JP2003150121A - パルス幅変調信号生成回路、データライン駆動回路、電気光学装置及び電子機器 - Google Patents
パルス幅変調信号生成回路、データライン駆動回路、電気光学装置及び電子機器Info
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Abstract
ができるパルス幅変調信号を生成するパルス幅変調信号
生成回路、これを用いたデータライン駆動回路、電気光
学装置及び電子機器を提供する。 【解決手段】 パルス幅変調信号生成回路200は、R
AM210から読み出された(a+b)ビットの階調デ
ータに基づいて、パルス幅変調信号を生成する。その
際、第1のカウント値と階調データの上位aビットとの
一致検出と、該第1のカウント値から1だけ減算した第
2のカウント値と階調データの上位aビットとの一致検
出とを行う。そして、デコード回路204において、フ
レーム番号240と、階調データの下位bビットとによ
るデコードした結果に応じて、いずれか一方の一致検出
結果を用いてパルス幅変調信号として出力する。
Description
生成回路、これを用いたデータライン駆動回路、電気光
学装置及び電子機器に関する。
装置は、多階調化によって、より色調豊富な画像表示が
可能となっている。このような画像表示を可能とする階
調表示方式としては、フレーム変調方式(Frame Rate M
odulation:以下、FRMと略す。)や、パルス幅変調
方式(Pulse Width Modulation:以下、PWMと略
す。)が知られている。
フレームにわたって適宜フレーム単位で切り換えること
により、時間的に平均化された実効電圧のバリエーショ
ンをもたせ、結果的に2以上の階調表示を行うことがで
きる。
に応じたパルス幅で電圧駆動をすることにより階調表示
を行うことができる。
の向上などを目的に液晶材の応答性が高速化された条件
の下では、FRMで多階調化を図る場合、かえってチラ
ツキが発生しやすくなるという問題がある。
に切り替える必要がなく、階調表示に適している。しか
しながら、PWMで多階調化を図る場合、パルス幅変調
信号のパルス幅を定めるに当たり、基準となるクロック
パルス信号(GCP信号)を、一定の走査期間内で、よ
り高い周波数で動作させる必要があり、消費電力の増大
を招くという問題がある。
なされたものであり、その目的とするところは、多階調
化に伴う消費電力の増大を抑えることができるパルス幅
変調信号を生成するパルス幅変調信号生成回路、これを
用いたデータライン駆動回路、電気光学装置及び電子機
器を提供することにある。
に本発明は、(a+b)ビットの階調データに基づく階
調表示を行うためのパルス幅変調信号を生成するパルス
幅変調信号生成回路であって、aビットの階調データ
と、所与の走査期間内でカウントされた第1のカウント
値との一致検出を行う第1の一致検出回路と、前記aビ
ットの階調データと、前記第1のカウント値から1だけ
減算又は加算した第2のカウント値との一致検出を行う
第2の一致検出回路と、当該フレームを識別するための
フレーム番号と、bビットの階調データとに基づいて、
選択信号を生成する選択信号生成回路とを含み、前記パ
ルス幅変調信号は、前記選択信号に基づいて選択された
前記第1及び第2の一致検出回路の一致検出結果のいず
れか一方により、その変化点が特定されることを特徴と
する。
対象の2つの値が等しいか否かを検出することのみなら
ず、ビット単位で比較対象の2つの値が互いに相補的で
あるか否かを検出する等して両者の値の一致と等価的な
状態を検出することも含むことができる。
第1のカウント値を1だけ減算又は加算した第2のカウ
ント値とによる一致検出のいずれか一方により特定され
るパルス幅変調信号を生成するようにしたので、簡素な
構成で、周波数を高くすることなく、aビットのPWM
と同等の消費電力で、aビットによるPWMと、bビッ
トによるFRMとを組み合わせた(a+b)ビットの階
調表示と同等の表示品位を有する階調表示を実現するこ
とができる。したがって、より多階調化が進んだ場合に
も、消費電力を増大させることなく多ビット化した階調
表示に適用することができる。
路は、そのソース端子に高電位側の電源が接続され、そ
のゲート電極に所与のプリチャージ信号が印加されるp
型トランジスタを含むプリチャージ回路と、前記p型ト
ランジスタのドレイン端子に接続され、前記パルス幅変
調信号を出力するラッチ回路とを有し、前記第1の一致
検出回路は、直列接続され、各トランジスタのゲート電
極に前記第1のカウント値の各ビットの信号が印加され
る第1〜第aのn型トランジスタと、前記第1〜第aの
n型トランジスタの各トランジスタのソース端子及びド
レイン端子にそれぞれ接続され、そのゲート電極に前記
第1のカウント値の各ビットに対応する前記aビットの
階調データの各ビットの信号が印加される第(a+1)
〜第2aのn型トランジスタと、そのドレイン端子に第
a及び第2aのn型トランジスタのソース端子が接続さ
れ、そのゲート電極に前記選択信号の反転信号が印加さ
れる第(2a+1)のn型トランジスタと、そのドレイ
ン端子に前記第(2a+1)のn型トランジスタのソー
ス端子が接続され、そのゲート電極に前記所与のプリチ
ャージ信号が印加され、そのソース端子に低電位側の電
源が接続される第(2a+2)のn型トランジスタとを
