JP3415736B2 - 表示装置および表示パネルの駆動方法 - Google Patents

表示装置および表示パネルの駆動方法

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JP3415736B2
JP3415736B2 JP02079597A JP2079597A JP3415736B2 JP 3415736 B2 JP3415736 B2 JP 3415736B2 JP 02079597 A JP02079597 A JP 02079597A JP 2079597 A JP2079597 A JP 2079597A JP 3415736 B2 JP3415736 B2 JP 3415736B2
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【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、多階調の表示を行
うアクティブマトリクス形液晶表示パネルなどの表示装
置および表示パネルの駆動方法に関する。
【0002】
【従来の技術】図27は、典型的な先行技術の概略的な
構成を示す。この第1の先行技術の表示装置10を構成
するアクティブマトリクス形液晶表示パネル11には、
行列状にソースラインO1〜ONとゲートラインL1〜
LMとが形成され、その交差位置には薄膜トランジスタ
Tおよび絵素電極Pがそれぞれ配置される。絵素電極P
には、ソースラインO1〜ONの電圧が薄膜トランジス
タTを介して選択的に与えられる。
【0003】ソースラインO1〜ONは、半導体集積回
路によって構成されるソースドライバ12に接続され
る。ソースドライバ12は、各ソースラインOk(k=
1〜N)に、3ビットから成る表示データD0〜D2に
応じて、基準電圧源13から供給される合計8種類の基
準電圧V0〜V7のいずれか1つの電圧を選択し、端子
S1〜SNを介して与える。半導体集積回路から成るゲ
ートドライバ14は、ゲートラインL1〜LMに、1つ
のゲートラインを選択するためのゲート信号G1〜GM
を出力する。ソースドライバ12は、1水平走査期間毎
に、ゲート信号Gj(j=1〜M)が与えられて選択さ
れるゲートラインLj上の各絵素電極Pに対応付けられ
る表示データD0〜D2に基づく基準電圧を、ソースラ
インOkにそれぞれ与える。
【0004】図28は、図27に示される第1の先行技
術のソースドライバ12の一部の構成を、より具体的に
示す。ソースドライバ12は、各ソースラインO1〜O
Nに個別的に対応したデコーダ回路FRk(k=1〜
N)を備えており、表示データD0〜D2にそれぞれ対
応するデータd0〜d2に応答し、基準電圧源13から
の8種類の基準電圧V0〜V7を、アナログスイッチA
SW0〜ASW7によって選択し、択一的にソースライ
ンOkに与え、8階調の表示を行う。
【0005】このような図27および図28に示される
第1の先行技術では、ソースドライバ12に基準電圧源
13から、階調数に対応した個別的な基準電圧V0〜V
7が並列に与えられる。ソースドライバ12では、各基
準電圧V0〜V7が与えられるための接続端子が基準電
圧の数と同数必要となる。さらにソースドライバ12内
には、基準電圧を出力するために、各階調に個別的に対
応するアナログスイッチASW0〜ASW7が階調の数
だけ必要となる。
【0006】ソースドライバ12におけるアナログスイ
ッチASW0〜ASW7は、ソースドライバ12の外部
に接続される表示パネル11のソースラインO1〜ON
に、選択された基準電圧V0〜V7のレベルを正確に書
込むために、そのオン抵抗を充分に低くする必要があ
る。したがって、アナログスイッチASW0〜ASW7
の半導体チップ内で占める面積は、そのソースドライバ
12内の論理演算のためにオン/オフ制御される論理回
路素子に比べて、一般に、十数倍〜数十倍程度必要であ
る。
【0007】上述のような理由によって、半導体チップ
としては、ソースドライバ12の形成される面積全体に
対して、アナログスイッチASW0〜ASW7が占める
割合は大きい。したがって、多階調化によるアナログス
イッチASW0〜ASW7の数の増加は、そのままソー
スドライバ12が形成される半導体チップのサイズの増
大につながる結果になる。
【0008】近年、ソースドライバ12などの半導体チ
ップにおいては、チップサイズを小形化するための工夫
が行われているが、端子そのものを小型化するのには限
度があり、接続端子の数を減少させることが望まれてい
る。さらに、たとえばソースドライバ12に含まれるア
ナログスイッチASW0〜ASW7の数を減少して、半
導体集積回路から成るソースドライバ12のチップサイ
ズを小形化してコスト低減を図ることが望まれている。
【0009】第1の先行技術では、たとえば4ビットの
表示データを用いて16階調表示を行う場合には、16
種類の電圧を発生する基準電圧のための接続端子を必要
とし、さらにその各基準電圧に対応した合計16個のア
ナログスイッチを必要とする。実際上、64階調および
256階調などのさらに多くの階調表示を行うためのソ
ースドライバ12の量産化は不可能という事態に至って
いる。
【0010】第2の先行技術として、基準電圧の接続端
子数を減少し、またアナログスイッチ数を減少して半導
体チップを小形化することを可能にする考え方が、特開
平4−214594号公報に開示されている。この公報
に開示されている表示装置の簡略化した構成を図29に
示す。
【0011】液晶は、一対の基板、すなわち一方の絵素
基板と他方の対向基板との間に介在する。絵素基板に
は、絵素電極16と、ドレインライン17と、ゲートラ
イン18と、これらのドレインライン17およびゲート
ライン18の交差位置に設けられてドレインライン17
の電圧を絵素電極16に与えるスイッチング素子19と
が形成される。液晶のうち、各絵素電極16と対向基板
との間に介在する部分が液晶素子を形成する。第2の先
行技術の対向基板には、図29の上下方向に延びる各列
毎のデータ電極20が形成されている。
【0012】走査回路21からゲートライン18に制御
パルスを与えて順次的に走査し、この各水平走査期間内
で、一定の割合で電圧が変化する基準階調信号を、絵素
電極16にドレインライン17を介して印加する。すな
わちドレインライン17には、単一の基準階調信号回路
23から1水平走査期間内で電圧が時間とともに上昇ま
たは下降するランプ波形の電圧を共通に与える。データ
電極20には、その階調レベルに対応する期間だけ、電
圧レベルが確定するようなデータ信号を信号供給回路2
2から供給する。残余の期間には、信号供給回路22の
出力がハイインピーダンス状態となる。すなわちデータ
電極20には、階調レベルに応じた時間だけ電圧レベル
が確定する電圧を与え、こうしてデータ電極の電圧レベ
ルが確定している期間の長さによって、階調レベルを調
節する。
【0013】上述の第2の先行技術では、前記他方の対
向基板には、各列毎に分割された多数のデータ電極20
を設ける必要があるという大きな問題がある。現在、一
般的に広く用いられている液晶表示パネルの絵素電極1
6に対向する対向基板は、これらの多数の絵素電極16
の全体にわたって形成される単一の共通電極を有してい
る。したがって、当該先行技術を実施するにあたって
は、表示パネル自体を新規に設計し直す必要があるの
で、当該先行技術の実施は困難である。
【0014】またこの第2の先行技術では、階調レベル
がデータ電極20側に保持されるので、従来から一般に
用いられている表示パネルの前記絵素基板に形成されて
いるデータ保持用の補助容量を、そのまま利用すること
ができないという問題がある。
【0015】図30は、第3の先行技術として、特開平
5−297833号公報に開示されている構成を、簡略
化して示す。シフトレジスタ27は、各色R,G,B毎
に4ビットでそれぞれ構成される入力データを、データ
レジスタ28に書込むタイミングをクロック信号CLK
に基づいて制御する。1ライン分の入力データがデータ
レジスタ28に書込まれると、その書込まれた1ライン
分のデータは並列にデータラッチ回路29に転送されて
保持される。
【0016】データラッチ回路29で保持されたデータ
は、所定のタイミングで比較部30に供給される。比較
部30では、各色R,G,B毎にデータラッチ回路29
からのデータと、4ビットカウンタ31からの4ビット
から成るカウント値とを比較し、比較結果をセレクタ内
蔵サンプルホールド回路32に供給する。セレクタ内蔵
サンプルホールド回路32には、比較部30の比較結果
の他に、階段状波形電圧回路33,34からの所定の8
段階および2段階でレベルがそれぞれ変化する階段状波
形電圧VR,VBが供給される。
【0017】セレクタ内蔵サンプルホールド回路32
は、比較部30の比較結果に応じたタイミングで、階段
状波形電圧生成回路33,34からの信号を、セレクタ
内蔵サンプルホールド回路32に内蔵されているサンプ
ルホールド用コンデンサによってサンプルホールドす
る。出力バッファ35には電圧VDDが供給されてお
り、セレクタ内蔵サンプルホールド回路32内の前記コ
ンデンサに充電された充電電圧レベルに応じた信号電圧
を、各色R,G,B毎に出力して各列毎のラインに与え
る。
【0018】この第3の先行技術では、セレクタ内蔵サ
ンプルホールド回路32内にサンプルホールド用コンデ
ンサを有しており、そのコンデンサに蓄積された電荷に
