオペ
レーショナルアンプ11に印加されると共に、トランジ
スタM1がオン状態となり、トランジスタM2はオフ状
態のままである。従って、トランジスタM1には定常電
流Im1が定常的に流れ、トランジスタM1のソースに
は電源電圧VDDが供給されているので、抵抗12にお
いてΔVn=Im1×Rmの電圧上昇が発生する。
【0047】その後、最下位データLSBが1(ハイ)
のまま、極性信号POLが1(ハイ)となると、第1階
調電圧選択回路7からの正極性側の電圧が第1出力回路
9のオペレーショナルアンプ11に印加されると共に、
トランジスタM1がオフ状態となり、トランジスタM2
がオン状態となる。従って、トランジスタM2には定常
電流Im2が定常的に流れ、トランジスタM2のソース
は接地GNDに接続されているので、抵抗12において
ΔVp=Im2×Rmの電圧降下が発生する。
【0048】以上は第1出力回路9の動作であるが、第
2出力回路10は第1出力回路9の動作に対し逆の動作
を行う。例えば、最下位データLSBが1(ハイ)のと
きに極性信号POLが0(ロウ)となると、第1階調電
圧選択回路7からの正極性側の電圧が第2出力回路10
のオペレーショナルアンプ11に印加されると共に、ト
ランジスタM2がオン状態となり、トランジスタM1は
オフ状態のままである。従って、トランジスタM2には
定常電流Im2が定常的に流れ、トランジスタM2のソ
ースは接地GNDに接続されているので、抵抗12にお
いてΔVp=Im2×Rmの電圧降下が発生する。
【0049】このようにして、第1階調電圧選択回路7
及び第2階調電圧選択回路8から出力された電圧は、出
力回路9及び10に内蔵されているオペレーショナルア
ンプ11によってインピーダンス変換され、液晶表示装
置内の液晶に印加される。
【0050】従って、第1出力回路9からは、極性信号
POLが0(ロウ)のときに負極性の電圧が出力され、
極性信号POLが1(ハイ)のときに正極性の電圧が出
力される。一方、第2の出力回路10からは、極性信号
POLが0(ロウ)のときに正極性の電圧が出力され、
極性信号POLが1(ハイ)のときに負極性の電圧が出
力される。下記表1にデジタル映像データと出力電圧と
の関係を示す。
【0051】
【表1】
【0052】図7は横軸に出力電圧をとり、縦軸に透過
率をとって両者の関係を示すグラフ図である。また、図
8(a)は横軸に階調数をとり、縦軸に出力電圧をとっ
て液晶表示装置に白色又は黒色が表示されるときの階調
数と出力電圧との関係を示すグラフ図であり、図8
(b)は横軸に階調数をとり、縦軸に出力電圧をとって
液晶表示装置に中間色(灰色)が表示されるときの階調
数と出力電圧との関係を示すグラフ図である。
【0053】図7に示すように、透過率は出力電圧の上
昇に伴って減少する。また、表1並びに図8(a)及び
(b)に示すように、階調数が相違していれば、出力電
圧も相違する。従って、本実施例のように、デジタル映
像データを上位7ビットと下位1ビットに分割し、上位
7ビットを抵抗ストリング方式、下位1ビットをオフセ
ット方式とすることにより、表示装置の多階調表示が可
能になる。
【0054】このように、本実施例によれば、デジタル
映像データの上位7ビットを抵抗ストリング方式、下位
1ビットをオフセット方式としているので、上位7ビッ
トにより制御される階調電圧選択回路7及び8内の素子
数は、2×7×128=1792個で済む。また、下位
1ビットにより制御されるLSB制御回路13の素子数
は少なくとも30個あれば十分である。一方、従来の8
ビットの抵抗ストリング方式では、1出力当たり階調電
圧選択回路には、2×8×256=4096個の素子が
必要である。従って、階調電圧選択回路のみを比較した
場合には、2304個の素子が低減され、LSB制御回
路13の素子数を考慮しても、全体で2274個の素子
が低減される。これにより、大幅な素子数の低減が実現
され、チップサイズの縮小化が可能となる。
【0055】また、従来の8ビットの抵抗ストリング方
式では、256個のROMデコーダの動作を確認する必
要があるため、256回の機能テストが必要とされる。
これに対し、上位7ビットを抵抗ストリング方式、下位
1ビットをオフセット方式とした本実施例においては、
階調電圧選択回路について128個のROMデコーダの
動作を確認すればよいので、128回の機能テストが必
要とされる。また、下位1ビットのオフセット方式の確
認は3回で済むため、少なくとも131回の機能テスト
を実施すればよい。このように、本実施例によれば、テ
スト回数の激減が可能であるため、テストコストを著し
く低減することができる。
【0056】なお、抵抗12には、アナログスイッチだ