含み、前記第1のn型トランジスタのドレイン端子に、
前記p型トランジスタのドレイン端子が接続されてお
り、前記第2の一致検出回路は、直列接続され、各トラ
ンジスタのゲート電極に前記第2のカウント値の各ビッ
トの信号が印加される第(2a+3)〜第(3a+2)
のn型トランジスタと、前記第(2a+3)〜第(3a
+2)のn型トランジスタの各トランジスタのソース端
子及びドレイン端子にそれぞれ接続され、そのゲート電
極に前記第2のカウント値の各ビットに対応する前記a
ビットの階調データの各ビットの信号が印加される第
(3a+3)〜第(4a+2)のn型トランジスタと、
そのドレイン端子に第(3a+2)及び第(4a+2)
のn型トランジスタのソース端子が接続され、そのゲー
ト電極に前記選択信号が印加される第(4a+3)のn
型トランジスタと、そのドレイン端子に前記第(4a+
3)のn型トランジスタのソース端子が接続され、その
ゲート電極に前記所与のプリチャージ信号が印加され、
そのソース端子に低電位側の電源が接続される第(4a
+4)のn型トランジスタとを含み、前記第(2a+
3)のn型トランジスタのドレイン端子に、前記p型ト
ランジスタのドレイン端子が接続されていることを特徴
とする。
回路のほとんどの部分について、直列接続されたn型ト
ランジスタにより構成するようにしたので、レイアウト
面積を消費することなく、上述した低消費、かつ多階調
化に対応できるパルス幅変調信号生成回路を提供するこ
とができる。
ラインと複数のデータラインとにより画素が特定される
電気光学装置のデータラインを駆動するデータライン駆
動回路であって、(a+b)ビットの階調データを記憶
するRAMと、前記階調データに基づいて、パルス幅変
調信号を生成する上記記載のパルス幅変調信号生成回路
と、前記パルス幅変調信号を所与の電位レベルに変換し
て、対応するデータラインに出力するレベル変換回路と
を有する出力セルを、データラインごとに含むことを特
徴とする。
となく、aビットのPWMと同等の消費電力で、aビッ
トによるPWMと、bビットによるFRMとを組み合わ
せた(a+b)ビットの階調表示と同等の表示品位を有
する階調表示を実現することができる。
交差する複数の走査ラインと複数のデータラインとによ
り特定される画素と、前記複数のデータラインを駆動す
る上記記載のデータライン駆動回路と、前記複数の走査
ラインを走査駆動する走査ライン駆動回路とを含むこと
を特徴とする。
の消費電力で、aビットによるPWMと、bビットによ
るFRMとを組み合わせた(a+b)ビットの階調表示
と同等の表示品位を有する階調表示を、装置を大型化さ
せることなく実現することができる。
交差する複数の走査ラインと複数のデータラインとによ
り特定される画素を有するパネルと、前記複数のデータ
ラインを駆動する上記記載のデータライン駆動回路と、
前記複数の走査ラインを走査駆動する走査ライン駆動回
路とを含むことを特徴とする。
の消費電力で、aビットによるPWMと、bビットによ
るFRMとを組み合わせた(a+b)ビットの階調表示
と同等の表示品位を有する階調表示を、装置を大型化さ
せることなく実現することができる。
電気光学装置を含むことを特徴とする。
の消費電力で、aビットによるPWMと、bビットによ
るFRMとを組み合わせた(a+b)ビットの階調表示
と同等の表示品位を有する階調表示を実現する電子機器
を提供することができる。
数)ビットの階調データに基づく階調表示を行うための
パルス幅変調信号を生成するパルス幅変調信号生成方法
であって、aビットの階調データと所与の走査期間内で
カウントされた第1のカウント値との一致検出を行うと
ともに、前記aビットの階調データと、前記第1のカウ
ント値から1だけ減算又は加算した第2のカウント値と
の一致検出を行い、当該フレームを識別するためのフレ
ーム番号とbビットの階調データとに基づいて生成され
た選択信号に基づいて選択された、前記第1及び第2の
カウント値との一致検出結果のうちいずれか一方によ
り、その変化点が特定されるパルス幅変調信号を生成す
ることを特徴とする。
第1のカウント値を1だけ減算又は加算した第2のカウ
ント値とによる一致検出のいずれか一方により特定され
るパルス幅変調信号を生成するようにしたので、簡素な
構成で、周波数を高くすることなく、aビットのPWM
と同等の消費電力で、aビットによるPWMと、bビッ
トによるFRMとを組み合わせた(a+b)ビットの階
調表示と同等の表示品位を有する階調表示を実現するこ
とができる。したがって、より多階調化が進んだ場合に
も、消費電力を増大させることなく多ビット化した階調
表示に適用することができる。
について図面を用いて詳細に説明する。
請求の範囲に記載された本発明の内容を何ら限定するも
のではない。また本実施形態で説明される構成の全てが
本発明の必須構成要件であるとは限らない。
を示す。
は、パネル)20、Xドライバ(SEGドライバ)(広
義には、データライン駆動回路)30、Yドライバ(C
OMドライバ)(広義には、走査ライン駆動回路)40
を含む。液晶パネル20と、Xドライバ30と、Yドラ
イバ40は、基板50上に実装されている。基板50
は、透明絶縁基板、プリント基板、フレキシブル基板等
の液晶パネル及び各ドライバを配線等により電気的に接
続することができるものをいい、本実施形態ではガラス
