JP3170624B2 - アクティブマトリクス表示装置 - Google Patents
アクティブマトリクス表示装置Info
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Description
クス表示装置の駆動回路に関し、特に、信号線駆動回路
に組み込まれてアクティブマトリクス表示装置の各水平
走査期間内に信号を少なくとも一回サンプリング及びホ
ールドする新規なサンプリング/ホールド(S/H)回
路に関するものである。
ルは、複数の表示素子から構成され、この表示素子は、
透明基板上に行及び列からなるマトリクス状に配列され
ている。汎用の表示パネルとしては、液晶表示パネル
(LCD)又はこれに類似した装置が用いられ、通常ガ
ラスの透明基板上で実現されている。
MLCD)を組み込んだ表示装置には、更に信号線(デ
ータ)駆動回路と、制御回路と、走査線駆動回路とが備
えられている。従来のアクティブマトリクス液晶表示パ
ネルの信号線又は走査線の各々には、それぞれ一つの外
部接続ピンが必要とされる。このため、例えば画素数4
80×240の映像表示パネルでは、115200個の
外部接続ピンを要していた。この表示パネルにおいてこ
のように大量の接続ピンを要することは、重大な問題で
あり、このために解像度が低く、表示装置が複雑になる
という問題があった。
式の自己走査式アクティブマトリクス表示パネルが開発
され、従来の非走査式AMLCDに比べて、外部接続ピ
ン数及び外部信号線駆動回路のチップ数が減少した。こ
のような駆動方式では、入力データ信号、例えば映像信
号は、各グループがM個の信号線に対応するN個のグル
ープで構成され、水平走査期間の所定部分を用いて信号
線の外部接続ピンを介して表示パネルに順次供給できる
ようにマルチプレクシングされる。
線のサンプリングタイム(Ts)の1/Nを占めてい
る。一般に、NTSCの映像信号の水平走査期間(Tr
ow)は約63.5μsであり、各水平走査線の有効サ
ンプリングタイム(Ts)は約50μsである。
パネルでは、M及びNは、それぞれ120及び4であ
り、又はM×N=480になるような他の組み合わせに
設定されている。従って、外部の信号線駆動回路のチッ
プがM個の出力端を有するとすれば、入力データ用の接
続ピンの数は、表示パネルのすべての信号線の1/N個
だけでよく、1個の外部の信号線駆動回路のチップのみ
使用すれば十分である。また、通常は最小数の外部の信
号線駆動回路のチップが使用されているが、各信号線駆
動回路のチップの出力端数により外部信号線駆動回路の
チップ数を一個以上にしてもよい。例えば、各信号線駆
動回路のチップの出力端数がM/2個であれば、チップ
の必要量は2個である。
ス液晶表示パネルを用いた表示装置では、各信号線駆動
回路のチップがM個の出力端を有していれば、N個の信
号線駆動回路のチップを使用しなければならない。そし
て、この信号線駆動回路のチップのM個の出力段の各々
に2個のサンプリング/ホールド回路が必要とされる。
走査線のサンプリングタイム(Ts)において、2個の
サンプリング/ホールド回路のうちの1つの回路は、次
の走査線のために入力された映像信号をサンプリング
し、他の1つの回路は、データをホールドして現在走査
している走査線に出力する。しかしながら、サンプリン
グ/ホールド回路の駆動方式が従来技術に基づくもので
あれば、水平走査期間内には1つのサンプリング動作と
1つのホールド動作との二つの動作しか実行できない。
への入力をマルチプレクシングする駆動方式を採用する
アクティブマトリクス液晶表示パネルでは、外部の信号
線駆動回路のチップの数を1個に削減することが可能で
ある。しかし、1個の信号線駆動回路のチップを用いる
表示装置において、信号線駆動回路のチップの各出力段
が2個のサンプリング/ホールド回路を使用しているた
め、従来の駆動方式では、Nが1よりも大きい場合に作
動しなくなってしまう。なぜならば、一水平走査期間内
に、2個のサンプリング/ホールド回路のうちの1つ
