JP3331617B2 - デコーダ回路及び表示装置 - Google Patents

デコーダ回路及び表示装置

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JP3331617B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はN個の2値データから2
N 個のデータに変換するデコーダ回路に関する。特に、
液晶表示装置のデータドライバの構成に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の、N個の2値データから2N 個の
データに変換するデコーダ回路の応用例としては、「1
991 インターナショナル・ディスプレイ・リサーチ
・コンファレンス、p.111−114、岡田他」があ
る。図2は3入力から8出力に変換する代表的なデコー
ダ回路の例である。本図においてDATA1−はDAT
A1+の反転データであり、DATA2、DATA3も
同様である。3つの2値入力データの組合せは8種類あ
るから、デコーダ部の8つのANDゲートのうちどれか
ひとつが選択レベルとなり、バッファ部のスイッチをO
Nさせる。従って出力端子VOUTには、8つの電圧V
1〜V8のいずれかが出力されることとなる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、前述の従来技
術には以下に述べるような課題がある。
【0004】一般に、フルカラー液晶表示装置のデータ
ドライバのように、デジタル入力で画像信号を構成する
場合には、7ビットや8ビットといった多階調の信号が
必要になる。ところが、図2の方法で8ビット入力のデ
コーダを構成すると、ANDゲートの数だけでも256
個必要となる。これでは素子数と回路面積が激増し、極
めて高価な回路になってしまうほか、表示装置全体の大
きさや重量も増大してしまう。
【0005】本発明のデコーダ回路はこの様な課題を解
決するものであり、その目的とするところは、入力ビッ
ト数が増加しても回路規模があまり増加しないデコーダ
回路を実現することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明のデコーダ回路
は、N個の2値データに対応した電圧が発生可能なデコ
ーダ回路であって、前記N個の2値データに応じてスイ
ッチング制御されるN個のスイッチと、該N個のスイッ
チに対応して設けられ、互いの容量比が2の乗数の比と
なるN個の容量と、出力端子と前記N個の容量とが接続
されていない時に、前記出力端子を所定の電位にリセッ
トするトランジスタと、を含み、前記N個の容量を組み
合わせて複数種類の電圧から発生する電圧を選択するこ
と、を特徴とする。上記のデコーダ回路において、前記
スイッチは、前記N個の2値のデータによって、オン及
びオフが制御されるトランジスタを含んでいることが好
ましい。本発明の第1の液晶表示装置は、上記のデコー
ダ回路を有するデータドライバ部と、互いに交差する信
号線及び走査線を有する画素マトリクス部とを有する液
晶表示装置であって、 前記信号線には、前記出力端子
から出力された電圧が信号として供給されること、 を
特徴とする。本発明の第2の液晶表示装置は、データド
ライバ部と、走査ドライバ部と、前記データドライバ部
によって制御される信号線と、前記走査ドライバ部によ
って制御される走査線と、を有する液晶表示装置であっ
て、前記データドライバ部は、シフトレジスタと、前記
シフトレジスタの出力に同期して、N個の2値のデータ
を取り込む第1のラッチ回路と、前記第1のラッチ回路
に取り込まれたデータをラッチパルスに応じて取り込む
第2のラッチ回路と、前記第2のラッチ回路から出力さ
れるデータ及び前記データの反転データに基づいて、前
記信号線に出力端子を介して出力するデコーダ回路と、
を含み、前記デコーダ回路は、前記N個の2値データに
応じてスイッチング制御されるN個のスイッチと、該N
個のスイッチに対応して設けられ、互いの容量比が2の
乗数の比となるN個の容量と、出力端子と前記N個の容
量とが接続されていない時に、前記出力端子を所定の電
位にリセットするトランジスタと、を含み、前記N個の
容量を組み合わせて複数種類の電圧から発生する電圧を
選択すること、を特徴とする。
【0007】
【実施例】本実施例を以下図面に基づいて説明する。図