基板を用いることができる。
領域を有し、方向Bにおいても複数の領域を有してい
る。方向Aにおいて設けられた複数の領域のうちの1つ
の領域と、方向Bにおいて設けられた複数の領域のうち
の1つの領域とにより、1つの画素(ドット)が特定さ
れる。一例として、方向Aにおいて160個の領域を有
し、方向Bにおいて120個の領域を有しているものと
すると、液晶パネル20は、160×120の画素を有
することになる。本実施形態では、各画素の領域におい
て、アクティブ素子(スイッチング素子)を含む。
ために、液晶パネル20は、方向Aに複数のデータライ
ンDL1〜DLM(Mは、2以上の自然数)が配列され、
方向Bに複数の走査ラインSL1〜SLN(Nは、2以上
の自然数)が配列される。
示す。
より特定される画素領域60が、2端子型非線形素子
(2端子型スイッチング素子)としての薄膜ダイオード
(ThinFilm Diode:TFD)を有する画素の構成例を示
している。
インSLi(1≦i≦N、iは自然数)とデータライン
DLj(1≦j≦M、jは自然数)との間にTFD62
と電気光学材料(液晶材)64とが直列に電気的に接続
される。なお、TFD62が走査ラインSLi側に接続
され、電気光学材料64がデータラインDLj側に接続
されているが、これとは逆にTFD62をデータライン
DLj側に、電気光学材料64を走査ラインSLi側に設
けるように構成してもよい。
iとデータラインDLjとの間の電位差でオン・オフ制御
される。したがって、画素の選択期間において、TFD
62の閾値電圧よりも大きな電圧が印加されたとき、T
FD62がオンとなって電気光学材料64にデータライ
ンDLjに供給されているデータ信号が書き込まれる。
一方、画素の非選択期間において走査ラインSLiとデ
ータラインDLjとの電位差がTFD62の閾値電圧よ
り小さくなるように、走査ラインSLiの電位が設定さ
れる。
位を制御することで、データラインDLjに供給された
データ信号に対応した電荷の蓄積が可能となる。これに
より、電気光学材料64のスタティックな特性を生かす
ことができ、画素の高画質化を図ることができる。
タラインは、Xドライバ30の複数の出力端子(SEG
出力電極)に接続される。また、複数の走査ラインは、
Yドライバ40の複数の出力端子(COM出力電極)に
接続される。
ト)52から供給された画像データに基づいて、Xドラ
イバ30とYドライバ40とが協働して液晶パネル20
を駆動する。なお、MPU52は、Xドライバ30に対
して表示制御信号を供給することで、表示タイミングを
制御することができる。Xドライバ30は、MPU52
からの指示にしたがって、Yドライバ40の走査タイミ
ングを制御することができるようになっている。
30は、PWM及びFRMにより階調表示を行う。
ためのタイミングチャートを示す。
るXドライバ30の各種信号のタイミングチャートを示
している。
Pの立ち下がりエッジ間で、1Hが規定される。また、
Xドライバ30では、ラッチパルス信号LPの立ち上が
りエッジを基準に、1Hに2つのリセット信号GRES
が生成され、1Hが0.5Hずつに分割される。各0.
5Hには、Xドライバ30がサポートできる最大階調数
に応じた数(周波数)のクロックパルス信号GCPが生
成される。したがって、リセット信号GRESの立ち下
がりエッジを基準に、パルス幅変調信号の立ち上がりを
規定する場合、出力されているクロックパルス信号GC
Pのパルスのうち、階調データに対応した数のパルス出
現位置により、その変化点が特定されるパルス幅変調信
号を生成することができる。Xドライバ30は、このパ
ルス幅変調信号に基づいて、SEG出力として、対応す
るデータラインを駆動する。
ス幅変調信号に基づいてデータ駆動を行うため、1Hご
とに行う場合に比べてクロストークを低減し、表示品位
の低下を防止することができる。
が進むと、1H又は0.5Hといったリセット信号GR
ESにより規定される期間で、より多くの数のクロック
パルス信号GCPが必要となるため、クロックパルス信
号GCPの周波数が高くなって、消費電力の増大を招
く。これは、携帯型の電子機器に搭載する場合に不都合
となることを意味する。
バ30は、PWMとFRMとを組み合わせて階調表示を
行うことで、上記不都合を回避する。例えば、64(=
26)階調表示を実現するために、PWMにより16
(=24)階調表示を行うとともに、FRMにより4
(=22)階調表示を行う。すなわち、6(=a+b)
ビットの階調データを用いて、PWMによる階調データ
の上位4(=a)ビットの階調表示と、FRMによる階
調データの下位2(=b)ビットの階調表示とを行う。
こうすることで、PWMによる16階調表示と同程度の
消費電力で、PWMによる64階調表示と同程度の表示
品位を得ることができる。
RMとを組み合わせた階調表示を説明するためのタイミ
ングチャートを示す。
信号GCPが入るものとすると、まず階調データの上位
4ビットに基づくPWMにより、該4ビットの階調デー
タに対応したクロックパルス信号GCPのエッジで、パ
ルス幅変調信号の変化点(第1のレベルから第2のレベ
ルへの変化点)が特定される。なお、パルス幅変調信号
は、リセット信号GRESの立ち下がりエッジでも変化
点(第2のレベルから第1のレベルへの変化点)を有す
る。
は、階調データの下位2ビットに対応した4パターンを