けでなく、他の拡散抵抗及び多結晶シリコン抵抗等を使
用することもできる。
【0057】次に、本発明の第2の実施例について説明
する。図9は本発明の第2の実施例に係る駆動回路を示
すブロック図である。なお、図9に示す第2の実施例に
おいて、図1に示す第1の実施例と同一の構成要素に
は、同一の符号を付してその詳細な説明は省略する。
【0058】第2の実施例には、正極性用の第1階調電
圧選択回路7に接続されたオペレーショナルアンプ(演
算増幅器)21及び負極性用の第2階調電圧選択回路8
に接続されたオペレーショナルアンプ(演算増幅器)2
2が設けられている。更に、オペレーショナルアンプ2
1及び22の出力端には、アナログスイッチを介して出
力オフセット制御回路23及び24が接続されている。
この出力オフセット回路23及び24は、第1実施例に
おける出力オフセット回路14と同様の構成を有する。
そして、その先にTFT液晶表示パネル等の表示装置に
接続される出力端子が設けられている。
【0059】このように構成された第2の実施例におい
ては、第1階調電圧選択回路7及び第2階調電圧選択回
路8と出力オフセット制御回路23及び24との接続を
切替えるアナログスイッチが、第1の実施例において出
力回路内に設けられた抵抗12と同様に機能する。即
ち、このアナログスイッチによる電圧上昇及び電圧降下
を利用して階調が調節される。このため、第1の実施例
では、抵抗12の構造は抵抗成分となりうればどのよう
なものでもよいが、第2の実施例ではアナログスイッチ
がなければ、ドット反転駆動は行われないことになる。
【0060】このように、第1の実施例では、出力電圧
にオフセットを生じさせるために専用の拡散抵抗又はポ
リシリ抵抗等が必要であるが、第2の実施例には、オペ
レーショナルアンプ21及び22の出力端にアナログス
イッチが接続されてているので、そのような専用の抵抗
は不要である。このため、第2の実施例においては、第
1の実施例と比して回路の簡素化が可能となる。
【0061】次に、本発明の第3の実施例について説明
する。第3の実施例は、ライン反転用の駆動回路であ
る。図10は本発明の第3の実施例に係る駆動回路を示
すブロック図である。なお、図10に示す第3の実施例
において、図1に示す第1の実施例と同一の構成要素に
は、同一の符号を付してその詳細な説明は省略する。
【0062】第3の実施例には、デジタル映像データを
ラッチするデータラッチ回路36及びこのデータラッチ
回路36の動作を制御するラッチ制御回路37が設けら
れている。本実施例はライン反転用であり、極性信号は
不要であるため、このラッチ制御回路37には、ラッチ
信号STBのみが入力される。
【0063】また、9階調値の階調電源電圧V0乃至V
8を分圧して正極性又は負極性のいずれかの128値の
階調電圧を出力する階調電圧発生回路35が設けられて
いる。その構成は、図2に示す第1の実施例における階
調電圧発生回路6と同様のものであるが、正極性用又は
負極性用のいずれか1方の抵抗ストリングが設けられて
いる。そして、この階調電圧発生回路35から128値
の階調電圧が発生される。
【0064】更に、データラッチ回路36から転送され
たデジタル映像データに関連付けて階調電圧発生回路3
5から出力された128階調の階調電圧の中から1の階
調電圧を選択して出力する第1階調電圧選択回路31及
び第2階調電圧選択回路32が設けられている。第1階
調電圧選択回路31及び第2階調電圧選択回路32に
は、Pチャネル型トランジスタ及びNチャネル型トラン
ジスタから構成されるトランスファゲート型のアナログ
スイッチが配置されている。
【0065】そして、第1階調電圧選択回路31から出
力された電圧のインピーダンス変換を行う第1出力回路
33及び第2階調電圧選択回路32から出力された信号
のインピーダンス変換を行う第2出力回路34が設けら
れている。第1出力回路33及び第2出力回路34の構
成は、第1の実施例における出力回路と同様の構成を有
するが、その内部のLSB制御回路には、デジタル映像
データの最下位ビットLSB及びラッチ信号STBのみ
が入力される。
【0066】このように構成された第3の実施例におい
ては、階調電圧選択回路31及び32により正極及び負
極の区別なく両極性とも選択可能であるので、TFT液
晶パネルがライン反転駆動される。
【0067】なお、第1乃至第3の実施例においては、
全ての出力電圧に関して抵抗ストリング法に出力電圧に
オフセットを生じさせる方法が採用されているが、図8
(a)に示すように、図7の領域I及びIIIにおいて
オフセットによる十分な効果が得られにくい。
【0068】そこで、領域I及びIIIにおいては、8