は、次の走査線のための入力映像信号を1回のみサンプ
リングし、他の1つは、現在の走査線に出力するための
信号を1回のみホールドするため、一水平走査期間内に
その期間をN個の期間に分け、各期間毎に入力信号をサ
ンプリング及びホールドすることができないためであ
る。従って、従来のサンプリング/ホールド回路の駆動
方式を採用する信号線駆動回路は、信号線へ入力をマル
チプレクシングする駆動方式を採用する表示装置に用い
ることができない。
少なくとも2回サンプリング/ホールドすることができ
るアクティブマトリクス表示装置を提供することにあ
る。
/ホールド回路の駆動方式を表示装置に利用し、表示パ
ネルの信号線へ入力をマルチプレクシング的に行うこと
ができるアクティブマトリクス表示装置を提供すること
にある。
おける入力接続ピン及び信号線駆動回路のチップの数を
削減することができるアクティブマトリクス表示装置を
提供することにある。
上させ、コストを低下させることができるアクティブマ
トリクス表示装置を提供することにある。
に、本発明にかかるアクティブマトリクス表示装置は、
複数の画素にN×M個(Nは、グループ分けされた信号
線のグループ数、Mは、各グループにおける信号線の
数)の信号線を介して映像信号が供給されるアクティブ
マトリクス表示装置であって、前記各グループにおける
信号線駆動回路は、M個のサンプリング/ホールド回路
を備え、前記サンプリング/ホールド回路の各々は、少
なくとも2個のブランチを有し、各ブランチは、サンプ
リングスイッチと、ホールドコンデンサと、1本の信号
線に接続されたホールドスイッチとを備えており、各ブ
ランチの前記サンプリングスイッチ及び前記ホールドス
イッチは、タイミング的に重ならないようにしてオンと
なり、且つ、一水平走査期間内に少なくとも一回オンと
なり、前記信号線駆動回路は、マルチプレクシング的に
N回に分けて信号線を駆動することを特徴とする。
ブランチのサンプリンブスイッチ及びホールドスイッチ
がともに少なくとも1回オンするので、一水平走査期間
内に少なくとも2回のサンプリング及びホールドを行う
ことができ、表示パネルの信号線へ入力をマルチプレク
シング的に行うことができる。この結果、入力接続ピン
の数及び信号線駆動回路のチップの数を大幅に減少する
ことができ、歩留まりを向上させるとともに、コストを
低減することができる。
を使用したカラーテレビジョンを例にとって説明する。
図6は、従来の表示装置を示すブロック図である。外部
にN個の同一の信号線駆動回路及びR個の同一の走査線
駆動回路を有する表示装置が示されている。この信号線
駆動回路及び走査線駆動回路の両者は、チップで又は表
示装置に部分的に集積化されて実現される。信号線の全
数及び表示パネルの信号線の入力接続ピン数は、N×M
である。この従来技術では、Nは4で、Mは120とし
ている。走査線駆動回路は、この分野の既知のいかなる
タイプのものでも使用でき、選択された各走査線におけ
る画素は、連続的に駆動され、また、第1の走査線から
第Zの走査線までが連続的に駆動されるようになってい
る。この例では、Zは240である。
線駆動回路を示すブロック図である。この信号線駆動回
路において、レッド(R)、グリーン(G)及びブルー
(B)の入力信号は、シフトレジスタからの出力信号と
協動してサンプリング/ホールド回路へ多重化して入力
される。タイムパルス信号、水平同期信号及び垂直同期
信号は、制御回路により供給される。サンプリング/ホ
ールド回路の出力は、対応する出力駆動回路に接続され
る。一般に、表示装置における信号線駆動回路は、M個
の出力駆動回路及び2M個のブランチを有するM個のサ
ンプリング/ホールド回路を備えており、2個のブラン
チを有する1個のサンプリング/ホールド回路と1個の
出力駆動回路とが対応するように接続される。
して示す回路図であり、この信号線駆動回路は、図6に
示されている表示装置に通常用いられる2個のブランチ
を有するサンプリング/ホールド回路と、出力駆動回路