有し、FRMによりフレームごとに切り替えて出力され
ることになる。
11」(階調1)の場合、パルス幅変調信号は、上位4
ビット「1111」で決まるクロックパルス信号GCP
のエッジ(ED1)とリセット信号GRESの立ち下が
りエッジとで各フレームにおけるパルス幅変調信号の変
化点が特定され、下位2ビット「11」で決まるパター
ンPWM1−1、PWM1−2、PWM1−3、PWM
1−4がフレームごとに順次切り替えて出力される。
「000001」(階調63)の場合、パルス幅変調信
号は、上位4ビット「0000」で決まるクロックパル
ス信号GCPのエッジ(ED2)とリセット信号GRE
Sの立ち下がりエッジとで各フレームにおけるパルス幅
変調信号の変化点が特定され、下位2ビット「01」で
決まるパターンPWM63−1、PWM63−2、PW
M63−3、PWM63−4がフレームごとに順次切り
替えて出力される。
は、上位4ビットで決まるパルス幅変調信号と、該パル
ス幅変調信号の変化点がクロックパルス信号の1周期分
だけずれたパルス幅変調信号との組み合わせにより構成
される。
路) ところで、上述の階調表示を行うXドライバ30は、4
ビットのPWMと2ビットのFRMとを組み合わせてS
EG出力を行うために、できるだけ面積が大きくならな
いことが望ましい。
招くことなく、PWMとFRMとを組み合わせた階調表
示を実現するパルス幅変調信号生成回路と、これを内蔵
する本実施形態におけるXドライバについて説明する。
トイメージにおいて、長方形の形状のチップの長辺SD
1の縁部に、データラインDL1〜DLMに駆動電圧を印
加するためのSEG出力電極が配列されている。この長
辺SD1に対向する長辺SD2の縁部に、Xドライバ3
0を制御するための各種信号の送受信を行うための電極
が配列されている。
出力セル領域70、72と、ゲートアレイ(G/A)領
域74とを含む。第1及び第2のSEG出力セル領域7
0、72は、チップの長辺SD1の縁部に沿って配列さ
れたSEG出力電極に対応して、これにSEG出力を行
うSEG出力セル76が例えばSEG出力電極の数だけ
配列されている。第1及び第2のSEG出力セル領域7
0、72に配列されるSEG出力セル76の各構成は同
様である。G/A領域74は、長辺SD2の縁部に沿っ
て配列される電極を介して入力された各種信号に基づい
てSEG出力セルを制御するための回路を構成するベー
シックセルが配置される領域である。
72は、G/A領域74を間に置いて配置され、それぞ
れ少なくとも「M/2」以上の整数個のSEG出力セル
を有する。ここで、Mは図1に示すデータライン数であ
る。
76は、当該SEG出力に対応した階調データを記憶す
るRAM80と、このRAM80に対する階調データの
書き込みとRAM80からの階調データの読み出しとを
制御するRAM制御回路82と、RAM80から読み出
された階調データに基づいてパルス幅変調信号を生成し
て対応するデータラインを駆動するSEG出力回路84
とを含む。
向に複数本のアドレスラインを介してアクセスされる。
本実施形態では、RAM80は6ビットの階調データを
記憶する。
A領域74において生成されたRAM80に対する制御
信号が供給される。
み出された6ビットの階調データの上位4ビットに基づ
いてパルス幅変調信号を生成し、6ビットの階調データ
の下位2ビットに基づいてFRMによりSEG出力を行
う。
ビットの階調表示と、FRMによる下位2ビットの階調
表示とを行うための回路は、SEG出力セル76の配列
方向Cや、SEG出力セル76の高さ方向Dにサイズが
大きくならないような規模であることが望ましい。特に
SEG出力セル76の横幅は、SEG出力電極の出力ピ
ッチ以下にしなければならない。配列方向Cに大きくな
ってしまうと、出力ピッチの縮小化とデータライン数の
増加とに対応することができなくなって、実装効率を低
下させることになる。また、高さ方向Dに大きくなって
しまうと、いわゆる額縁サイズが大きくなってしまう。
0において、SEG出力回路84に、簡素な構成の一致
検出回路とデコード回路と有するパルス幅変調信号生成
回路を含むことを特徴としている。こうすることで、回
路規模の増大をほとんど招くことなく、低消費電力で多
階調化を実現する。
原理的な構成図を示す。
M210から読み出された6(=a+b)ビットの階調
データに基づいて、パルス幅変調信号を生成する。その
際、第1のカウント値と階調データの上位4(=a)ビ
ットとの一致検出と、該第1のカウント値から1だけ減
算した第2のカウント値と階調データの上位4(=a)
ビットとの一致検出とを行う。そして、フレームごとに
更新され当該フレームを識別するためのフレーム番号2
40に応じていずれか一方の一致検出結果を用いてパル
ス幅変調信号として出力する。
0に配置される。第1のカウント値は、クロックパルス
信号GCPをカウントアップする第1のカウンタ220
のカウント値である。第1のカウンタ220は、図5に
示すG/A領域74に配置される。第2のカウント値
は、クロックパルス信号GCPをカウントアップする第
2のカウンタ230のカウント値であって、第1のカウ
ント値より1だけ減算された値である。第2のカウンタ
230は、図5に示すG/A領域74に配置される。フ
レーム番号240は、G/A領域74に配置され表示タ
イミングを制御する制御回路により、フレーム単位で更