1は本発明のデコーダ回路の回路図の例である。本図に
おいて容量C1、C2、C3の大きさをそれぞれC1、
C2、C3とし、出力端子OUTに接続される負荷の容
量をC0とすると、このデコーダ回路は3ビットの入力
信号を0ボルトからVDD・(C1+C2+C3)/
(C0+C1+C2+C3)ボルトまでの間の電圧に変
換することができる。もし、C1=4Cz、C2=2C
z、C3=Czであれば、0ボルトからVDD・7Cz
/(C0+7Cz)ボルトまでの8等分された電圧に変
換することができる。 次に、この回路の動作について
説明する。まず、出力リセット端子RSETがハイレベ
ルになると、出力端子OUTは0Vとなる。この時、書
き込み端子SETをローレベルにしておくと、スイッチ
はすべてOFF状態となる。次にRSETをローレベル
にし、SETをハイレベルにする。すると出力端子を0
VにリセットしたトランジスタはOFF状態となり、3
つのスイッチのうちDATAの+側がハイレベルで−側
がローレベルのものがそれぞれON状態となる。従って
3つのスイッチのONとOFFの組合せによって、8種
類の電圧が出力端子OUTに与えられることになる。こ
こでは、3つのスイッチをアナログスイッチで構成した
ため、VDDを変化させると任意の出力電圧範囲を選ぶ
ことができるが、これらのスイッチをデジタル式にする
こともできる。
【0008】図3は、本発明のデコーダ回路を液晶表示
装置に応用した例である。一般に、セグメント表示以外
の液晶表示装置はドットマトリクス方式を用いており、
画素マトリクス部とそれを駆動するデータドライバ部及
び走査ドライバ部とから成る。
【0009】薄膜トランジスタ(以下TFTと略記)を
各画素に配置したTFT方式の場合、画素マトリクス部
は直交する信号線33と走査線34、及びそれらの交点
に配置されるTFT31と液晶32から成る。各データ
ドライバ出力は信号線33に、走査ドライバ出力は走査
線34に接続され、選択パルスが走査線に印加されると
TFTは導通状態となり、信号線のデータを液晶に書き
込む。データドライバ部は、シフトレジスタとデータラ
インDATA1〜3、サンプリングラッチA1〜3、ホ
ールドラッチB1〜3、及びデコーダ回路とから成る。
このデコーダ回路は図1に示すものを用いる。すなわ
ち、本実施例では、データドライバと走査ドライバによ
って駆動されるドットマトリクス型の液晶表示装置にお
いて、データドライバには、Nビットのシフトレジス
タ、N本のデータラインDATA1〜3、M×Nビット
の2段ラッチA1〜3,B1〜3、M×N個のスイッチ
と、容量を備え、シフトレジスタの各出力にはそれぞれ
Nビットの第1のラッチA1〜3のゲートが接続され、
第1のラッチA1〜3の入力部はN本のデータラインD
ATA1〜3に接続され、出力部は次段のNビットの第
2のラッチB1〜3に接続され、第2のラッチの出力
は、N個のスイッチと容量とに接続され、N個の容量の
大きさの比が1、2、4、8…2(N-1)となっている。
【0010】次に、このデータドライバ部の動作につい
て説明する。シフトレジスタは内部のクロックに同期し
て、スタートパルスSPを一段ずつ後段へとシフトさせ
る。サンプリングラッチA1、A2、A3は、それぞれ
データラインDATA1、DATA2、DATA3の2
値データを、シフトレジスタの出力と同期して取り込
む。すべてのサンプリングが終了した後、ラッチパルス
LPによって、サンプリングラッチA1、A2、A3の
データがそれぞれホールドラッチB1、B2、B3に転
送される。デコーダ部は、ホールドラッチB1、B2、
B3のデータとその反転データに基づいて前述のように
容量に蓄積された電荷を信号線に放電する。一般に、液
晶表示装置の信号線の配線容量のばらつきは極めて小さ
いため、この方法によって正確な階調表示が可能とな
る。
【0011】本図では、薄膜トランジスタ(以下TFT
と略記)を各画素に配置したTFT方式の画素マトリク
スを示したが、TFTの代わりに薄膜ダイオードなど非
線形素子を用いたものや、スイッチング素子を用いない
単純マトリククス方式の液晶表示装置にも適用できる。
また、多結晶シリコン等の比較的移動度の高いTFTを
用いた液晶表示装置の場合には、TFTによって同一基
板上に走査ドライバとデータドライバを作製することも
可能である。特に、TFTにおいては半導体基板上のト