よる電圧を、出力バッファ35内に設けられた各ライン
毎のオペアンプによるボルテージホロアを介して出力し
ている。したがって、階段状波形電圧生成回路33,3
4の出力は、セレクタ内蔵サンプルホールド回路32の
コンデンサに与えられるだけであって、表示パネルのラ
インに直接に与えられる構成とはなっていない。表示パ
ネルの各ラインに与えられる電圧は、出力バッファ35
に設けられているオペアンプによって増幅された電圧で
あるので、オペアンプの特性のばらつきによって、各ラ
インに与えられる電圧が不所望に変化し、表示品位の低
下を招く。このオペアンプの特性のばらつきというの
は、たとえば入力オフセット電圧のばらつきに起因した
出力電圧の偏差が存在すること、およびそのオペアンプ
のダイナミックレンジの制限による出力電圧範囲が狭く
なることなどによって発生する。
【0019】またさらに、第4の先行技術としては、特
公平7−50389号公報に開示されているものがあ
る。図31は前記公報に開示されるソース電極駆動用の
Xドライバ120の構成を示し、図32はXドライバ1
20における各信号のタイミングを示す。
【0020】シフトレジスタ121は、M組の信号Q1
〜QMを出力し、4ビットのデータ入力信号PD1〜P
D4をラッチA回路122のハーフラッチ129に書き
込むタイミングを、スタートパルスVSPとクロック信
号XCLとに基づいて制御する。ラッチA回路122に
は、4つのDフリップフロップによって形成されるハー
フラッチ129がM組設けられており、M組のハーフラ
ッチ129に順次的に信号データが取込まれて保持され
る。ラッチB回路123のハーフラッチ130に図32
(3)に示すラッチクロック信号LCLが入力される
と、ラッチA回路122のM組のハーフラッチ129に
保持されるデータが一斉にラッチB回路123のハーフ
ラッチ130に取込まれて保持される。
【0021】4ビットの2進カウンタ124は、ラッチ
クロック信号LCLでリセットされ、図32(2)に示
す階調用基本信号F16を計数する。コンパレータ12
5のM個の比較器138には、2進カウンタ124の出
力QA〜QDと前記ハーフラッチ130の出力とが入力
され、比較結果が図32(4)に示す出力信号Yとして
Dフリップフロップ126の入力Dに与えられる。Dフ
リップフロップ126は、前記階調用基本信号F16の
立上がりに同期して比較器138の出力を取込み、ラッ
チクロック信号LCLによってセットされ、ストップ信
号STOPによってリセットされる。Dフリップフロッ
プ126の出力Qは、レベルシフタ127によって、ア
ナログスイッチ128を駆動することができる電圧まで
引き上げられる。
【0022】アナログスイッチ128には、図32
(1)に示すビデオ電圧VIDが供給されており、レベ
ルシフタ127の出力で開閉が制御される。ビデオ電圧
VIDは、1水平走査期間THにおいて、液晶のオフレ
ベルの電圧VOFFからオンレベルの電圧VONまで1
次直線的に変化し、いったんオンレベルの電圧VONに
達した後では急速にオフレベルの電圧VOFFまで変化
し、次に立上がるまでオフレベルの電圧となるようなノ
コギリ波形の繰返し波形となる。
【0023】上述のように変化するビデオ電圧VID
は、アナログスイッチ128が開閉制御されることで、
図32(6)に示す電圧Vpixとしてソースラインを
介して液晶表示パネルの絵素電極に印加される。電圧V
pixは、出力信号Yが立ち下がった後で階調用基本信
号F16が最初に立ち上がる時刻taでのレベルが、水
平走査期間THの終了する時刻tbまで保持される。
【0024】この第4の先行技術では、アナログスイッ
チ128を介してソース電極に供給されるビデオ電圧V
IDが1次直線的なノコギリ波形となっているので、比
較器138の出力信号のタイミングが微妙にずれたと
き、当該タイミングの電圧を保持することとなり、表示
品位の低下を招く。
【0025】また、上述の各従来技術では、液晶素子に
充電された電荷を放電していないので、前回の表示タイ
ミングで充電された電荷が液晶素子に残り、新たな表示
データに従って液晶素子を駆動しても、充電された電荷
による電圧が階調表示データに対応する電圧にならない
という問題がある。たとえば、先の表示タイミングで液
晶素子を高電圧で充電することによって表示を行い、次
の表示タイミングで充電された電圧よりも低い電圧で充
電するような表示を行おうとした場合、先に液晶素子に
充電された電荷を放電しない限り、前回の電荷が残り、
液晶表示パネルの表示品位を低下させる可能性がある。
【0026】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、多階
調化を図りながら接続端子数およびアナログスイッチ数
を低減し、これによってソースドライバなどの半導体チ
ップの小形化、低消費電流化、低コスト化、高密度実装
化などを可能にすることができるようにした表示装置お
よび表示パネルの駆動方法を提供することである。
【0027】本発明の他の目的は、現在、広く用いられ
ている対向基板に単一の共通の電極が形成された表示パ
ネルをそのまま利用し、しかも上述のように接続端子数
およびアナログスイッチ数を低減することができるよう
にした表示装置および表示パネルの駆動方法を提供する
ことである。
【0028】本発明のさらに他の目的は、前述の図30
に関連して述べた先行技術のようなオペアンプなどの複
雑な回路構成を用いることなく、またそのような半導体
素子の特性のばらつきによる表示品位の低下を防ぐこと
ができるようにし、ソースドライバなどの半導体チップ
の小形化および消費電力の低減を図ることができるよう
にした表示装置および表示パネルの駆動方法を提供する
ことである。
【0029】
【課題を解決するための手段】本発明は、絵素電極がそ
れぞれ複数の第1および第2ラインの交差位置に行列状
に配列され、絵素電極と対向する共通電極との間に誘電
体層が介在されるアクティブマトリクス形表示パネル
を、第1ラインに階調表示データに対応する駆動電圧を
印加し、第2ラインを絵素制御信号によって予め定める
走査期間毎に選択しながら、階調表示を行うように駆動
する表示装置において、前記走査期間毎に、階調数を予
め定める複数で除算した数以上の数の階調クロック信号
を時間順次的に発生する階調クロック信号発生手段と、
階調表示に必要な電圧範囲を該複数に分割した各電圧区
間内で、前記走査期間毎に、分割数に対応して設けられ
る複数の基準電圧を、階調クロック信号に同期しながら
それぞれ一定方向に変化するように発生する電圧源と、
前記各第1ライン毎に前記電圧源との間で前記分割数に
対応して設けられ、各基準電圧がそれぞれ与えられる電
圧印加用スイッチング素子と、前記各第1ライン毎に設
けられ、階調表示データに対応して絵素電極を駆動すべ
き電圧が電圧区間に含まれる基準電圧を選択する選択手
段と、前記各第1ライン毎に設けられ、前記各走査期間
毎に、前記階調クロック信号発生手段からの階調クロッ
ク信号を計数し、計数値が階調表示データに対応する値
に到達する時点を基準として、該基準を交流駆動の状態
に応じて変化させながら、前記選択手段によって選択さ
れる基準電圧が与えられる電圧印加用スイッチング素子
を、オンからオフに制御するスイッチング制御手段とを
含むことを特徴とする表示装置である。本発明に従え
ば、階調表示に必要な駆動電圧を、複数の電圧区間に分
割する。各区間内で変化する基準電圧を階調表示データ
に従って選択し、選択した基準電圧が階調表示データに
対応する電圧になる時点で絵素電極を駆動するので、多
階調化を図りながら必要な信号ラインの本数を減らすこ
とができる。
【0030】また本発明の前記表示パネルでは、行列状
に配列された第1および第2ラインの交差位置にそれぞ
れ配置された絵素電極に、第1ラインを介して与えられ
る駆動電圧を、第2ラインを介して与えられる絵素制御
信号によって導通する絵素スイッチング素子を介して与
え、絵素電極に対向して設けられる共通電極に、基準と
なる定電圧を印加し、前記絵素電極と共通電極とに電位
差を設けて階調表示が行われ、前記予め定める走査期間
毎に、各第2ラインに順次的に絵素制御信号を与えて、
絵素制御信号が与えられる第2ラインに接続される絵素
スイッチング素子を導通させるドライバ回路と、前記水
平走査期間中に、各第1ライン毎の階調表示データを直
列ビットで順次的に導出する階調表示データ発生手段
と、階調表示データ発生手段からの階調表示データを並
列ビットで1水平走査期間ずつラッチして導出するデー
タラッチ回路とをさらに含み、前記階調クロック信号発
生手段は、水平走査期間毎に、その期間中に階調表示す
べき階調数を予め定める分割数で除算した数以上の数の
階調クロック信号を時間順次的に発生し、前記電圧源
は、予め定める第1の電圧から第1電圧よりも高い第2
の電圧まで段階的に上昇するか、第2電圧から第1電圧
まで段階的に下降する第1の基準電圧、前記第2電圧か
ら第2電圧よりも高い第3の電圧まで段階的に上昇する
か、第3電圧から第2電圧まで段階的に下降する第2の
基準電圧、および予め定める周期毎に第1および第3電
圧となる前記基準となる定電圧を発生し、前記電圧印加
用スイッチング素子は、電圧源と第1ラインとの間に介
在され、第1および第2基準電圧がそれぞれ与えられる
第1および第2の電圧印加用スイッチング素子を備え、
前記スイッチング制御手段は、前記各水平走査期間毎
に、階調表示データに対応した値が設定され、階調クロ
ック信号の受信のたびに減算する減算カウンタを含み、