とを備えている。この分野で周知のように、1フレーム
タイム(約16.6ミリ秒)の間のブランク期間を除い
た所定時間内に、一本の水平走査線が走査され、1フレ
ームタイム内に1行目からZ行目までの走査線が順次走
査される。したがって、一水平走査期間内において、信
号線駆動回路の出力端が表示パネルの入力端に接続さ
れ、同時にサンプリングが行われる。
かになる。一水平走査期間内に、サンプリング及び出力
が有効に行われたとき、サンプリングタイム(Ts)の
期間内において、各信号線のサンプリングスイッチS1
は、第1の出力から第N×Mの出力まで順次閉じられ、
入力データをサンプリングして次の走査線の情報として
記憶し、ホールドタイム(Th)の期間内において、各
信号線のホールドスイッチH2が閉じられ、データが現
在の走査線に書き込まれる。この間、サンプリングスイ
ッチS2及びホールドスイッチH1は開いている。同様
に、次の一水平走査期間のサンプリングタイム(Ts)
において、各信号線のサンプリングスイッチS2は、第
1の出力から第N×Mの出力まで順次閉じられ、入力デ
ータをサンプリングして次の1本の走査線の情報とし、
ホールドタイム(Th)において、各信号線のホールド
スイッチH1が閉じられ、データが現在の走査線に書き
込まれる。この時、サンプリングスイッチS1及びホー
ルドスイッチH2は開いている。
イッチH2が同一水平走査期間内で閉じられているとき
は、サンプリングスイッチS1、ホールドスイッチH1
及びホールドコンデンサC1を備える図8の上部のブラ
ンチ(サンプリング/ホールド部)でサンプリングを行
い、サンプリングスイッチS2、ホールドスイッチH2
及びホールドコンデンサC2を備える下部のブランチ
(サンプリング/ホールド部)で出力用としてホールド
する。同様に、サンプリングスイッチS2及びホールド
スイッチH1が同一水平走査期間に閉じられているとき
は、下部のブランチでサンプリングを行い、上部のブラ
ンチで出力用としてホールドする。正規な走査動作の期
間内においては、サンプリングスイッチS1及びホール
ドスイッチH1が同時に閉じることが禁止されている。
同様に、サンプリングスイッチS2及びホールドスイッ
チH2も同時に閉じることが禁止されている。また、ホ
ールドタイム(Th)の期間は、ホールドタイム(T
h)が水平走査期間内にあり、次の1本の走査線がサン
プリング動作に入る前に停止すれば、サンプリングタイ
ム(Ts)と異なってもよい。このように従来技術によ
れば、表示装置の動作において、各サンプリング/ホー
ルド回路は、一水平走査期間内に1回のサンプリングと
1回のホールドしかできない。ここで注意すべきこと
は、図6に示されている各信号線駆動回路の各出力段
は、少なくとも2個のブランチ(サンプリング/ホール
ド部)が必要となる点である。
方式を改良すべく、新規な駆動方式を試みたものであ
る。以下、図面を参照しながら本発明の好適な実施形態
について説明する。
表示パネルの信号線の入力に異なるマルチプレクス駆動
タイミング方式を用いている。図8と同様に、2個のブ
ランチを有するサンプリング/ホールド回路で信号線駆
動回路の出力段を構成することができるが、図9に示さ
れた駆動タイミングを適用せず、代わりに図2に示され
たサンプリング/ホールド回路の新規な駆動タイミング
が適用される。
回路、又は、より特定的には、M個の出力段が、一水平
走査期間内において、図2に示された駆動タイミングに
よりN回のサンプリング及びホールドを行うために用い
られることを除いて、サンプリングスイッチS1、S2
及びホールドスイッチH1、H2の動作は、上記に説明
した動作に類似している。なお、本実施形態では、Nは
4である。
回路の新規な駆動タイミングを示す図である。図2にお
いて、第1Ts1(サンプリングスイッチS1の第1の
サンプリングタイム)及び第2Ts1(サンプリングス
イッチS1の第2のサンプリングタイム)の期間内に異
なる信号線のサンプリングスイッチS1が順次閉じられ
