JP2849010B2 - 表示装置の駆動回路 - Google Patents
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Description
回路に関し、特に、デジタル映像信号が与えられ、その
デジタル映像信号に応じて階調表示を行う表示装置のた
めの駆動回路に関する。
れ、そのデジタル映像データに応じて階調表示を行う表
示装置のための従来の駆動回路におけるデータドライバ
を示す。なお、ここでは簡単のために、デジタル映像デ
ータは、2ビット(D0、D1)からなるものとする。こ
の駆動回路は、走査信号により選択された1走査線上の
N個の絵素に駆動電圧を供給する。
一部の回路であって、N個の絵素のうち第n番目の絵素
に対応する回路20を示す。この回路20は、デジタル
映像データ(D0、D1)の各ビット毎に設けられた第1
段目のサンプリングフリップフロップ21、第2段目の
ホールドフリップフロップ22、デコーダ23、及び4
個のアナログスイッチ24〜27により構成される。ア
ナログスイッチ24〜27のそれぞれには、4種の電圧
源から信号電圧V0〜V3が供給される。なお、サンプリ
ングフリップフロップ21は、Dフリップフロップの他
種々のものを用いることができる。
する。デジタル映像データ(D0、D1)は、第n番目の
絵素に対応するサンプリングパルスTSMPnの立ち上がり
時点でサンプリングフリップフロップ21に取り込ま
れ、保持される。1水平期間のサンプリングが終了した
時点で出力パルスOEがホールドフリップフロップ22
に与えられ、サンプリングフリップフロップ21に保持
されていたデジタル映像データ(D0、D1)はホールド
フリップフロップ22に取り込まれると共にデコーダ2
3に出力される。デコーダ23は、デジタル映像データ
(D0、D1)の各ビットをデコードし、デコードされた
各ビットの値に応じてアナログスイッチ24〜27のい
ずれか1個をオン状態とすることにより、4種の電圧源
から供給される信号電圧V0〜V3のいずれかを出力す
る。
映像データのビット数の増加に応じて必要とされる電圧
源の数は2の累乗で増加する。例えば、デジタル映像デ
ータが4ビットで与えられ16階調の表示が行われる場
合には、必要とされる電圧源の数は24=16個とな
る。同様に、デジタル映像データが5ビットで与えられ
32階調の表示が行われる場合には、必要とされる電圧
源の数は25=32個となり、デジタル映像データが6
ビットで与えられ64階調の表示が行われる場合には、
必要とされる電圧源の数は26=64個となる。
ネルに接続されるため、液晶パネルという重い負荷を十
分に駆動できるだけの性能を備える必要がある。従っ
て、そのような性能を備えた電圧源の数が増加すること
は駆動回路のコストを上昇させる重大な要因となる。ま
た、そのような電圧源を駆動回路のLSIの内部に備え
ることは困難であるので、液晶パネルを駆動するための
信号電圧はLSIの外部の電圧源から供給せざるを得な
い。その結果、電圧源の数が増加すれば、駆動回路を構
成するLSIの入力端子数もそれと同数だけ増加するこ
とになる。従って、実際にはLSIの作製が困難にな
る。仮にLSIの作製が可能としても実装上又は生産上
の問題が発生し、実際の量産化は不可能という事態に立
ち至る。
という従来の駆動方法における問題点を解決するため
に、外部から与えられる階調用基準電圧の間に複数の補
間電圧を得ることによって電圧源の数を減らし、電圧源
の数以上の階調を得ることが可能な駆動方法、及び駆動
回路が出願人により提案されている(特願平4−129
164)。また、上記の駆動方法及び駆動回路は、既に
数機種のデータドライバに適用され実用化されている。
けるデータドライバの一部の回路30を示す。
る電圧V0〜V7と階調用基準電圧V0、V2、V5及びV7