減算カウンタの計数値が予め定める値になるとき、第1
および第2電圧印加用スイッチング素子をオフ制御する
ことを特徴とする。本発明に従えば、電圧源から供給さ
れる時間経過に伴って、段階的に上昇または下降する第
1および第2電圧を、第1および第2電圧印加用スイッ
チング素子を介して表示パネルの電極に印加し、データ
ラッチ回路の出力が与えられるスイッチング制御手段に
よって階調表示データに対応する電圧が印加されるよう
に第1および第2電圧印加用スイッチング素子の導通/
遮断を制御して、表示パネルに表示を行う。したがっ
て、階調表示データに対応する電圧は、第1および第2
電圧のうちのいずれか一方の電圧に含まれる電圧であれ
ばよく、1水平走査期間における第1および第2電圧の
変化する電圧の差を小さくすることができ、所望の電圧
を容易に表示パネルの第1ラインに与えて、階調表示を
行うことができる。
【0031】また本発明で、前記電圧印加用スイッチン
グ素子は、供給される基準電圧が上昇するように変化す
る電圧であるときには、Pチャネルトランジスタ素子が
用いられ、下降するように変化する電圧であるときに
は、Nチャネルトランジスタ素子が用いられることを特
徴とする。本発明に従えば、第1および第2の基準電圧
が上昇するように変化する電圧であるときには、基準電
圧が与えられる電圧印加用スイッチング素子としてPチ
ャネルトランジスタ素子が用いられ、下降するように変
化する電圧であるときにはNチャネルトランジスタ素子
が用いられる。したがって、電圧印加用スイッチング素
子をいずれか一方の導電型のトランジスタで構成するこ
とができ、表示パネルを駆動する装置が形成される半導
体チップ上の面積を縮小することができる。また、電圧
源から供給される第1および第2の基準電圧として変化
する電圧範囲内のうちの所望の駆動電圧を、表示パネル
の第1ラインを介して絵素電極に供給し、容易に階調表
示を行うことができる。
【0032】また本発明の前記表示パネルでは、行列状
に配列された第1および第2ラインの交差位置にそれぞ
れ配置された絵素電極に、第1ラインを介して与えられ
る駆動電圧を、第2ラインを介して与えられる絵素制御
信号によって導通する絵素スイッチング素子を介して与
え、絵素電極に対向して設けられる共通電極に、基準と
なる定電圧を印加し、前記絵素電極と共通電極とに電位
差を設けて階調表示が行われ、前記予め定める走査期間
毎に、各第2ラインに順次的に絵素制御信号を与えて、
絵素制御信号が与えられる第2ラインに接続される絵素
スイッチング素子を導通させるドライバ回路と、前記水
平走査期間中に、各第1ライン毎の階調表示データを直
列ビットで順次的に導出する階調表示データ発生手段
と、階調表示データ発生手段からの階調表示データを並
列ビットで1水平走査期間ずつラッチして導出するデー
タラッチ回路とをさらに含み、前記階調クロック信号発
生手段は、水平走査期間毎に、その期間中に階調表示す
べき階調数を予め定める分割数で除算した数以上の数の
階調クロック信号を時間順次的に発生し、前記電圧源
は、予め定める第1の電圧から第1電圧よりも高い第2
の電圧まで段階的に上昇するか、第2電圧から第1電圧
まで段階的に下降する第1の基準電圧、第2電圧から第
2電圧よりも高い第3の電圧まで段階的に上昇するか、
第3電圧から第2電圧まで段階的に下降する第2の基準
電圧、第3電圧から第3電圧よりも高い第4の電圧まで
段階的に上昇するか、第4電圧から第3電圧まで段階的
に下降する第3の基準電圧、および第4電圧から第4電
圧よりも高い第5の電圧まで段階的に上昇するか、第5
電圧から第4電圧まで段階的に下降する第4の基準電圧
を、階調表示用駆動電圧として作成し、予め定める周期
毎に第1および第5電圧となる前記基準となる定電圧を
発生し、前記電圧印加用スイッチング素子は、電圧源と
第1ラインとの間に介在され、第1、第2、第3および
第4基準電圧がそれぞれ与えられる第1、第2、第3お
よび第4の電圧印加用スイッチング素子を備え、前記ス
イッチング制御手段は、前記水平走査期間毎に、前記第
1ラインに対して、前記階調表示データに対応する時間
が経過する時点における前記第1の基準電圧から第4の
基準電圧までのいずれか1つを印加し、前記共通電極に
は、水平走査期間毎に切換て電圧を印加し絵素電極と共
通電極との間の誘電体層で保持させるように制御するこ
とを特徴とする。本発明に従えば、階調表示データに対
応する駆動電圧は、4つの電圧区間に分割された第1〜
第4基準電圧のうちのいずれか1つの基準電圧の変化範
囲に含まれる電圧となる。階調表示データに従って基準
電圧を選択し、駆動電圧を時間的に選択するので、1水
平走査期間における第1〜第4基準電圧の変化範囲を小
さくすることができ、所望の駆動電圧を時間的に精度良
く選択し、容易に表示パネルの第1ラインに与えて、多
階調の表示を行うことができる。
【0033】また本発明で、前記第1〜第4電圧印加用
スイッチング素子は、供給される基準電圧が段階的に上
昇する電圧であるときには、Pチャネルトランジスタ素
子が用いられ、段階的に下降する電圧であるときには、
Nチャネルトランジスタ素子が用いられることを特徴と
する。本発明に従えば、第1〜第4基準電圧が上昇する
電圧であるときには、その基準電圧が与えられる第1〜
第4電圧印加用スイッチング素子はPチャネルトランジ
スタであり、下降する電圧であるときにはNチャネルト
ランジスタであるので、第1〜第4電圧印加用スイッチ
ング素子をいずれか一方導電型のトランジスタで構成す
ることができ、表示パネルを駆動する回路を形成する半
導体チップの面積を縮小することができる。
【0034】また本発明で、前記電圧印加用スイッチン
グ素子は、アナログスイッチであることを特徴とする。
本発明に従えば、電圧印加用スイッチング素子はアナロ
グスイッチであるので、電圧源から供給される基準電圧
が上昇および下降のいずれの方向に変化する電圧であっ
ても、変化する電圧範囲内で階調表示データに対応する
電圧を抽出し、表示パネルの第1ラインを介して絵素電
極に与えて、容易に階調表示を行うことができる。
【0035】また本発明は、前記電圧印加用スイッチン
グ素子と、前記絵素電極との間に、前記各走査期間の終
了時に導通されて、前記絵素電極に予め定める電圧を供
給するアナログスイッチが設けられることを特徴とす
る。本発明に従えば、各走査期間の終了時には、アナロ
グスイッチが導通されて絵素電極に予め定める電圧が与
えられる。したがって、前回の水平走査期間で絵素電極
に印加されていた電圧が一定電圧まで変化されることと
なり、走査期間毎に絵素電極に印加されるべき電圧が大
きく異なる場合であっても、表示パネルに行われる表示
についての品位の低下を防ぐことができる。特に、基準
電圧が下降する電圧であるときに電圧印加用スイッチン
グ素子がNチャネルトランジスタ素子であり、基準電圧
が上昇する電圧であるときに電圧印加用スイッチング素
子がPチャネルトランジスタ素子である場合には、電圧
印加用スイッチング素子の構成を小さくすることができ
る。また予め定める電圧を走査期間の最初の基準電圧と
しておけば、絵素電極に保持されている電荷の影響を駆
動電圧に受けることなく表示パネルに表示を行うことが
できる。
【0036】さらに本発明は、アクティブマトリクス形
の絵素電極と共通電極との間に誘電体層が介在され、電
極間に階調表示データに対応する電圧を印加して階調表
示を行う表示パネルの駆動方法において、予め定める周
期で、時間経過に伴って第1の電圧から第1電圧よりも
高い第2の電圧まで段階的に上昇するか、第2電圧から
第1電圧まで下降する第1の基準電圧と、第2電圧から
第2電圧よりも高い第3の電圧まで段階的に上昇する
か、第3電圧から第2電圧まで下降する第2の基準電圧
とを作成し、絵素電極には、前記各周期毎に、階調表示
データに対応した時間が経過した時点における前記第1
もしくは第2の基準電圧を印加し、共通電極には、前記
周期毎に切換えて第1もしくは第3電圧をそれぞれ印加
し、印加する電圧を、電極間の誘電体層で保持させると
ともに、階調表示データに対応した時間の経過の判断基
準を交流化駆動の状態に応じて変化させることを特徴と
する表示パネルの駆動方法である。本発明に従えば、一
方の電極に時間経過に伴って段階的に上昇または下降す
る第1および第2電圧が変化し得る電圧のうちで、階調
表示データに対応した電圧を印加して表示パネルを駆動
するので、階調表示データに対応する電圧は、第1およ
び第2電圧のうちのいずれか一方の電圧に含まれる電圧
であればよく、各周期における第1および第2電圧の変
化する電圧の差を小さくすることができ、所望の電圧を
容易に表示パネルに与えて、階調表示を行うことができ
る。
【0037】さらにまた本発明は、アクティブマトリク
ス形の絵素電極と共通電極との間に誘電体層が介在さ
れ、電極間に階調表示データに対応する電圧を印加して
m(mは2以上の整数)階調の表示を行う表示パネルの
駆動方法において、予め定める第1の電圧から第2の電
圧までをn(nは1とmとを除くmの約数)個の電圧区
間に分割し、予め定める周期で各電圧区間の最低電圧か
ら最高電圧まで変化するか、最高電圧から最低電圧まで
変化する第1〜第nの基準電圧を作成し、絵素電極に
は、前記各周期毎に、前記第1〜第nの基準電圧の電圧
区間のうちに階調表示データに対応する駆動電圧が含ま
れる基準電圧を選択して階調表示データに対応する電圧
に変化するまで印加し、共通電極には、前記周期毎に切
換えて第1および第2電圧のいずれか一方の電圧を印加