ビットの抵抗ストリング法のみを採用し、領域IIにお
いて抵抗ストリング法に出力電圧にオフセットを生じさ
せる方法を採用することが好ましい。具体的には、0階
調から31階調までの階調(領域I)及び224階調か
ら255階調までの階調(領域III)において8ビッ
トの抵抗ストリング法のみを採用する。また、32階調
から223階調までの階調(領域II)において7ビッ
トの抵抗ストリング法に最下位ビットに関連付けてオフ
セットを生じさせる方法を採用する。
【0069】このように出力電圧を調節するには、例え
ば、図1において階調電圧発生回路からの出力信号を1
60(128+32)値とし、データラッチ回路から出
力される最下位ビットが階調電圧選択回路にも入力され
るようにし、データラッチ回路内にデジタル映像データ
に関連付けて8ビットの最下位ビットをハイ又はロウに
固定する手段を設ければよい。
【0070】また、電圧の調整を行う方法は、前述のオ
ペレーショナルアンプから出力された電圧にオフセット
を生じさせる方法に限定されるものではない。例えば、
階調電圧選択回路とオペレーショナルアンプとの間にス
イッチキャパシタを設けるC−DAC法を採用すること
も可能である。この場合にも、デジタル映像データに応
じて抵抗ストリング法のみを採用するような構成とする
ことができる。
【0071】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
階調電圧選択回路に供給される上位ビットのビット数が
デジタル映像データのビット数より少ないので、デジタ
ル映像データの全ビットが供給される場合と比して、そ
の素子数を低減することができる。また、電圧調節手段
には下位ビットが供給されるため、そのための素子が必
要となるが、その数は階調電圧選択回路において低減さ
れるものと比して極めて小さいものである。従って、全
体としてチップ面積を縮小することができ、また、機能
テストの回数の低減によりテストコストを低減すること
ができる。
【0072】更に、前記デジタル映像データが予め設定
されたものと一致する場合には、抵抗ストリング法のみ
を採用するような構成とすることにより、より一層適切
な階調を表示させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例に係る駆動回路を示すブ
ロック図である。
【図2】階調電圧発生回路6を示す回路図である。
【図3】(a)は第1階調電圧選択回路7を示す回路図
であり、図3(b)は第2階調電圧選択回路8を示す回
路図である。
【図4】階調電圧選択回路におけるスイッチの構成を示
す回路図である。
【図5】出力回路9及び10を示すブロック図である。
【図6】第1の実施例における第1出力回路9の動作を
示すフローチャートである。
【図7】出力電圧と透過率との関係を示すグラフ図であ
る。
【図8】(a)は液晶表示装置に白色又は黒色が表示さ
れるときの階調数と出力電圧との関係を示すグラフ図で
あり、(b)は液晶表示装置に中間色(灰色)が表示さ
れるときの階調数と出力電圧との関係を示すグラフ図で
ある。
【図9】本発明の第2の実施例に係る駆動回路を示すブ
ロック図である。
【図10】本発明の第3の実施例に係る駆動回路を示す
ブロック図である。
【図11】従来の表示装置の駆動回路を示すブロック図
である。
【符号の説明】
1、51;シフトレジスタ回路 2、52;データレジスタ回路 3、36、53;データラッチ回路 4;データバッファ回路 5、37;ラッチ制御回路 6、56;階調電圧発生回路 7、8、31、32、54;階調電圧選択回路 9、10、33、34;出力回路 11、21、22;オペレーショナルアンプ 12;抵抗 13;LSB制御回路 14、23、24;出力オフセット制御回路 55;増幅器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) G09G 3/36 G09G 3/36 Fターム(参考) 2H092 JA24 JA41 NA30 PA06 2H093 NA51 NC15 NC22 NC26 ND06 ND49 ND56 ND60 5C006 AA02 AA16 AC11 AC21 AF83 BB16 BC12 BF03 BF04 BF24 FA43 FA51 5C080 AA10 BB05 DD25 DD28 EE29 FF11 GG11 JJ02 JJ03 JJ04 JJ05 5C094 AA15 AA43 AA44 BA03 BA43 CA19 CA25 DB02 DB04 GA10

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 入力されたデジタル映像データに関連付