ることにより、対応する信号線のホールドコンデンサC
1により第1段から第M段まで順次サンプリングされ
る。本実施形態では、Mは120である。図2におい
て、ThA(トータルホールドタイム)は、第1Th1
(ホールドスイッチH1の第1のホールドタイム)の始
めから第2Th2(ホールドスイッチH2の第2のホー
ルドタイム)の終わりまでの期間である。同様に第1T
s2(サンプリングスイッチS2の第1のサンプリング
タイム)及び第2Ts2(サンプリングスイッチS2の
第2のサンプリングタイム)の期間内に異なる信号線の
サンプリングスイッチS2が順次閉じられ、前述したよ
うにホールドコンデンサC2により第1段から第M段ま
で順次サンプリングされる。この第1Ts1の期間内に
サンプリングされた入力データの情報は、第1Th1に
おいて出力用としてホールドされ、第1Ts2にサンプ
リングされた入力データの情報は、第1Th2(ホール
ドスイッチH2の第1のホールドタイム)において出力
用としてホールドされる。そして次の時点で、第2Ts
1にサンプリングされた入力データの情報は、第2Th
1(ホールドスイッチH1の第2のホールドタイム)に
おいて出力用としてホールドされる。同様に、第2Ts
2においてサンプリングされた入力データ情報は第2T
h2において出力用としてホールドされる。
は重なりが禁止され、各Ts2の期間と各Th2の期間
も重なりが禁止される。従って、本実施形態において、
120個のすべての出力段は、一水平走査期間内に4回
サンプリングして出力する。図9に示されているよう
に、従来の非走査式AMLCDのサンプリング/ホール
ド駆動方式によると、一水平走査期間内に、2つのサン
プリング/ホールド回路のうちの1つが、次の走査線用
の映像信号をサンプリングするのは1回しかなく、他の
1つが、出力用として現在の走査線の情報をホールドす
るのも1回しかないために、本実施形態で説明した動作
を行うことができない。一方、本発明によれば、同一の
走査線のサンプリング及びホールドは、一水平走査期間
内に完了することができる。なお、図2から分かるよう
に、現在の走査線のデータを出力する第2Th2は、次
に続く水平走査期間内の第1Ts2の前におくことがで
きるため、Th2の期間とTs2の期間とが重なること
がない。
ルド回路のブランチの数は、図8に示すように2個であ
るが、信号線駆動回路の各出力段のサンプリング/ホー
ルド回路のブランチの数は、2個に限らず、2個よりも
大きないかなる個数にもすることができる。例えば、一
水平走査期間のある期間で、N個の出力動作を完了する
必要があり、当該時間が、サンプリングタイムに比べ
て、より大きく、又は等しく、又はより小さくできる場
合、図3に示されているように、各出力段において3個
のブランチを有するサンプリング/ホールド回路を必要
とする場合がある。
Th1は、Th1とTs1との重なりが禁止されている
ために、第1Ts2内になければならない。同様に、第
1Th2は、第2Ts1内になければならず、かつ、第
2Th2は、通常第1Th2(又はTh1)と同一であ
る。同様に、Th2とTs2との重なりが禁止されてい
るために、第2Th1は、第2Ts2内になければなら
ない。従って、図2に示されているように、Th1及び
Th2の時間位置が十分に制限され、ThAの長さがT
sA(トータルサンプリングタイム)の長さに極めて近
くなる。
s2内にある必要がなく、一水平走査期間内において、
第1Th1が第1Ts1より所定時間だけ遅れ、Ts1
とTh1とが重なり合わなければよい。もし、一個の出
力段に3個又はより多くのブランチを有するサンプリン
グ/ホールド回路が使用されると、同一の動作方式が何
れのThにも応用され得る。
ルチプレクス回路及び/又はスイッチ切替回路の駆動能
力が不足している等の制限があると、サンプリングタイ
ムの各期間よりも長い期間が、ホールドタイムの各期間
の出力に必要となる。図4に示されているのは、単なる
一実施形態に過ぎず、そのうちThB(或いは図5のT