し、印加する電圧を、電極間の誘電体層で保持させると
ともに、階調表示データに対応する電圧を交流駆動の状
態に応じて変化させることを特徴とする表示パネルの駆
動方法である。本発明に従えば、アクティブマトリクス
形の表示パネルのm階調の表示を、必要な電圧範囲をn
分割して交流化駆動で行うことができる。分割数nを大
きくすれば、階調数mが大きくなっても、相対的に信号
ラインの本数やスイッチング素子の数を減らし、しかも
選択のタイミングを決定する際の余裕を大きくとること
ができる。
【0038】また本発明で、前記第1〜第nの基準電圧
は、前記電圧区間内で1次関数的に変化することを特徴
とする。本発明に従えば、基準電圧はn分割された電圧
区間内で1次関数的に変化するので、タイミングの調整
で所望の電圧を選択することができる。
【0039】また本発明で、前記第1〜第nの基準電圧
は、前記電圧区間内でm/n段階にそれぞれ上昇または
下降することを特徴とする。本発明に従えば、基準電圧
はn分割された各電圧区間内でm/n段階に変化するの
で、階調数mが大きくなっても、各基準電圧の変化ステ
ップ数を小さくして、選択を容易に行うことができる。
【0040】
【発明の実施の形態】図1は、本発明の実施の第1の形
態を説明するための液晶表示装置100の構成を示すブ
ロック図である。液晶表示装置100は、液晶表示パネ
ル36と、ソースドライバ37と、ゲートドライバ38
と、表示制御回路39と、基準電圧源回路41とを含ん
で構成される。
【0041】アクティブマトリクス形液晶表示パネル3
6は、M行N列に、第1ラインであるソースラインO1
〜ONと、第2ラインであるゲートラインL1〜LMと
が、一方の基板である絵素基板上に配列される。ソース
ラインO1〜ONおよびゲートラインL1〜LMの交差
位置に、絵素スイッチング素子である薄膜トランジスタ
(略称TFT)T(j,i)(j=1〜M,i=1〜
N)が配置される。
【0042】ゲートラインL1〜LMに、ゲート信号G
1〜GMが順次的に与えられることによって、そのゲー
ト信号Gjが与えられるゲートラインLjにゲート電極
が接続されている薄膜トランジスタT(j,i=1〜
N)が導通する。これによってソースラインO1〜ON
からの階調表示駆動電圧は、導通している薄膜トランジ
スタT(j,i=1〜N)を介して絵素電極P(j,i
=1〜N)にそれぞれ与えられる。
【0043】前記一方の絵素基板に誘電体層である液晶
を介して対向する他方の基板である対向基板には、これ
らの絵素電極Pのすべてに対向する単一の共通電極Qが
形成されており、共通電極Qと前記選択的に駆動電圧が
与えられる絵素電極Pとの間の電界によって階調表示が
行われる。共通電極Qには、予め定める電圧値を基準と
して前記駆動電圧と極性が異なる電圧が印加される。な
お、図1においては、絵素電極Pと共通電極Qとによっ
て1絵素分の表示が行われることを示すために、共通電
極Qを分割して示した。
【0044】ソースラインO1〜ONは、半導体集積回
路によって実現されるソースドライバ37の接続端子S
1〜SNにそれぞれ接続される。ゲートラインL1〜L
Mは、半導体集積回路によって実現されるゲートドライ
バ38の接続端子G1〜GMにそれぞれ接続される。な
お、この明細書中において接続端子とその接続端子に与
えられる信号とは同一の参照符を付して表すことがあ
る。
【0045】ゲートラインL1〜LMが順次的にハイレ
ベルとなる各水平走査期間WHにおいて、そのハイレベ
ルとなっているゲートラインLjにゲート電極が接続さ
れている絵素スイッチング素子である薄膜トランジスタ
T(j,i=1〜N)が導通する。したがって、ソース
ラインO1〜ONを介して与えられる階調表示データに
対応する駆動電圧は、絵素電極P(j,i=1〜N)と
共通電極Qとの間に存在する液晶層を充電する。充電さ
れた液晶層間の電圧レベルは、液晶層間の静電容量によ
って、合計M本のゲートラインL1〜LMが走査される
1垂直走査期間中において保持される。
【0046】ソースドライバ37には、表示制御回路3
9から直列3ビットの階調表示データD0〜D2が各ソ
ースラインO1〜ONに対応して順次的に与えられる。
表示制御回路39はまた、クロック信号CKと、ホール
ド信号LSと、階調クロック信号CLKと、スタートパ
ルス信号SPと、交流化信号FRとを発生してソースド
ライバ37に与える。これらの参照符D0〜D2,C
K,LS,CLK,SP,FRは、信号、接続端子また
はラインを示すために用いることがあり、以下の説明に
おける他の参照符に関しても同様である。
【0047】クロック信号CKおよびホールド信号LS
に同期した信号は、ライン40を介して表示制御回路3
9からゲートドライバ38にもまた与えられる。ゲート
ドライバ38は前述のようにゲートラインL1〜LMに
順次的なゲート信号G1〜GMを同期して与える。
【0048】ソースラインO1〜ONに駆動電圧を与え
るために、基準電圧源回路41が設けられる。この基準
電圧源回路41は、ライン42a,42bを介して後述
の図10(4),(5)に示される時間経過に伴って段
階的に増加する波形を有する第1および第2基準電圧を
出力する。この基準電圧源回路41から出力される電圧
の周期は1水平走査期間WHに等しく選ばれる。
【0049】図2は、ソースドライバ37の具体的な構
成を示すブロック図であり、図3は1水平走査期間WH
におけるソースドライバ37の動作を説明するための波
形図である。ソースドライバ37は、シフトレジスタS
Rと、データメモリDMと、セレクタSEと、減算カウ
ンタCNTと、検出デコーダDEと、スイッチ回路AS
Wとを含んで構成される。図2において参照符nは、ラ
インの数を示し、階調表示データが3ビットD0〜D2
から成るときには、たとえばn=3であってもよい。
【0050】シフトレジスタSRには、スタートパルス
信号SPと順次的に発生されるクロック信号CKとが入
力される。これに基づいてシフトレジスタSRは、図3
(3)〜図3(6)にそれぞれ示される各ソースライン
O1〜ON毎のメモリ制御信号SR1,SR2,…,S
R(N−1),SRNを順次的に導出する。表示制御回
路39から与えられる直列3ビットの階調表示データD
0,D1,D2は、各ソースラインO1〜ONに対応し
て図3(2)に参照符DA1,DA2,DA3,…,D
ANで示されるように、順次的にソースドライバ37に
入力される。ソースドライバ37に入力された階調表示
データD0〜D3は、メモリ制御信号SR1〜SRNに
応答してデータメモリDMに順次的にストアされる。
【0051】セレクタSEには、交流化信号FRが与え
られており、交流化信号FRの信号レベルに応じて、階
調表示データD0〜D2の信号レベルを変換して減算カ
ウンタCNTに与える。減算カウンタCNTは、図3
(7)に示される1水平走査期間WH毎にライン45を
介して与えられるホールド信号LSに応答して、セレク
タSEから出力される並列3ビットの各階調表示データ
D0〜D2を、すべてのソースラインO1〜ONに対応
して、ストアし、ラッチする。減算カウンタCNTに
は、さらにライン46を介して階調クロック信号CLK
が与えられており、階調表示データが示す階調数に等し
い数の階調クロック信号CLKが入力されるまで、減算
カウンタCNTはハイレベルの信号を出力する。
【0052】検出デコーダDEは、減算カウンタCNT
の出力がローレベルであるかどうかを検出しており、減
算カウンタCNTの出力がローレベルになると、予め定
める信号をスイッチ回路ASWに出力する。スイッチ回
路ASWには、第1および第2基準電圧がライン42
a,42bを介して供給されており、階調表示データD
0〜D2に対応する電圧が接続端子S1〜SNを介して
ソースラインO1〜ONに印加される。表示制御回路3
9で作成される図3(1)に示す水平同期信号Hsyn
によって定められる1水平走査期間WH内において、上
述の動作が行われる。
【0053】図4は、表示制御回路39の動作を説明す
るための波形図である。図4(1)に示される垂直同期
信号Vsynの各周期毎に、図4(2)に示される水平
同期信号Hsynが、ゲートラインL1〜LMにそれぞ
れ対応して発生される。図4(2)において参照符1
H,2H,…,MHは、水平走査期間WHを個別的に示
している。ソースラインO1〜ONに対応する階調表示
データDA1〜DANは、各水平走査期間WH毎に図4
(3)でDA11,DA12,…,DA1Mとして示さ
れるように表示制御回路39から発生されてソースドラ
イバ37に与えられる。図4(3)に示す信号において
は、合計N本のソースラインO1〜ONに与えられる階
調表示データDAをまとめて表すために斜線が施されて
いる。図4(4)は、1水平走査期間WH毎に発生され
るホールド信号LSの波形を示す。
【0054】図4(5)に示す信号WHDは、1水平走
査期間WHにおいて与えられる階調表示データD0〜D
2に応じて、ソースラインO1〜ONに与えられる電圧
レベルを総括的に示す。図4(5)に示す信号において
は、合計N本のソースラインO1〜ONの電圧レベルを
まとめて表すために斜線が施されている。ノンインター
レース方式では、液晶表示パネル36の1画面が、1垂
直走査期間で表示される。本発明は、インターレース方
式の場合においても同様に実施することができる。
【0055】図4(6)〜図4(8)は、ゲートドライ
バ38からゲートラインL1,L2,LMにそれぞれ与