ランジスタに比べて特性のばらつきが大きく、アナログ
バッファ回路を用いたアナログ線順次データドライバを
構成するのが極めて困難なため、本発明のように簡単な
回路構成で多ビットのデジタル線順次データドライバを
構成できる方法は非常に実用的である。
【0012】
【発明の効果】以上述べたように本発明のデコーダ回路
は、入力信号のビット数が増加しても回路規模があまり
増加しないため、多ビットのデコーダを小さな面積で低
コストで実現できる。特に、液晶表示装置のデータドラ
イバにおいては、完全にデジタル信号だけでインタフェ
ースができるため、コンピュータ用や航空機用のディス
プレイにおいては外部回路の規模も減少し、ノイズの影
響も受けにくくなり、画面の均一性が向上する。また、
TFTを用いたデジタル線順次データドライバも簡単に
構成できるため、超小型で信頼性の高い液晶表示装置を
実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 デコーダの等価回路図。
【図2】 従来のデコーダの等価回路図。
【図3】 液晶表示装置の等価回路図。
【符号の説明】
31 TFT 32 液晶 33 信号線 34 走査線
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G09G 3/00 G09G 3/20 G09G 3/36 H03M 1/80

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】N個の2値データに対応した電圧が発生可
    能なデコーダ回路であって、 前記N個の2値データに応じてスイッチング制御される
    N個のスイッチと、該N個のスイッチに対応して設けら
    れ、互いの容量比が2の乗数の比となるN個の容量と、 出力端子と前記N個の容量とが接続されていない時に、
    前記出力端子を所定の電位にリセットするトランジスタ
    と、を含み、 前記N個の容量を組み合わせて複数種類の電圧から発生
    する電圧を選択すること、 を特徴とするデコーダ回路。
  2. 【請求項2】請求項1に記載のデコーダ回路において、 前記スイッチは、前記N個の2値のデータによって、オ
    ン及びオフが制御されるトランジスタを含んでいるこ
    と、 を特徴とするデコーダ回路。
  3. 【請求項3】請求項1または2に記載のデコーダ回路を
    有するデータドライバ部と、互いに交差する信号線及び
    走査線を有する画素マトリクス部とを有する液晶表示装
    置であって、 前記信号線には、前記出力端子から出力された電圧が信
    号として供給されること、 を特徴とする液晶表示装置。
  4. 【請求項4】データドライバ部と、走査ドライバ部と、
    前記データドライバ部によって制御される信号線と、前
    記走査ドライバ部によって制御される走査線と、を有す
    る液晶表示装置であって、 前記データドライバ部は、シフトレジスタと、前記シフ
    トレジスタの出力に同期して、N個の2値のデータを取
    り込む第1のラッチ回路と、前記第1のラッチ回路に取
    り込まれたデータをラッチパルスに応じて取り込む第2
    のラッチ回路と、前記第2のラッチ回路から出力される
    データ及び前記データの反転データに基づいて、前記信
    号線に出力端子を介して出力するデコーダ回路と、を含
    み、 前記デコーダ回路は、前記N個の2値データに応じてス
    イッチング制御されるN個のスイッチと、該N個のスイ
    ッチに対応して設けられ、互いの容量比が2の乗数の比
    となるN個の容量と、 出力端子と前記N個の容量とが接続されていない時に、
    前記出力端子を所定の電位にリセットするトランジスタ
    と、を含み、 前記N個の容量を組み合わせて複数種類の電圧から発生
    する電圧を選択すること、 を特徴とする液晶表示装置。
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JPH11214700A (ja) * 1998-01-23 1999-08-06 Semiconductor Energy Lab Co Ltd 半導体表示装置
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