hC)は、第1Th1の初めから第2Th1の終わりま
での期間であり、かつ、T2>T1であるため、ThB
の期間は、TsBより長い(又はTsBと等しい)こと
が分かる。
タイム(Th)の時間位置及び長さを特定の時間内に限
定し、サンプリングタイム(Ts)より小さくして、残
る時間をその他の目的に供し得るようにさせ、表示装置
のマルチプレクス回路及び/又はスイッチ切替回路モー
ドに適するようにしている。このような例として、例え
ば図5に示すように、ThCの期間がTsBより小さく
なるように設計されている。
3に示すようなサンプリング/ホールド回路の3つのブ
ランチを使用することにより、時間位置及び時間長さの
点でホールドタイムを自由に設定することができる。こ
こで注意すべきは、図4及び図5において、現在の走査
線のデータの第2Th1を、次に続く一水平走査期間に
おける第1Ts1の前に置くことができるという点であ
る。このようにすれば、所要のTh1とTs1とが重な
らないという要件が満足される。
る駆動タイミングは、Nが4の場合の一態様に過ぎず、
実際には需要及び設計の許す限り、Nを4より大きく又
は小さくすることができる。例えば、Nを6にし、且つ
2個のブランチを有するサンプリング/ホールド回路を
使用すると、一水平走査期間内において、水平方向のサ
ンプリングタイムを6分割し、サンプリング/ホールド
回路の各ブランチをサンプリング及びホールド用として
3回使用することができる。
るサンプリング/ホールド回路を使用すると、一水平走
査期間内において、水平方向のサンプリングタイムを6
分割し、サンプリング/ホールド回路の各ブランチを、
サンプリング及びホールド用として2回使用することが
できる。なお、この場合、サンプリング/ホールド回路
は、3個以上のブランチを使用してもよい。
は、映像表示装置を例にとって説明しているが、本発明
はこの映像表示装置に限定されるものではなく、本発明
の技術的範囲を逸脱しない限り、種々の変更が許容さ
れ、均等物を含むことはいうまでもない。
像表示装置において、一水平走査期間内に少なくとも2
回サンプリング及びホールドを行うことができる新規な
サンプリング/ホールド回路を表示装置に用い、表示パ
ネルの信号線へ入力をマルチプレクシング的に行うこと
ができるので、入力接続ピン数と信号線駆動回路のチッ
プ数が大幅に削減されるとともに、歩留まりを向上さ
せ、コストを低減することができるという効果を奏す
る。
パネルの信号線への入力を行う表示装置の一実施形態を
簡略化して示したブロック図である。
新規な駆動タイミングの一例を示す図である。
するサンプリング/ホールド回路を簡単化して示す回路
図である。
リング/ホールド回路の駆動タイミングの一例を示す図
である。
リング/ホールド回路の駆動タイミングの他の一例を示
す図である。
ク図である。
のサンプリング/ホールド回路を簡略化して示す回路図
である。
ミングを示す図である。
Claims (11)
- 【請求項1】信号線駆動回路から複数の画素にN×M個
(Nは、グループ分けされた信号線のグループの数、M
は、各グループにおける信号線の数)の信号線を介して
映像信号が供給されるアクティブマトリクス表示装置で
あって、 前記信号線駆動回路は、M個のサンプリング/ホールド
回路を備え、 前記サンプリング/ホールド回路の各々は、少なくとも
2個のブランチを有し、前記ブランチの各々は、サンプ
リングスイッチと、ホールドコンデンサと、信号線に接
続されたホールドスイッチとを備えており、 前記ブランチの各々の前記サンプリングスイッチ及び前
記ホールドスイッチは、タイミング的に重ならないよう
にしてオンされ、且つ、一水平走査期間内に少なくとも
一回オンされ、 前記信号線駆動回路は、マルチプレクシング的にN回に
分けて信号線を駆動することを特徴とするアクティブマ
トリクス表示装置。 - 【請求項2】前記サンプリング/ホールド回路は、第1
のブランチと第2のブランチとからなる2つのブランチ
を備えており、 前記ブランチの各々の前記サンプリングスイッチはそれ