えられる絵素制御信号であるゲート信号G1,G2,G
Mの波形をそれぞれ示す。たとえば第j番目のゲート信
号Gjがハイレベルであることによって、そのゲートラ
インLjにゲート電極が接続されている合計N個の薄膜
トランジスタT(j,i)(j,i=1〜N)がすべて
オン状態になり、このとき絵素電極P(j,i=1〜
N)は、そのソースラインOiに与えられる駆動電圧に
応じて充電される。各ゲートラインL1〜LMに対して
合計M回、上述の動作が繰返されることによって、ノン
インターレースの1垂直走査期間における1画面が表示
されることになる。これらの各絵素電極毎に与えられる
電圧の極性は、いわゆる交流駆動法によって、たとえば
1垂直走査期間毎に反転するので、液晶の劣化が抑えら
れる。
【0056】図5は、基準電圧源回路41の構成を示す
回路図である。基準電圧源回路41は、たとえば本実施
の形態では、グランド電圧以上に定められる電圧VAA
から電圧VCCまでを複数、たとえば2つの電圧に分割
して前記水平走査期間WH毎に出力する。より詳しく
は、基準電圧源回路41は、電圧VAAと電圧VCCと
の中間の電圧である電圧VBを作成し、第1の基準電圧
として、たとえば第1の電圧VBから第2の電圧VCC
まで段階的に変化する電圧を出力し、第2の基準電圧と
して、たとえば第3の電圧VAAから第2の電圧VBま
で段階的に変化する電圧を出力する。
【0057】基準電圧源回路41は、タイミング制御回
路61と、電圧作成回路62と、電圧選択回路63とを
含んで構成される。タイミング制御回路61は、フリッ
プフロップFF1〜FF4;FF5〜FF8を含んで構
成されている。フリップフロップFF1〜FF4;FF
5〜FF8には、クロック信号CKがそれぞれ共通に入
力されており、フリップフロップFF1およびFF5に
入力されるホールド信号LSが、たとえばクロック信号
CKの立上がり毎に順次的に次段のフリップフロップF
Fの入力Dに入力される。
【0058】各フリップフロップFF1〜FF8の出力
Qは、それぞれ電圧選択回路63の8つのアナログスイ
ッチAS1〜AS8に与えられ、当該アナログスイッチ
AS1〜AS8の開閉を制御する。第1の基準電圧が、
たとえば電圧VBから電圧VCCまで段階的に変化する
とものとすると、フリップフロップFF1の出力Qはア
ナログスイッチAS4の導通/遮断を制御し、フリップ
フロップFF2の出力QはアナログスイッチAS3の導
通/遮断を制御し、フリップフロップFF3の出力Qは
アナログスイッチAS2の導通/遮断を制御し、フリッ
プフロップFF4Qの出力はアナログスイッチAS1の
導通/遮断を制御する。
【0059】また、第2基準電圧が、たとえば電圧VA
Aから電圧VBまで段階的に変化するとすると、フリッ
プフロップFF5の出力QはアナログスイッチAS8の
導通/遮断を制御し、フリップフロップFF6の出力Q
はアナログスイッチAS7の導通/遮断を制御し、フリ
ップフロップFF7の出力QはアナログスイッチAS6
の導通/遮断を制御し、フリップフロップFF8の出力
QはアナログスイッチAS5の導通/遮断を制御する。
電圧選択回路63におけるアナログスイッチAS1〜A
S4;AS5〜AS8の出力は共通に接続され、それぞ
れ第1および第2基準電圧として出力される。タイミン
グ制御回路61の出力を、選択的にアナログスイッチA
S1〜AS8に与えることによって第1および第2基準
電圧のとる電位が変化する方向、すなわち各基準電圧の
電位が時間経過に伴って上昇するか下降するかを定める
ことができる。また、複数の水平走査期間WH毎に変化
する方向を切換えて第1および第2基準電圧を出力する
ようにしてもよい。
【0060】電圧作成回路62は、抵抗R1〜R6と、
抵抗R11,R12とを含んで構成される。抵抗R1〜
R6,R11,R12は、予め定められる抵抗値を持
つ。抵抗R11,R12は、電圧VCCから電圧VAA
までの間で直列に接続され、抵抗R11とR12との接
続点の電圧が前記電圧VBとなる。
【0061】抵抗R1〜R3は、電圧VCCから電圧V
Bまでの間で直列に接続され、抵抗R1の一端の電圧、
すなわち電圧VCCは、電圧選択回路63のアナログス
イッチAS1に入力される。抵抗R1の他端と抵抗R2
の一端との接続点の電圧がアナログスイッチAS2に入
力され、抵抗R2の他端と抵抗R3の一端との接続点の
電圧がアナログスイッチAS3に与えられる。抵抗R3
の他端の電圧、すなわち電圧VBは、アナログスイッチ
AS4に与えられる。
【0062】抵抗R4〜R6は、電圧VBから電圧VA
Aまでの間で直列に接続され、抵抗R4の一端の電圧、
すなわち電圧VBは、アナログスイッチAS5に入力さ
れる。抵抗R4の他端と抵抗R5の一端との接続点の電
圧がアナログスイッチAS6に入力され、抵抗R5の他
端と抵抗R6の一端との接続点の電圧がアナログスイッ
チAS7に与えられる。抵抗R6の他端の電圧、すなわ
ち電圧VAAは、アナログスイッチAS8に与えられ
る。
【0063】図6は、基準電圧源回路41から出力され
る電圧について説明するための波形図である。図6
(1)は、前述の第3の先行技術の考え方に基づき、1
水平走査期間WHで段階的に変化する基準電圧の波形図
である。前記基準電圧は、水平走査期間WHで16段階
に分割されており、ある電圧レベルで一定な期間T1は
水平走査期間WHの1/16の長さになる。図6
(2),(3)は、基準電圧源回路41から出力される
第1および第2基準電圧の波形図である。第1および第
2基準電圧は、水平走査期間WHで8段階に分割されて
おり、階調表示データD0〜D2に応じて第1および第
2基準電圧のうちのいずれかの電圧が前記絵素電極Pに
供給される。第1および第2基準電圧では、ある電圧レ
ベルで一定な期間T2は水平走査期間WHの1/8とな
り、図6(1)に示す第3先行技術の基準電圧における
期間T1の2倍の長さとなり、絵素電極Pに電圧を印加
する際に、安定した電圧を印加することができる。ま
た、アナログスイッチAS1〜AS8の導通/遮断を制
御するタイミングが、所定のタイミングからずれた場合
であっても、所望の電圧を絵素電極Pに印加することが
できる。
【0064】図7は、ソースドライバ37の各ソースラ
インOi毎の具体的な構成を示すブロック図であり、図
8はセレクタSEiの回路図であり、図9は減算カウン
タCNTiと検出デコーダDEiとの具体的な構成を示
す回路図である。
【0065】まず、セレクタSEiおよび減算カウンタ
CNTiなどの構成について説明する。図8を参照し
て、セレクタSEiは、セレクタ回路111,112,
113を含んで構成される。セレクタ回路111には階
調表示データD0が与えられ、セレクタ回路112には
階調表示データD1が与えられ、セレクタ回路113に
は階調表示データD2が与えられる。図8では、3ビッ
トの階調表示データD0〜D2が入力されるセレクタS
Eiの構成について示したが、nビットの階調表示デー
タD0〜Dn−1が入力される構成であってもよい。そ
の場合には、最上位ビットの階調表示データDn−1が
セレクタ回路113に与えられ、残りの階調表示データ
D0〜Dn−2は、セレクタ回路111と同一の構成の
回路に入力される。
【0066】セレクタ回路111,112は同一の構成
であるので、同一の参照符を付してセレクタ回路111
を代表として説明する。セレクタ回路111は、AND
回路115,116と、NOR回路117と、インバー
タ回路118,119と、クロックドインバータ回路1
40,141とを含んで構成される。
【0067】AND回路115の一方入力には階調表示
データD0が入力され、他方入力には交流化信号FRを
反転した信号FR*(*は反転を意味する)が入力され
る。AND回路116の一方入力には階調表示データD
0をインバータ回路119によって反転した信号が入力
され、他方入力には交流信号FRが入力される。AND
回路115,116の各出力は、NOR回路117の一
方および他方入力に与えられる。
【0068】NOR回路117の出力は、インバータ回
路118とクロックドインバータ回路140とに与えら
れる。インバータ回路118の出力が与えられるクロッ
クドインバータ回路141の出力と、クロックドインバ
ータ回路140との出力が共通に接続されて階調表示デ
ータDS0となる。クロックドインバータ回路141に
は、後述する階調表示データDS2がクロック信号とし
て与えられ、インバータとして動作する導通状態と出力
がハイインピーダンスとなる遮断状態との間での導通/
遮断が制御される。また、クロックドインバータ回路1
40には、前記階調表示データDS2を反転した信号D
S2*がクロック信号として与えられ、導通/遮断が制
御される。したがって、階調表示データDS2の信号レ
ベルによって、クロックドインバータ回路140,14
1のうちいずれか一方の出力が階調表示データDS0と
して出力される。
【0069】セレクタ回路113は、AND回路11
5,116と、NOR回路117と、インバータ回路1
19とを含んで構成される。セレクタ回路113では、
NOR回路117の出力が階調表示データDS2とな
る。
【0070】図9を参照して、減算カウンタCNTi
は、インバータ回路N0,N1,INV1と、NAND
回路NA0,NA1,NB0,NB1,NAND1と、
フリップフロップF0,F1とを含んで構成される。セ
レクタ回路SEiからの並列3ビットの階調表示データ
DS0〜DS2のうちDS0,DS1は、NAND回路
NA0,NA1の一方の入力端子に与えられ、RS(リ