新される。
検出回路202と、デコード回路204とを含む。
読み出された4ビットの階調データと4ビットの第1の
カウント値との一致検出を行うとともに、該4ビットの
階調データと4ビットの第2のカウント値との一致検出
を行い、デコード回路204のデコード結果に応じて、
いずれか一方の一致検出結果に基づいて変化点が特定さ
れるパルス幅変調信号を生成する。ここで、一致検出と
は、ビット単位で比較対象の2つの値が等しいか否かを
検出することのみならず、ビット単位で比較対象の2つ
の値が互いに相補的であるか否かを検出する等して両者
の値の一致と等価的な状態を検出することも含むものと
する。
階調データの下位2ビットとにより、2つの一致検出結
果の一方を選択するための選択信号をデコード結果とし
て供給する。このようなデコード回路204は、例えば
ROMにより実現することができる。
GCPをカウントアップしたカウント値であるため、階
調データに応じて変化点が特定されるパルス幅変調信号
を生成することができる。これに対して、第2のカウン
ト値は、第1のカウント値より1だけ減算したカウント
値である。このような第2のカウント値は、例えばカウ
ントする際にクロックパルス信号GCPを1周期だけ遅
延させてから該クロックパルス信号GCPをカウントア
ップさせるようにしてもよいし、第1のカウント値をク
ロックパルス信号GCPの1周期だけ遅延させるように
してもよい。
比較されるカウント値を、階調データの下位2ビットと
フレーム番号と基づいて切り替えることで、その一致検
出結果によって変化点が特定されるパルス幅変調信号に
ついて、階調データの下位2ビットによるFRMにした
がって変化させることができる。したがって、4ビット
の階調データに基づくPWMと2ビットの階調データに
基づくFRMとを組み合わせた階調表示が容易に実現さ
れる。
の構成の一例を示す。
の一致検出を行う場合について説明するが、これ以外の
ビット数についても同様に構成することができる。
致検出回路300、302と、プリチャージ回路310
と、ラッチ回路320とを含む。
出回路302は、同様の構成をなしており、それぞれの
出力ノードはプリチャージ回路310とラッチ回路32
0とに接続される。
れ各トランジスタのゲート電極に第1のカウント値の各
ビットの信号CA0〜CA3(CA0をLSB側とす
る)が印加(供給)される第1〜第4のn型MOSトラ
ンジスタ(Trn1〜Trn4)と、Trn1〜Trn
4の各トランジスタのソース端子及びドレイン端子にそ
れぞれ接続されゲート電極に階調データの上位4ビット
の各ビットの信号PD2〜PD5が印加される第5〜第
8のn型MOSトランジスタ(Trn5〜Trn8)と
を含む。第1のカウント値の各ビットの信号CA0〜C
A3は、階調データの上位4ビットの各ビットの信号P
D2〜PD5にそれぞれ対応している。また、Trn4
及びTrn8のソース端子には、第9のn型MOSトラ
ンジスタ(Trn9)のドレイン端子が接続される。T
rn9のゲート電極には、選択信号ISELの反転信号
が印加される。さらに、Trn9のソース端子には、第
10のn型MOSトランジスタ(Trn10)のドレイ
ン端子が接続される。Trn10のゲート電極には、リ
セット信号GRESを反転した反転リセット信号XRE
Sが印加され、そのソース端子に低電位側の電源VSS
が接続される。
れ、各トランジスタのゲート電極に第2のカウント値の
各ビットの信号CB0〜CB3(CB0をLSB側とす
る)が印加される第11〜第14のn型MOSトランジ
スタ(Trn11〜Trn14)と、Trn11〜Tr
n14の各トランジスタのソース端子及びドレイン端子
にそれぞれ接続され、ゲート電極に階調データの上位4
ビットの各ビットの信号PD2〜PD5が印加される第
15〜第18のn型MOSトランジスタ(Trn15〜
Trn18)とを含む。第2のカウント値の各ビットの
信号CB0〜CB3は、階調データの上位4ビットの各
ビットの信号PD2〜PD5にそれぞれ対応している。
また、Trn14及びTrn18のソース端子には、第
19のn型MOSトランジスタ(Trn19)のドレイ
ン端子が接続される。Trn19のゲート電極には、選
択信号ISELが印加される。さらに、Trn19のソ
ース端子には、第20のn型MOSトランジスタ(Tr
n20)のドレイン端子が接続される。Trn20のゲ
ート電極には、反転リセット信号XRESが印加され、
そのソース端子に低電位側の電源VSSが接続される。
高電位側の電源VDDが接続され、ゲート電極にプリチ
ャージ信号としての反転リセット信号XRESが印加さ
れるp型MOSトランジスタ(Trp1)を含む。
Trn5のドレイン端子と、Trn11及びTrn15
のドレイン端子と、ラッチ回路320とが接続される。
タの基板電位は、低電位側の電源VSSに接続され、図
8におけるp型トランジスタの基板電位は、高電位側の
電源VDDに接続される。
選択信号ISELの論理レベルが「H」のとき、第1の
一致検出回路300の動作を停止させ、第2の一致検出
回路302の一致検出結果がラッチ回路320でラッチ
される。また、選択信号ISELの論理レベルが「L」
のとき、第2の一致検出回路302の動作を停止させ、
第1の一致検出回路300の一致検出結果がラッチ回路
320でラッチされる。
が「L」であるものとして第1の一致検出回路300の