との関係を示す。回路30によれば、4個の階調用基準
電圧V0、V2、V5、及びV7から4個の補間電圧(V0
+2V2)/3、(2V2+V5)/3、(V2+2V5)
/3、及び(2V5+V7)/3を得ることができる。こ
れにより、4個の階調用基準電圧を用いて8階調を実現
することができる。
0により絵素に印加される電圧と透過率との関係を示
す。本発明が解決しようとする問題点を、電圧V0を例
にとり説明する。電圧V0は最小の透過率、即ち最大階
調(黒)を得るための電圧である。
近傍では、電圧が上昇するにつれて透過率はなだらかに
0に近づいていく。従って、電圧V0は合理的な範囲内
で絶対値を大きくすればするほど透過率は0に近づく。
ところで、回路30によれば電圧V0は補間電圧V1を得
るために用いられているから、電圧V0を補間電圧V1
と独立に調整することはできない。電圧V1に対して適
切な階調が得られるように電圧V1を調整すれば、電圧
V1に応じて電圧V0が決定される。逆に、電圧V0に対
して適切な階調が得られるように電圧V0を調整すれ
ば、電圧V0に応じて電圧V1が決定される。本例では、
電圧V0が関連する補間電圧はV1のみである。しかし、
デジタル映像信号のビット数が増加するにつれて電圧V
0が関連する補間電圧の数も増加するので、電圧V0を補
間電圧と独立に調整することはより困難になる。このた
め、例えば、もう少し電圧V0を大きくすれば黒がもう
少し締まる(すなわち、表示上のコントラストが高くな
る)という場合でも、中間階調を含めた総合的な階調特
性を考慮すると電圧V0を大きくすることができないと
いう不都合が生じる。なお、最大の透過率、即ち最小階
調(白)を得るための電圧V7についても同様の不都合
が生じ得る。
めになされたものであり、最大階調や最小階調を得るた
めの電圧を階調用基準電圧とは異なる電圧とし、その電
圧を独立に調整可能とすることにより、液晶パネルに表
示可能な最大のコントラストを実現し得る表示装置の駆
動回路を提供することを目的とする。
素に接続されたデータ線に電圧を印加することにより映
像を表示する表示装置の駆動回路であって、映像データ
に対応して、複数の階調用基準電圧と、該階調用基準電
圧に基づいて生成される補間電圧とを選択的に該データ
線に出力する出力手段を備え、該出力手段は、該映像デ
ータの階調と該階調用基準電圧によって該絵素に表示さ
れる階調とが異なるときに、該階調用基準電圧を該デー
タ線に出力する代わりに該補間電圧とは独立に調整され
る電圧を該データ線に出力することを特徴とし、これに
より、上記目的が達成される。
は、最大階調を得るための電圧であってもよい。
は、最小階調を得るための電圧であってもよい。
下では、マトリクス型の液晶表示装置を表示装置の例に
とって説明を行うが、本発明は他の種類の表示装置にも
適用可能である。
って、N個の絵素のうち第n番目の絵素に対応する回路
50の構成例を示す。この例では、デジタル映像データ
は、3ビットからなるものとする。
り、保持するための第1段目のサンプリングフリップフ
ロップ51及び第2段目のホールドフリップフロップ5
2、デジタル映像データに応じてアナログスイッチのオ
ン・オフ状態を制御するための選択制御回路53、並び
に互いに異なる電圧レベルの階調用基準電圧が供給され
るアナログスイッチ55〜58、及び階調用基準電圧と
は異なる電圧が供給されるアナログスイッチ54を有す
る。選択制御回路53には、信号tが入力される。回路
50の出力はデータ線(不図示)に接続される。
上述の特許出願(特願平4−129164)に開示され
る振動電圧駆動方法により少なくとも1つの補間階調を
得るために使用される電圧と定義する。
説明する。デジタル映像データ(D0、D1、D2)は第
n番目の絵素に対応するサンプリングパルスTSMPnの立