    けて複数の階調を表示する表示装置の駆動回路におい
    て、複数の電圧を発生する階調電圧発生回路と、前記デ
    ジタル映像データの最上位から1又は2以上のビットか
    らなりビット数が前記デジタル映像データのそれより少
    ない上位ビットに関連付けて前記階調電圧発生回路から
    供給された複数の電圧から1の電圧を選択して出力する
    階調電圧選択回路と、この階調電圧選択回路から出力さ
    れた電圧のインピーダンス変換を行う演算増幅器と、前
    記デジタル映像データの前記上位ビットを除いた下位ビ
    ットに関連付けて前記演算増幅器から出力された電圧に
    電圧上昇又は電圧降下を生じさせる電圧調整手段と、を
    有することを特徴とする表示装置の駆動回路。
  2. 【請求項2】 前記電圧調整手段は、前記演算増幅器の
    出力端に接続された抵抗と、この抵抗に接続された能動
    素子と、前記下位ビットに関連付けて前記能動素子の動
    作を制御する制御回路と、を有することを特徴とする請
    求項1に記載の表示装置の駆動回路。
  3. 【請求項3】 前記能動素子は、前記抵抗にドレインが
    接続されソースに電源電圧が供給され前記制御回路によ
    りゲート電圧が制御される第1のトランジスタと、前記
    抵抗にドレインが接続され接地にソースが接続され前記
    制御回路によりゲート電圧が制御される第2のトランジ
    スタと、を有することを特徴とする請求項1又は2に記
    載の表示装置の駆動回路。
  4. 【請求項4】 前記抵抗は、アナログスイッチであるこ
    とを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の
    表示装置の駆動回路。
  5. 【請求項5】 隣接する階調間の電圧幅が等しくない場
    合、前記階調電圧選択回路は、前記デジタル映像データ
    の全ビットに関連付けて前記階調電圧発生回路から供給
    された複数の電圧から1の電圧を選択して出力し、前記
    電圧調整手段は、前記演算増幅器から出力された電圧を
    そのまま出力することを特徴とする請求項1乃至4のい
    ずれか1項に記載の表示装置の駆動回路。
  6. 【請求項6】 入力されたデジタル映像データに関連付
    けて複数の階調を表示する表示装置の駆動回路におい
    て、複数の電圧を発生する階調電圧発生回路と、前記デ
    ジタル映像データの最上位から1又は2以上のビットか
    らなりビット数が前記デジタル映像データのそれより少
    ない上位ビットに関連付けて前記階調電圧発生回路から
    供給された複数の電圧から2以上の電圧を選択して出力
    する階調電圧選択回路と、前記デジタル映像データの前
    記上位ビットを除いた下位ビットに関連付けて前記階調
    電圧選択回路から出力された2以上の電圧を分圧して1
    の電圧を出力する分圧手段と、この分圧手段から出力さ
    れた電圧のインピーダンス変換を行う演算増幅器と、を
    有することを特徴とする表示装置の駆動回路。
  7. 【請求項7】 隣接する階調間の電圧幅が等しくない場
    合、前記階調電圧選択回路は、前記デジタル映像データ
    の全ビットに関連付けて前記階調電圧発生回路から供給
    された複数の電圧から1の電圧を選択して出力すること
    を特徴とする請求項6に記載の表示装置の駆動回路。
  8. 【請求項8】 前記階調電圧発生回路は、外部から電圧
    が入力される複数の入力端子と、これらの入力端子に入
    力された電圧をその数よりも多数の電圧に分圧する分圧
    手段と、を有することを特徴とする請求項1乃至7のい
    ずれか1項に記載の表示装置の駆動回路。
  9. 【請求項9】 前記階調電圧発生回路から出力される電
    圧は、正極性の電圧及び負極性の電圧であることを特徴
    とする請求項1乃至8のいずれか1項に記載の表示装置
    の駆動回路。
  10. 【請求項10】 前記デジタル映像データのビット数を
    Nとしたとき、前記上位ビットは、前記デジタル映像デ
    ータの最上位から(N−m)個のビットからなり、前記
    下位ビットは、前記デジタル映像データの最下位からm
    個のビットからなることを特徴とする請求項1乃至9の
    いずれか1項に記載の表示装置の駆動回路。
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