動作を説明するが、第2の一致検出回路302の動作も
同様である。
ャージ信号として論理レベル「L」となると、第1及び
第2の一致検出回路300、302の動作を停止させ、
Trp1のドレイン端子の電位を、高電位側の電源VD
Dにプリチャージする。このときのTrp1のドレイン
端子の電位に対応する論理レベルはラッチ回路320に
よって反転して保持され、パルス幅変調信号PWMSの
論理レベルは「L」となる。なお、図4に示した各種パ
ルス幅変調信号と、このパルス幅変調信号PWMSの論
理レベルは反対である。
ベルが「H」となると、ノードND1、ND2の間は、
第1のカウント値のビットの信号CA0とこれに対応す
る階調データのビットの信号PD2、第1のカウント値
のビットの信号のCA1とこれに対応する階調データの
ビットの信号PD3、第1のカウント値のビットの信号
CA2とこれに対応する階調データのビットの信号PD
4、第1のカウント値のビットの信号CA3とこれに対
応する階調データのビットの信号PD5のそれぞれにつ
いて、いずれか一方の論理レベル「H」のとき導通す
る。例えば第1のカウント値と階調データとが互いに相
補関係のとき、ノードND1、ND2は同電位となる。
否定を該回路に供給した場合、第1のカウント値と階調
データとが互いにビット単位で等しいときに、ノードN
D1、ND2は同電位となる。
ノードND1の論理レベルが「L」となって、ラッチ回
路320により、パルス幅変調信号PWMSの論理レベ
ル「H」が出力されることになる。
カウントアップされる第1のカウント値の各ビットの信
号CA3〜CA0が、4ビットの階調データの各ビット
の信号PD5〜PD2と相補関係にあるか否か、又はビ
ット単位で等しいか否かを検出する一致検出結果によ
り、パルス幅変調信号PWMSを変化させることができ
る。第2の一致検出回路302も、カウントアップされ
る第2のカウント値の各ビットの信号CB3〜CB0に
対して、同様にパルス幅変調信号PWMSを変化させる
ことができる。
回路300、302のいずれかにより生成されたパルス
幅変調信号PWMSを選択出力させる。デコード回路
は、以下のような真理値表にしたがって、選択出力を行
うための選択信号を生成することができる。
により実現する場合の真理値表の一例を示す。
号PD1、PD0が「11」(論理レベルが「HH」)
のとき、1フレーム目(frame1=「H」)で第1
のカウント値(CA)を選択するようにデコードするこ
とを意味する。同様に、2フレーム目(frame2=
「H」)で第1のカウント値(CA)、3フレーム目
(frame3=「H」)で第1のカウント値(C
A)、4フレーム目(frame4=「H」)で第1の
カウント値(CA)をそれぞれ選択するようにデコード
し、そのデコード結果を選択信号ISELとして一致検
出回路に供給する。
信号PD1、PD0が「01」(論理レベルが「L
H」)のとき、1フレーム目(frame1=「H」)
で第2のカウント値(CB)、2フレーム目(fram
e2=「H」)で第2のカウント値(CB)、3フレー
ム目(frame3=「H」)で第1のカウント値(C
A)、4フレーム目(frame4=「H」)で第1の
カウント値(CA)をそれぞれ選択するようにデコード
し、そのデコード結果を選択信号ISELとして一致検
出回路に供給する。
Lにしたがって、パルス幅変調信号を出力することで、
PWMとFRMとを組み合わせた階調表示を容易に実現
することができる。特に、上述したように第1及び第2
のカウント値を設けずに、4ビットの階調データを1だ
けデクリメントする回路を設けても同様の階調表示が可
能となるが、回路規模及びレイアウト面積が増大してし
まい、SEG出力セルの幅に制限のあるXドライバにお
いて適用することは困難である。そこで本実施形態で
は、図8に示したように、パルス幅変調信号生成回路2
00を構成する第1及び第2の一致検出回路は、n型ト
ランジスタの直列接続によって構成することができ、レ
イアウト面積を非常に小さくすることができる。したが
って、構成の簡素化やレイアウト面積の優位性を利用し
て、SEG出力セルの面積をそれほど増大させることな
く、低消費電力で多階調化が可能なXドライバの実現に
貢献することができる。
調信号生成回路を適用したXドライバのSEG出力セル
の構成の一例を示す。
成回路と同一部分には同一符号を付し、適宜説明を省略
する。
たXドライバのSEG出力電極に対応して配置される。
SEG出力セル400は、RAM210、ラッチ40
2、パルス幅変調信号生成回路204、極性反転回路4
06、ラッチ408、レベルシフタ(L/S)410を
含む。
及び読み出しが制御されて、6ビットの階調データを記
憶する。
り、RAM210から読み出された階調データをラッチ
する。ラッチされた階調データのうち上位4ビットは、
パルス幅変調信号生成回路200の一致検出回路202
に供給され、下位2ビットはデコード回路(ROM)2
04に供給される。
したようにG/Aにおける第1及び第2のカウンタによ
ってカウントされた第1及び第2のカウント値CA、C
Bと、階調データとの一致検出と、デコード回路204
からデコード結果とにより、パルス幅変調信号を生成す
る。
において、極性反転信号FRによって極性反転が行われ
る。極性反転信号FRは、例えばフレームごとに、ある