ち上がり時点でサンプリングフリップフロップ51に取
り込まれ、保持される。1水平期間のサンプリングが終
了した時点で出力パルスOEがホールドフリップフロッ
プ52に与えられ、サンプリングフリップフロップ51
に保持されていたデジタル映像データ(D0、D1、
D2)はホールドフリップフロップ52に取り込まれる
と共に選択制御回路53に出力される。選択制御回路5
3は入力端子d0、d1、及びd2、並びに出力端子
S0’、S0、S2、S5、及びS7を有している。選択制
御回路53の入力端子d0、d1、及びd2には、デジタ
ル映像データ(D0、D1、D2)の各ビットが入力され
る。選択制御回路53の出力端子S0’、S0、S2、
S5、及びS7からはアナログスイッチ54〜58のオン
・オフ状態の切り換えを制御するための制御信号が出力
される。アナログスイッチ55〜58のそれぞれには、
互いに異なった電圧レベルの階調用基準電圧V0、V2、
V5及びV7が供給される。アナログスイッチ54には、
階調用基準電圧と異なる電圧V0’が供給される。これ
らの電圧は、アナログスイッチ54〜58がオン状態の
ときのみデータ線に出力される。
の関係を示す論理表である。表2の第1欄は、選択制御
回路53の入力端子d2、d1、及びd0のそれぞれに入
力されるの各ビットの値を示している。表2の第2欄
は、選択制御回路53の出力端子S0’、S0、S2、
S5、及びS7のそれぞれから出力される制御信号の値を
示している。制御信号の値が1のとき、その出力端子に
接続されるアナログスイッチはオン状態となる。制御信
号の値が0のとき、その出力端子に接続されるアナログ
スイッチはオフ状態となる。表2の第2欄における空白
の部分は、制御信号の値が0であることを示す。また、
「t」は、信号tの値が1のとき制御信号の値が1とな
り、信号tの値が0のとき制御信号の値が0となること
を示す。「tバー」は、信号tの値が1のとき制御信号
の値が0となり、信号tの値が0のとき制御信号の値が
1となることを示す。なお、本明細書では、「tバー」
という表記はtの上方に横棒線を付した表記と同義とす
る。
号tは、0又は1の値を交互にとるパルス信号である。
信号tのデューティ比は1:2とされる。すなわち、信
号tの値が0となる期間と信号tの値が1となる期間と
の比は1:2である。
の動作を説明する。
d2、d1、及びd0のそれぞれに入力されるの各ビット
の値が、それぞれ0、0、及び1の場合、選択制御回路
53の出力端子S0から出力される制御信号の値は信号
tバーの値に従い、選択制御回路53の出力端子S2か
ら出力される制御信号の値は信号tの値に従う。信号t
の値が1の時にはアナログスイッチ56がオン状態とな
り、信号tの値が0の時には信号tバーの値が1となる
のでアナログスイッチ55がオン状態となる。その結
果、データ線に出力される電圧は、信号tと同一周期で
階調基準電圧V0とV2との間を振動する振動電圧とな
る。この振動電圧は、データ線を介して結果的に階調用
基準電圧V0とV2との間の補間電圧(V0+2V2)/3
を絵素に印加することになる。
振動する振動電圧、及び階調用基準電圧V5とV7との間
を振動する振動電圧がデータ線に出力される。その結
果、それらの振動電圧もデータ線を介して結果的に補間
電圧を絵素に印加することになる。このように、階調用
基準電圧V0、V2、V5及びV7はいづれも補間電圧に関
連するので、補間電圧と独立に調整することはできな
い。
d2、d1、及びd0のそれぞれに入力されるの各ビット
の値がすべて0の場合、選択制御回路53の出力端子S
0’から出力される制御信号の値が1となり、アナログ
スイッチ54がオン状態となる。アナログスイッチ55
〜58はオフ状態のままである。従って、データ線に
は、電圧V0’が出力される。この電圧V0’は振動電圧
の生成には使用されない。従って、電圧V0’を他の電