セット、セット)付きD形フリップフロップF0,F1
のセット入力端子S*に与えられる。また、インバータ
回路N0,N1に入力される階調表示データDS0,D
S1は、NAND回路NB0,NB1の一方の入力端子
に与えられ、フリップフロップF0,F1のリセット入
力端子R*にそれぞれ入力される。
【0071】NAND回路NA0,NA1;NB0,N
B1の各他方の入力には、ライン45を介するホールド
信号LSがそれぞれ入力される。フリップフロップF
0,F1の出力Q*は、自身のデータ入力端子Dにそれ
ぞれ与えられる。
【0072】初段のフリップフロップF0のクロック入
力端子CKには、NAND回路NAND1の出力が与え
られる。NAND回路NAND1の一方の入力には、ラ
イン46を介する階調クロック信号CLKが入力され、
他方の入力には後述するNOR回路NOR1の出力がイ
ンバータ回路INV1によって反転されて与えられる。
フリップフロップF1のクロック入力端子CKには、フ
リップフロップF0の出力Qが与えられる。
【0073】検出デコーダDEiは、NOR回路NOR
1,NOR3と、NAND回路NAND2と、インバー
タ回路INV2とを含む。NOR回路NOR1には、フ
リップフロップF0,F1の出力Q*が与えられる。N
OR回路NOR1の出力は、前述の減算カウンタCNT
iに備えられているインバータ回路INV1に与えられ
るとともに、インバータ回路INV2に与えられる。
【0074】インバータ回路INV2の出力は、NAN
D回路NAND2の一方入力に与えられる。NAND回
路NAND2の他方入力には前記階調表示データDS2
が与えられる。NOR回路NOR3の一方入力には、前
記NOR回路NOR1の出力が与えられ、他方入力には
前記階調表示データDS2が与えられる。
【0075】NAND回路NAND2の出力は、第1基
準電圧が供給されているアナログスイッチASWiaの
導通/遮断を制御し、NOR回路NOR3の出力は、第
2基準電圧が供給されているアナログスイッチASWi
bの導通/遮断を制御する。スイッチ回路ASWiに
は、アナログスイッチASWia,ASWibが含まれ
ており、各アナログスイッチASWia,ASWibは
入力される信号がハイレベルであるときに導通し、入力
される信号がローレベルであるとき遮断してハイインピ
ーダンス状態となる。
【0076】いずれかのアナログスイッチASWia,
ASWibが導通することによって、ライン42a,4
2bに供給されている第1または第2基準電圧が、図1
に示す接続端子Siを経て対応するソースラインOiに
印加されて絵素電極Pに与えられ、その静電容量によっ
て保持される。
【0077】再び図7を参照して、ソースドライバ37
の動作について説明する。第i番目(i=1〜N)のソ
ースラインOiに個別的に対応するデータメモリDMi
は、直列3ビットから成る階調表示データD0〜D2
を、シフトレジスタSRからのメモリ制御信号SRiが
与えられたときにサンプリングしてストアする。データ
メモリDMiにストアされたデータはセレクタSEiに
与えられる。
【0078】基準電圧源回路41からの第1および第2
基準電圧が与えられるライン42a,42bと各ソース
ラインO1〜ONとの間には、スイッチ回路ASWにお
いて、電圧印加用スイッチング素子であるアナログスイ
ッチASW1a,ASW1b;ASW2a,ASW2
b;…;ASWNa,ASWNbが個別的に介在され
る。
【0079】また、図7に示すソースドライバ37にお
いては、外部から階調クロック信号CLKが供給される
構成となっているが、ソースドライバ37内に階調クロ
ック信号CLKを発生する回路を設ける構成とすること
によって、ソースドライバ37に設けられる信号入力端
子の数を1減らすことができる。
【0080】次に、図9に示す減算カウンタCNTiの
動作について説明する。減算カウンタCNTiにホール
ド信号LSが入力されると、フリップフロップF0,F
1にセレクタSEiからの階調表示データDS0,DS
1の各ビットがロードされる。フリップフロップF0,
F1にロードされた階調表示データは、階調クロック信
号CLKに応答して順次的に減算されてゆく。減算カウ
ンタCNTiを構成するフリップフロップF0,F1の
すべての出力Qが論理「0」であるローレベルになる
と、このことが検出デコーダDEiにおいて検出され
る。
【0081】検出デコーダDEiからの検出信号が入力
されるまで、アナログスイッチASWiは導通したまま
となっており、第1および第2基準電圧のうちいずれか
の基準電圧が、出力端子SiからソースラインOiに出
力されている。検出デコーダDEiからの検出信号が与
えられると、アナログスイッチASWiは遮断し、出力
端子Siからソースドライバ37を見たインピーダンス
はハイインピーダンス状態になる。
【0082】これと同時にNOR回路NOR1の出力
は、インバータ回路INV1を経てNANDゲートNA
ND1に与えられて、階調クロック信号CLKが初段の
フリップフロップF0に与えられないようになる。こう
して減算カウンタCNTiの減算計数動作が停止し、こ
の状態は再度、ホールド信号LSが入力されるまで保た
れる。
【0083】図10は、ソースドライバ37の動作を説
明するためのタイミングチャートである。あるゲートラ
インLjに、図10(1)に示される波形を有するゲー
ト信号Gj(j=1〜M)が与えられるとき、そのゲー
ト信号Gjがハイレベルである時刻t0から時刻t2ま
での水平走査期間WHjで、ゲートラインLjにゲート
電極が接続されているトランジスタT(j,i=1〜
N)が導通し、その導通しているトランジスタT(j,
i=1〜N)を介してソースラインO1〜ONに与えら
れた電圧が絵素電極P(j,i=1〜N)に与えられ
る。また、時刻t2から時刻t4までの水平走査期間W
Hj+1では、図10(2)に示すゲート信号Gj+1
がハイレベルとなっている。前記期間WHjは、データ
非反転期間であり、期間WHj+1はデータ反転期間で
ある。以下に示す表1は、データ反転期間および非反転
期間における階調表示データD0〜D2の階調数を示
す。なお、本実施の形態では、階調表示データD0〜D
2は、データ非反転期間ではそのまま出力され、データ
反転期間ではすべてのビットが反転されて出力される。
【0084】
【表1】
【0085】図10(3)に示されるホールド信号LS
は、図3(1)に示す水平同期信号Hsynに同期して
発生される。表示制御回路39は同期信号をライン49
(図1参照)を介して与え、これによって基準電圧源回
路41は時刻t0以降、図10(4)に示される前記第
1基準電圧をライン42aに導出し、図10(5)に示
される第2基準電圧をライン42bに導出する。
【0086】1水平走査期間WH間には、階調表示デー
タによって表される階調数の1/2以上の数の階調クロ
ック信号CLKが時間順次的に導出される。この実施の
形態では、図10(6)に示すように、たとえば階調表
示データが3ビットのデータから成ることよって8階調
表示を行うとして、各水平走査期間WHで4つの階調ク
ロック信号CLKを発生させている。なお、前記水平走
査期間WHで発生させる階調クロック信号CLKの数
は、4を超える値であってもよい。ソースラインOi
に、第1および第2基準電圧のいずれの電圧が印加され
るかは、階調表示データD2の論理値によって定まる。
データ非反転期間では、階調表示データD2の論理が
「0」のときには第2基準電圧が印加され、論理が
「1」のときには第1基準電圧が印加される。また、デ
ータ反転期間では、階調表示データD2の論理が「0」
のときには第1基準電圧が印加され、論理が「1」のと
きには第2基準電圧が印加される。
【0087】ここで、期間WHjにおいて表示すべき階
調表示が、階調数4であるとすると、期間WHjで4回
目の階調クロック信号CLKが立上がる時刻t1まで図
10(7)に示す検出デコータDEiからの出力信号が
ハイレベルとなり、アナログスイッチASWibが導通
し、第2基準電圧が接続端子SiからソースラインOi
に与えられる。期間WHjにおける出力信号は、NOR
回路NOR3の出力を示す。時刻t0〜t1では、図1
0(9)に駆動電圧として示されるように、前記第2基
準電圧がそのままソースラインOiに与えられる。
【0088】時刻t1以降では、前述のようにアナログ
スイッチASWiは遮断するので、絵素電極Pには階調
数4に対応する駆動電圧が与えられたままとなって、表
示パネルの絵素電極近傍の液晶層の表示部分で電荷が蓄
積されて電圧が保持される。また、図10(8)には、
一点鎖線で対向電極に印加される対向電圧VCを示して
いる。対向電圧VCは、時刻t0〜t2までのデータ非
反転期間である期間WHjでは電圧VAA以下の電圧、
たとえば接地電圧GNDとなる。
【0089】ソースドライバ37では、1水平走査期間
WH毎に交流駆動が行われているとすると前記対向電圧
VCは、時刻t2〜t4までのデータ反転期間である期
間WHj+1では、前記電圧VCC以上の電圧、たとえ
ば電圧VDDとなる。時刻t2から時刻t4までの水平
走査期間WHj+1で、階調表示データによって示され
る階調数が3であるとすると、時刻t2から時刻t3ま
で前記出力信号がハイレベルとなり、アナログスイッチ
ASWiaが導通する。期間WHj+1における出力信
号は、NAND回路NAND2の出力を示す。時刻t3
で、出力信号がローレベルとなるまでアナログスイッチ
ASWiaは導通したままとなる。