いはラインごとにSEG出力の極性反転タイミングを規
定する。
号GCPにより、ラッチ408にラッチされる。
にレベル変換されたの値、SEG出力として、対応する
データラインを駆動する。
の4ビットのPWMと2ビットのFRMとを組み合わせ
た階調表示を説明するためのタイミングチャートを示
す。
しクロックパルス信号GCPの1周期だけ遅延させて1
だけ減算した値の第2のカウント値とを用いて、階調デ
ータとの一致検出を行う。したがって、第1のカウント
値と階調データとの一致検出結果により特定されるパル
ス幅変調信号の変化点は、第2のカウント値と階調デー
タとの一致検出結果により特定されるパルス幅の変調信
号の変化点よりもクロックパルス信号GCPの1周期だ
け早くなる。
たがって、階調データの下位2ビットで実現されるFR
Mにより、階調データの上位4ビットと比較されるカウ
ント値のいずれか一方を切り替えることで、図4(図1
1)に示したような階調データに応じたパターンを容易
に得ることができる。
機器に適用する場合について説明する。
置を適用した電子機器のブロック図の一例を示す。
は、バスを介してMPU1010と接続される。このバ
スには、VRAM1020、通信部1030も接続され
る。
御する。
1000のパネル1002の画素に1対1に対応する記
憶領域を有し、MPU1010によってランダムに書き
込まれた画像データが、走査方向にしたがってシーケン
シャルに読み出されるようになっている。
置や他の電子機器)との間で通信を行うための各種の制
御を行うものであり、その機能は、各種プロセッサある
いは通信用ASIC等のハードウェアやプログラム等に
より実現できる。
U1010は、電気光学装置1000のパネル1002
の駆動に必要な各種タイミング信号を生成して、電気光
学装置1000のXドライバ1004に供給する。Xド
ライバ1004は、本実施形態におけるXドライバ30
と動揺の構成を有している。このXドライバ1004
は、Yドライバ1006に対して表示制御信号を出力す
る。Yドライバ1006は、この表示制御信号にしたが
って走査ラインを走査駆動する。
対応可能な電子機器を提供することができる。
置を適用した携帯電話の斜視図を示す。
020、受話口1204、送話口1206、パネル12
08を備える。パネル1208は、本実施形態における
電気光学装置を構成するパネルが適用される。このパネ
ル1208は、待ち受け時には電波強度や、番号、文字
などを表示する一方、着信時又は発信時には、全領域を
表示領域とする。この場合、表示領域を制御すること
で、電力消費を低減することができる。
のに限らず、種々の変形実施が可能である。
いた電気光学装置を適用する電子機器としては、低消費
電力化の要求の強い機器、例えば上述した携帯電話の
他、ページャ、時計、PDAなどが好適である。ただ
し、この他に、液晶テレビ、ビューファインダ型、モニ
タ直視型のビデオテープレコーダ、カーナビゲーション
装置、電卓、ワードプロセッサ、ワークステーション、
テレビ電話、POS端末、タッチパネルを供えた機器等
にも適用可能である。
画素にスイッチング素子としてTFDを用いた場合につ
いて説明したが、これに限定されるものではない。例え
ば、薄膜トランジスタ(Thin Film Transistor:TF
T)をスイッチング素子として用いることも可能であ
る。
ックスの液晶パネルのみならず、パッシブマトリックス
の液晶パネルについても適用することができる。
PWMと2ビットのFRMの信号波形に限定されるもの
ではなく、PWMとFRMとを組み合わせた種々の波形
パターンについても同様に適用することができる。
いて、電気光学材料として液晶を用いた表示装置を例に
説明したが、エレクトロルミネッセンスや、蛍光表示
管、プラズマディスプレイ、有機ELなど電気光学効果
を用いた全ての装置に適用可能である。
ネルの画素と各ドライバとが配置される場合や、各ドラ
イバを半導体装置に実装して、画素の領域を有するパネ
ルと同一基板上に配置するように構成することができ
る。
値として、第1のカウント値より1だけ減算した値とし
て説明したが、これに限定されるものではない。第2の
カウント値が、第1のカウント値より1だけ加算した値
として、デコード回路の真理値表を適宜変更することで
同様の効果を得ることができる。
を用いたPWMと、階調データ2ビットを用いたFRM
とを組み合わせた階調表示を実現する場合について説明
したが、各ビット数に限定されるものではない。そし
て、PWMとFRMについて、階調データの任意の位置
のビットを用いてもよい。
を示すブロック図である。
を示す構成図である。
ングチャートである。
合わせた階調表示を説明するためのタイミングチャート
の一例である。
メージの一例を示す説明図である。
ルの構成を示す説明図である。
の原理的な構成図である。
を示す回路図である。
り実現する場合の真理値表の一例を示す説明図である。
路を適用したXドライバのSEG出力セルの構成の一例
を示す説明図である。
PWMと2ビットのFRMとを組み合わせた階調表示を
説明するためのタイミングチャートの一例である。
電子機器の構成の一例を示すブロック図である。
携帯電話の斜視図である。
Claims (7)
- 【請求項1】 (a+b)(a、bは自然数)ビットの
階調データに基づく階調表示を行うためのパルス幅変調