圧と独立に調整することが可能となる。
って、N個の絵素のうち第n番目の絵素に対応する回路
70の構成例を示す。アナログスイッチ79は、選択制
御回路73の出力端子S7’に接続される。アナログス
イッチ79には、階調用基準電圧V0、V2、V5及びV7
とは異なる電圧V7’が供給される。その他の構成は、
図5に示される回路50の構成と同様であるので、説明
を省略する。
基準電圧V0、V2、V5及びV7とは異なる電圧V7’を
データ線に出力することにより、最小階調を得るための
電圧を他の電圧とは独立に調整可能とするものである。
関係を示す論理表である。
端子d2、d1、及びd0のそれぞれに入力されるの各ビ
ットの値がすべて1の場合、選択制御回路73の出力端
子S7’から出力される制御信号の値が1となり、アナ
ログスイッチ79がオン状態となる。アナログスイッチ
74〜78はオフ状態のままである。従って、データ線
には、電圧V7’が出力される。この電圧V7’は振動電
圧の生成には使用されない。従って、電圧V7’を他の
電圧と独立に調整することが可能となる。
加される電圧と透過率との関係を示す。電圧V0’を階
調用基準電圧V0より大きな値とし、電圧V7’を階調用
基準電圧V7より小さい値とすることにより、電圧V0’
により最大階調、及び電圧V7’により最小階調が得ら
れるように電圧V0’及び電圧V7’を他の電圧と独立に
調整することができる。その結果、液晶パネルに表示可
能な最大のコントラストを実現し得る。
めの電圧の一方のみを独立に調整するようにしてもよ
い。
を構成するLSI(すなわち、データドライバ)の端子
数、及びデータドライバを構成するアナログスイッチの
数を増加させる。しかし、例えば、振動電圧駆動方法を
用いて9個の階調用基準電圧から64階調を実現する6
ビット64階調データドライバに本発明を適用して、最
大階調及び最小階調を得るための電圧の一方を独立に調
整可能とした場合、必要とされる電圧源の数は9個から
10個に増加するだけであり、必要とされるアナログス
イッチの数はデータドライバの1出力当り9個から10
個に増加するだけである。このように、電圧源の増加に
伴うLSIの端子数の増加、及びアナログスイッチの数
の増加の影響は小さい。
なる電圧が与えられ、その電圧を他の電圧と独立に調整
することが可能となる。その結果、最大階調又は最小階
調を得るための電圧を他の電圧と独立に調整することが
可能となる。これにより、振動電圧駆動方法に特有の電
圧源の数以上の階調を得ることが可能であるという利点
を維持しつつ、しかも液晶パネルに表示可能な最大のコ
ントラストを実現することができる。
ある。
図である。
ドライバの一部の回路を示す図である。
信号tの波形を示す図である。
タドライバの一部の回路を示す図である。
図である。
Claims (3)
- 【請求項1】 絵素に接続されたデータ線に電圧を印加
することにより映像を表示する表示装置の駆動回路であ
って、映像データに対応して、複数の階調用基準電圧と、該階
調用基準電圧に基づいて生成される補間電圧とを選択的
に該データ線に出力する出力手段 を備え、該出力手段は、該映像データの階調と該階調用基準電圧
によって該絵素に表示される階調とが異なるときに、該
階調用基準電圧を該データ線に出力する代わりに該補間
電圧とは独立に調整される電圧を該データ線に出力する
ことを特徴とする、表示装置の駆動回路。 - 【請求項2】 前記補間電圧とは独立に調整される電圧
は、最大階調を得るための電圧である、請求項1に記載
の表示装置の駆動回路。 - 【請求項3】 前記補間電圧とは独立に調整される電圧
は、最小階調を得るための電圧である、請求項1に記載
の表示装置の駆動回路。
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