【0090】時刻t2〜t3でアナログスイッチASW
iaが導通しているので、ライン42aからアナログス
イッチASWiaおよび接続端子Siを介して、ソース
ラインOiに駆動電圧として第1基準電圧が導出され
る。導通しているトランジスタT〜N)を介して絵素電
極P(j,i=1〜N)にその階調数3に対応する駆動
電圧が保持される。
【0091】このような動作が、各水平走査期間WH毎
に各ゲートラインL1〜LM毎に繰返され、絵素電極P
の階調表示データに対応する駆動電圧が、1垂直走査期
間にわたって保持される。
【0092】図11は、本発明の原理を説明するために
液晶表示パネル36を簡略化して示した等価回路図であ
る。本発明においては、ソースドライバ37の駆動対象
となる1つのソースラインOiの抵抗Rsと、ソースラ
インOiの持つ静電容量Csとが直列に接続されたいわ
ばローパスフィルタの機能を有する回路を考える。
【0093】絵素電極Pが有する等価的な容量は、参照
符CLで示されている。この絵素電極Pの静電容量CL
は、ソースラインOiの容量Csに比べて充分に小さい
(Cs>>CL)。したがって絵素電極Pに与えられる
電圧は、抵抗Rsと静電容量Csとの接続点51の電圧
と同一の値になる。したがって、このローパスフィルタ
としての機能を有する図11に示される等価回路におい
て、アナログスイッチASWiを介して基準電圧をソー
スラインOiに与えて、絵素電極Pを充電させる。たと
えば時定数Cs・Rs=10-7であるとき、このアナロ
グスイッチASWiの導通時間は少なくとも20〜30
μsec以上であればよい。
【0094】このようにして本発明では、液晶表示パネ
ル36が不可避的に有しているソースラインOiの抵抗
Rsと静電容量Csとを積極的に利用し、絵素電極Pに
電圧を保持させる。また本発明の実施の他の形態におい
て、トランジスタTのゲート電極が接続されるゲートラ
インLjよりも走査方向に1つだけ時間的に先に走査さ
れるゲートラインL(j−1)とソースラインOiとの
間に、補助容量が、絵素電極Pが形成される一方の基板
上に形成されて、絵素電極Pに電圧を保持するための容
量を実質的に増大させるようにしてもよい。
【0095】図12は、本実施の形態の他の構成例であ
る表示装置100aにおけるソースドライバ37aの動
作を説明するためのタイミングチャートである。ソース
ドライバ37aの構成は、前述のソースドライバ37と
同一であるので、説明を省略する。ソースドライバ37
では、1水平走査期間WH毎に交流化を行ったが、ソー
スドライバ37aでは複数の水平走査期間WH毎に交流
化を行っている。したがって、図12に示す水平走査期
間WHj,WHj+1では、図12(9)に示す対向電
圧VCは、たとえば接地電圧GNDである。
【0096】図12に示すタイミングチャートにおける
図12(1)〜(6)に示す信号は、前述の図10
(1)〜(6)に示す信号と同一であるので、説明を省
略する。図12における時刻t10からt12までの水
平走査期間WHjでは、階調数2の表示を行い、時刻t
12からt14までの水平走査期間WHj+1では階調
数6の表示を行うものとする。
【0097】図12(7)に示す出力信号は、階調クロ
ック信号CLKが2回目に立上がる時刻t11までハイ
レベルとなり、アナログスイッチASWibを導通させ
る。期間WHjにおける出力信号は、NOR回路NOR
3の出力を示す。アナログスイッチASWibが導通す
ることによって、図12(8)に示す駆動電圧は、時刻
t10からt11までは第2基準電圧と同一の波形とな
る。アナログスイッチASWibが遮断される時刻t1
1以降は、時刻t11における電圧が保持される。
【0098】水平走査期間WHj+1では、階調数が6
であることからアナログスイッチASWiaが導通し、
時刻t13まで第1基準電圧が出力され、時刻t13に
おける電圧が時刻t14まで保持される。期間WHj+
1における出力信号は、NAND回路NAND2の出力
を示す。
【0099】図13は、本実施の形態のさらに他の構成
例である表示装置100bにおける基準電圧源回路41
bから出力される電圧を説明するための図である。図1
3(1)は、1水平走査期間WHで電圧VAAから電圧
VCCまで1次関数的に変化する第4先行技術の基準電
圧の波形図である。図13(2),(3)は、基準電圧
源回路41bから出力される第1および第2基準電圧の
波形図である。前記水平走査期間WHで、第1基準電圧
は、電圧VBから電圧VCCまで1次関数的に変化し、
第2基準電圧は、電圧VAAから電圧VBまで1次関数
的に変化する。階調表示データD0〜D2に応じて第1
および第2基準電圧のうちのいずれかの電圧が前記絵素
電極Pに供給される。
【0100】第1および第2基準電圧の1水平走査期間
における電圧の変化の割合は、図13(1)に示す基準
電圧の変化の割合よりも小さくなり、アナログスイッチ
ASWia,ASWibを制御するタイミングがずれた
場合であっても、実際にラインOiに印加される電圧の
所望の電圧からのずれ量を小さくすることができる。
【0101】図14は、前記表示装置100bにおける
ソースドライバ37bの動作を説明するためのタイミン
グチャートである。図14において、図14(1)〜
(3),(6)に示す信号は、前述の図10(1)〜
(3),(6)に示す信号と同一であるので説明を省略
する。図14における時刻t20からt22までの水平
走査期間WHjでは、階調数2の表示を行い、時刻t2
2からt24までの水平走査期間WHj+1では階調数
6の表示を行うものとする。
【0102】図14(4)に示す第1基準電圧は、電圧
VBから電圧VCCまで1次関数的に変化し、図14
(5)に示す第2基準電圧は電圧VAAから電圧VBま
で1次関数的に変化する。
【0103】図14(7)に示す検出デコーダDEiか
らの出力信号は、階調クロック信号CLKが2回目に立
上がる時刻t21までハイレベルとなり、アナログスイ
ッチASWibを導通させる。期間WHjにおける出力
信号は、NOR回路NOR3の出力を示す。アナログス
イッチASWibが導通することによって、図12
(8)に示す駆動電圧は、時刻t20からt21までは
第2基準電圧と同一の波形となる。アナログスイッチA
SWibが遮断される時刻t21以降は、時刻t21に
おける電圧が保持される。
【0104】期間WHj+1では、階調数が6であるこ
とからアナログスイッチASWiaが導通するので、時
刻t22では駆動電圧は電圧VBとなる。期間WHj+
1における出力信号は、NAND回路NAND2の出力
を示す。駆動電圧は、第1基準電圧と同様に、時刻t2
2から時刻t23まで1次関数的に増加し、時刻t23
以降は、時刻t23における電圧が時刻t24まで保持
される。
【0105】図15は、本発明の実施の第2の形態であ
る表示装置100cにおけるソースドライバ137の構
成を説明するためのブロック図であり、図16はソース
ドライバ137の一部を抜き出して示す回路図である。
ソースドライバ137において、前述のソースドライバ
37と同一の構成要素には同一の参照符を付して説明を
省略する。
【0106】ソースドライバ137の特徴は、ソースド
ライバ37におけるアナログスイッチ回路ASWに置換
えてスイッチ回路SWを設け、さらにディスチャージ回
路DCを設けたことである。スイッチ回路SWは、第1
基準電圧が与えられるPチャネル型MOS電界効果トラ
ンジスタ(以下、「Pチャネルトランジスタ」と略称す
る)SW1a,SW2a,…,SWNaと、第2基準電
圧が与えられるNチャネル型MOS電界効果トランジス
タ(以下、「Nチャネルトランジスタ」と略称する)S
W1b,SW2b,…,SWNbとを含んで構成され
る。PチャネルトランジスタSWiaと、Nチャネルト
ランジスタSWibとは対になっており、各ゲートに検
出デコーダDEiの出力が与えられる。Pチャネルトラ
ンジスタSWiaとNチャネルトランジスタSWibと
の出力は、共通に接続され、ディスチャージ回路DCを
介して端子Siに接続される。
【0107】ディスチャージ回路DCは、アナログスイ
ッチDC1,DC2,…,DCNを含んで構成されてい
る。アナログスイッチDCiは、入力端子がスイッチ回
路SWiと端子Siとの間に接続され、出力端子が予め
定める電圧Vhに接続されており、後述するディスチャ
ージ信号disによって導通/遮断が制御されている。
【0108】ソースドライバ137は、前述のソースド
ライバ37では2つのアナログスイッチであった第1お
よび第2基準電圧の出力を制御するスイッチを、Pチャ
ネルトランジスタSWiaおよびNチャネルトランジス
タSWibで構成しているので、ソースドライバ37よ
りも形成に必要な半導体チップ上の面積を縮小すること
ができる。しかしながら、PチャネルトランジスタSW
iaは、電位を引上げることはできるが引下げることが
できず、NチャネルトランジスタSWibは、電位を引
下げることはできても引上げることはできないので、デ
ィスチャージ回路DCiによって放電を行う必要があ
る。また、本実施の形態では、後述するように電圧Vh
は電圧VBとされるので、PチャネルトランジスタSW
iaに与えられる第1基準電圧は、電圧VBから電圧V
CCまで上昇する電圧とし、NチャネルトランジスタS
Wibに与えられる第2基準電圧は、電圧VBから電圧
VAAまで下降する電圧とする必要がある。
【0109】図16を参照して、スイッチ回路SWiと
ディスチャージ回路DCiとの動作について説明する。