信号を生成するパルス幅変調信号生成回路であって、 aビットの階調データと、所与の走査期間内でカウント
された第1のカウント値との一致検出を行う第1の一致
検出回路と、 前記aビットの階調データと、前記第1のカウント値か
ら1だけ減算又は加算した第2のカウント値との一致検
出を行う第2の一致検出回路と、 当該フレームを識別するためのフレーム番号と、bビッ
トの階調データとに基づいて、選択信号を生成する選択
信号生成回路と、 を含み、 前記パルス幅変調信号は、 前記選択信号に基づいて選択された前記第1及び第2の
一致検出回路の一致検出結果のいずれか一方により、そ
の変化点が特定されることを特徴とするパルス幅変調信
号生成回路。 - 【請求項2】 請求項1において、 そのソース端子に高電位側の電源が接続され、そのゲー
ト電極に所与のプリチャージ信号が印加されるp型トラ
ンジスタを含むプリチャージ回路と、 前記p型トランジスタのドレイン端子に接続され、前記
パルス幅変調信号を出力するラッチ回路と、 を有し、 前記第1の一致検出回路は、 直列接続され、各トランジスタのゲート電極に前記第1
のカウント値の各ビットの信号が印加される第1〜第a
のn型トランジスタと、 前記第1〜第aのn型トランジスタの各トランジスタの
ソース端子及びドレイン端子にそれぞれ接続され、その
ゲート電極に前記第1のカウント値の各ビットに対応す
る前記aビットの階調データの各ビットの信号が印加さ
れる第(a+1)〜第2aのn型トランジスタと、その
ドレイン端子に第a及び第2aのn型トランジスタのソ
ース端子が接続され、そのゲート電極に前記選択信号の
反転信号が印加される第(2a+1)のn型トランジス
タと、そのドレイン端子に前記第(2a+1)のn型ト
ランジスタのソース端子が接続され、そのゲート電極に
前記所与のプリチャージ信号が印加され、そのソース端
子に低電位側の電源が接続される第(2a+2)のn型
トランジスタと、を含み、前記第1のn型トランジスタ
のドレイン端子に、前記p型トランジスタのドレイン端
子が接続されており、前記第2の一致検出回路は、直列
接続され、各トランジスタのゲート電極に前記第2のカ
ウント値の各ビットの信号が印加される第(2a+3)
〜第(3a+2)のn型トランジスタと、前記第(2a
+3)〜第(3a+2)のn型トランジスタの各トラン
ジスタのソース端子及びドレイン端子にそれぞれ接続さ
れ、そのゲート電極に前記第2のカウント値の各ビット
に対応する前記aビットの階調データの各ビットの信号
が印加される第(3a+3)〜第(4a+2)のn型ト
ランジスタと、そのドレイン端子に第(3a+2)及び
第(4a+2)のn型トランジスタのソース端子が接続
され、そのゲート電極に前記選択信号が印加される第
(4a+3)のn型トランジスタと、そのドレイン端子
に前記第(4a+3)のn型トランジスタのソース端子
が接続され、そのゲート電極に前記所与のプリチャージ
信号が印加され、そのソース端子に低電位側の電源が接
続される第(4a+4)のn型トランジスタと、を含
み、前記第(2a+3)のn型トランジスタのドレイン
端子に、前記p型トランジスタのドレイン端子が接続さ
れていることを特徴とするパルス幅変調信号生成回路。 - 【請求項3】 互いに交差する複数の走査ラインと複数
のデータラインとにより画素が特定される電気光学装置
のデータラインを駆動するデータライン駆動回路であっ
て、(a+b)ビットの階調データを記憶するRAM
と、前記階調データに基づいて、パルス幅変調信号を生
成する請求項1又は2記載のパルス幅変調信号生成回路
と、前記パルス幅変調信号を所与の電位レベルに変換し
て、対応するデータラインに出力するレベル変換回路
と、を有する出力セルを、データラインごとに含むこと
を特徴とするデータライン駆動回路。 - 【請求項4】 互いに交差する複数の走査ラインと複数
のデータラインとにより特定される画素と、前記複数の
データラインを駆動する請求項3記載のデータライン駆
動回路と、前記複数の走査ラインを走査駆動する走査ラ
イン駆動回路と、を含むことを特徴とする電気光学装
置。 - 【請求項5】 互いに交差する複数の走査ラインと複数
のデータラインとにより特定される画素を有するパネル
と、前記複数のデータラインを駆動する請求項3記載の
データライン駆動回路と、前記複数の走査ラインを走査
駆動する走査ライン駆動回路と、を含むことを特徴とす
る電気光学装置。 - 【請求項6】 請求項4又は5記載の電気光学装置を含
むことを特徴とする電子機器。 - 【請求項7】 (a+b)(a、bは自然数)ビットの
階調データに基づく階調表示を行うためのパルス幅変調
信号を生成するパルス幅変調信号生成方法であって、a
ビットの階調データと所与の走査期間内でカウントされ
た第1のカウント値との一致検出を行うとともに、前記
aビットの階調データと前記第1のカウント値から1だ
け減算又は加算した第2のカウント値との一致検出を行
い、当該フレームを識別するためのフレーム番号とbビ
ットの階調データとに基づいて生成された選択信号に基
づいて選択された、前記第1及び第2のカウント値との
一致検出結果のうちいずれか一方により、その変化点が
特定されるパルス幅変調信号を生成することを特徴とす
るパルス幅変調信号生成方法。
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