ぞれ、一水平走査期間内に少なくとも1回オンされ、 一水平走査期間内において、前記第1のブランチの前記
サンプリングスイッチ及び前記第2のブランチのサンプ
リングスイッチは、交互にオンされ、同様に前記第1の
ブランチの前記ホールドスイッチ及び前記第2のブラン
チの前記ホールドスイッチは、交互にオンされることを
特徴とする請求項1記載のアクティブマトリクス表示装
置。 - 【請求項3】前記サンプリング/ホールド回路は、第1
のブランチ、第2のブランチ及び第3のブランチからな
る3つのブランチを備えており、 前記ブランチの各々の前記サンプリングスイッチはそれ
ぞれ、一水平走査期間内に少なくとも1回オンされ、 一水平走査期間内において、前記第1のブランチの前記
サンプリングスイッチ、前記第2のブランチの前記サン
プリングスイッチ及び前記第3のブランチの前記サンプ
リングスイッチが順次オンされ、同様に前記第1のブラ
ンチの前記ホールドスイッチ、前記第2のブランチの前
記ホールドスイッチ及び前記第3のブランチの前記ホー
ルドスイッチが順次オンされ、 前記3個のサンプリングスイッチをオンする時間は、一
水平走査期間より短いことを特徴とする請求項1記載の
アクティブマトリクス表示装置。 - 【請求項4】 前記ホールドスイッチのオン時間は、前
記サンプリングスイッチのオン時間よりも長いことを特
徴とする請求項3記載のアクティブマトリクス表示装
置。 - 【請求項5】 前記ホールドスイッチのオン時間は、前
記サンプリングスイッチのオン時間よりも短いことを特
徴とする請求項3記載のアクティブマトリクス表示装
置。 - 【請求項6】 前記ホールドスイッチのオン時間は、前
記サンプリングスイッチのオン時間と等しいことを特徴
とする請求項3記載のアクティブマトリクス表示装置。 - 【請求項7】 前記信号線駆動回路の数は、1個であ
り、 トータルサンプリングタイム(1本の走査線に対するす
べての前記ブランチにおける前記サンプリングスイッチ
を閉じるているサンプリングタイムの合計)は、一水平
走査期間よりも短く、 トータルホールドタイム(1本の走査線に対するすべて
の前記ブランチにおける前記ホールドスイッチを閉じて
いるホールドタイムの合計)は、前記トータルサンプリ
ングタイムよりも短いことを特徴とする請求項1記載の
アクティブマトリクス表示装置。 - 【請求項8】 前記信号線駆動回路の数は、1個であ
り、 トータルサンプリングタイム(1本の走査線に対するす
べての前記ブランチにおける前記サンプリングスイッチ
を閉じるているサンプリングタイムの合計)は、一水平
走査期間よりも短く、 トータルホールドタイム(1本の走査線に対するすべて
の前記ブランチにおける前記ホールドスイッチを閉じて
いるホールドタイムの合計)は、前記トータルサンプリ
ングタイムに等しいことを特徴とする請求項1記載のア
クティブマトリクス表示装置。 - 【請求項9】 前記信号線駆動回路の数は、1個であ
り、 トータルサンプリングタイム(1本の走査線に対するす
べての前記ブランチにおける前記サンプリングスイッチ
を閉じるているサンプリングタイムの合計)は、一水平
走査期間よりも短く、 トータルホールドタイム(1本の走査線に対するすべて
の前記ブランチにおける前記ホールドスイッチを閉じて
いるホールドタイムの合計)は、前記トータルサンプリ
ングタイムよりも長いことを特徴とする請求項1記載の
アクティブマトリクス表示装置。 - 【請求項10】 現在の走査線のサンプリングの開始点
から次の走査線のサンプリングの開始点までの期間内に
走査線のデータのサンプリング及び出力を完了すること
を特徴とする請求項1記載のアクティブマトリクス表示
装置。 - 【請求項11】 前記信号線駆動回路は、集積回路であ
ることを特徴とする請求項1記載のアクティブマトリク
ス表示装置。
Applications Claiming Priority (2)
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