なお、図16においては、6ビットからなる階調表示デ
ータD0〜D5がセレクタSEiに与えられることとし
た。図8および図9に示すセレクタSEiおよび減算カ
ウンタCNTiは、最上位ビットが階調表示データD2
であったが、図16に示すセレクタSEiおよび減算カ
ウンタCNTiでは、最上位ビットは階調表示データD
5となっている。
【0110】検出デコーダDEiのNAND回路NAN
D2は、最上位ビットである階調表示データDS5がハ
イレベルである場合に、PチャネルトランジスタSWi
aを駆動するための回路である。NAND回路NAND
2は、NOR回路NOR1の出力がローレベルである
間、トランジスタSWiaを導通させ、第1基準電圧を
トランジスタSWiaを介して出力させる。NOR回路
NOR1の出力が、ハイレベルになるとNAND回路N
AND2はハイレベルを出力し、トランジスタSWia
は遮断される。トランジスタSWiaが遮断されること
によって出力端子の出力はハイインピーダンス状態とな
る。
【0111】また、NOR回路NOR3は、前記階調表
示データDS5がローレベルである場合に、Nチャネル
トランジスタSWibを駆動するための回路である。N
OR回路NOR3は、NOR回路NOR1の出力がロー
レベルである間、トランジスタSWibを導通させ、第
2基準電圧をトランジスタSWibを介して出力させ
る。NOR回路NOR1の出力がハイレベルになると、
NOR回路NOR3はローレベルを出力し、トランジス
タSWibが遮断される。トランジスタSWibが遮断
されることによって出力端子の出力はハイインピーダン
ス状態となる。
【0112】ディスチャージ回路DCiは、Pチャネル
トランジスタTrPと、NチャネルトランジスタTrN
と、インバータ回路NT1とを含んで構成される。トラ
ンジスタTrPのソースと、トランジスタTrNのドレ
インとが共通に接続されて、その接続点に前記スイッチ
回路SWiの出力が与えられる。また、トランジスタT
rPのドレインと、トランジスタTrNのソースとが共
通に接続されて、その接続点に予め定める電圧Vhが与
えられる。トランジスタTrNのゲートには、ディスチ
ャージ信号disが与えられ、トランジスタTrPのゲ
ートにはディスチャージ信号disをインバータ回路N
T1で反転させた信号が与えられる。したがって、ディ
スチャージ信号disがハイレベルになるときトランジ
スタTrN,TrPは導通し、端子Siに与えられてい
る電圧を電圧Vhとする。本実施の形態における以下の
説明では、電圧Vhを前記電圧VBとする。
【0113】図17は、ソースドライバ137の動作を
説明するためのタイミングチャートである。図17
(2)〜(4),(8),(10)に示す各信号は、前
述の図10(1)〜(3),(6),(9)に示す信号
とそれぞれ同一であるので説明を省略する。図17
(1)に示す信号は、前述の交流駆動を行う周期を規定
する交流化信号FRを示す。交流化信号FRがハイレベ
ルである時刻t31から時刻t34までの期間WHj
は、セレクタSEiによって階調表示データが反転され
ない期間であり、時刻t34から時刻t37までの期間
WHj+1はセレクタSEiによって階調表示データが
反転される期間である。以下に示す表2に階調表示デー
タD0〜D2と、反転期間および非反転期間におけるセ
レクタSEiの出力である階調表示データDS0a〜D
S2a,DS0b〜DS2bとを示す。
【0114】
【表2】
【0115】液晶表示装置100cにおいて、8階調表
示を行うとすると、非反転期間では、最上位ビットであ
る階調表示データD2がハイレベルである場合に選択さ
れる第1基準電圧としては、階調数5,6,7,8に対
応する電圧が出力され、また階調表示データD2がロー
レベルである場合に選択される第2基準電圧としては、
階調数4,3,2,1に対応する電圧が出力される。
【0116】また反転期間では、階調表示データD2が
ハイレベルである場合に選択される第1基準電圧として
は、階調数4,3,2,1に対応する電圧が出力され、
階調表示データD2がローレベルである場合に選択され
る第2基準電圧としては、階調数5,6,7,8に対応
する電圧が出力される。
【0117】時刻t31でホールド信号LSが立上がる
前に、時刻t30でディスチャージ信号disが立上が
ることによって、図17(11)に示す駆動電圧が前記
電圧Vhとして定められる電圧VBとなる。
【0118】ここで、期間WHjにおいて表示すべき階
調表示が、階調数2であるとすると、期間WHjで3回
目の階調クロック信号CLKが立上がる時刻t32まで
図17(9)に示す検出デコーダDEiからの出力信号
がハイレベルとなり、トランジスタSWibが導通し、
第2基準電圧が接続端子SiからソースラインOiに与
えられる。より詳しくは、非反転期間で階調数2の表示
を行う際の階調表示データDS2bの論理は「0」であ
るので、前述のNOR回路NOR1の出力によって、N
OR回路NOR3の出力がハイレベルとなってトランジ
スタSWibが導通する。また、NOR回路NOR3の
出力がハイレベルである間、NAND回路NAND2の
出力もハイレベルとなり、トランジスタSWiaは遮断
されている。期間WHjにおける出力信号は、NOR回
路NOR3の出力を示す。
【0119】時刻t31〜t32では、図17(11)
に示されるように、前記第2基準電圧が駆動電圧として
そのままソースラインOiに与えられる。時刻t32以
降では、前述のようにトランジスタSWibは遮断する
ので、絵素電極Pには階調数2に対応する駆動電圧が与
えられたままとなって、表示パネルの絵素表示部分で電
荷が蓄積されて電圧が保持される。期間WHjで4回目
のクロック信号CLKの立上がりから期間WHjが終了
する時刻t34までの間の時刻t33で、ディスチャー
ジ信号disが立上がることによって、前記トランジス
タTrP,TrNが導通して駆動電圧の電圧レベルが電
圧VBとなる。
【0120】時刻t34から時刻t37までの水平走査
期間WHj+1において表示すべき階調表示が、階調数
6であるとすると、時刻t34から時刻t35まで前記
出力信号がハイレベルとなり、トランジスタSWibが
導通する。反転期間で階調数6の表示を行う際の階調表
示データDS2bの論理は、前述の非反転期間における
階調表示データDS2bの論理と同一であり、NOR回
路NOR3およびNAND回路NAND2の出力も同一
となる。期間WHj+1における出力信号はNOR回路
NOR3の出力を示す。
【0121】時刻t35で、出力信号がローレベルとな
るまでトランジスタSWibは導通したままとなる。時
刻t34〜t35でトランジスタSWibが導通してい
るので、ソースラインOiに駆動電圧として第2基準電
圧が導出される。時刻t35でトランジスタSWibが
遮断された後も、導通しているトランジスタTを介して
絵素電極Pにその階調数6に対応する駆動電圧が保持さ
れる。前記保持されている電圧は、時刻t36でディス
チャージ信号disが立上がると放電されて、駆動電圧
の電圧レベルは電圧VBとなる。水平走査期間の最初の
電圧が、いずれの基準電圧にとっても開始時の電圧であ
るVB、すなわち第2電圧であるので、絵素電極の電荷
に保持されている電圧による影響を受けることなく表示
パネルに表示を行うことができる。
【0122】このような動作が、各水平走査期間WH毎
に各ゲートラインL1〜LM毎に繰返され、絵素電極P
の階調表示データに対応する駆動電圧が、1垂直走査期
間にわたって保持される。
【0123】図18は、本実施の形態の他の構成例であ
る表示装置100dにおけるソースドライバ137aの
動作を説明するためのタイミングチャートである。図1
8(2)〜(8)に示す各信号は、前述の図17(2)
〜(8)に示す信号とそれぞれ同一であるので説明を省
略する。ソースドライバ137では、1水平走査期間W
H毎に交流化信号FRの信号レベルが切換わって交流駆
動が行われていたが、ソースドライバ137aでは、予
め定める複数の水平走査期間WH毎に交流駆動が行われ
る。図18(1)に示す交流化信号FRは、時刻t40
から時刻t47まで常にハイレベルとなっている。図1
8に示すタイミングチャートにおいては、期間WHjで
は階調数2の表示を行い、期間WHj+1では階調数6
の表示を行うこととする。
【0124】交流化信号FRが常にハイレベルであるの
で、前述のセレクタSEiの出力は以下に示す表3のよ
うになる。
【0125】
【表3】
【0126】交流化信号FRが常にハイレベルであるの
で、図18(6)に示す第1基準電圧は階調数5,6,
7,8に対応する電圧となり、図18(7)に示す第2
基準電圧は階調数4,3,2,1に対応する電圧とな
る。図18(9)に示す出力信号は、階調クロック信号
CLKが3回目に立上がる時刻t42までハイレベルと
なり、第2基準電圧が与えられているトランジスタSW
ibを導通させる。期間WHjにおける出力信号は、N
OR回路NOR3の出力を示す。
【0127】トランジスタSWibが導通することによ
って、図18(10)に示す駆動電圧は、時刻t41か
ら時刻t42までは第2基準電圧と同一の波形となる。
トランジスタSWibが遮断される時刻t42以降は、
時刻t42における電圧が保持される。時刻t43で、
ディスチャージ信号disが立上がることによって、前
記トランジスタTrP,TrNが導通して駆動電圧が電
圧VBとなる。
【0128】期間WHj+1では、階調数が6であるこ
とから時刻t44から時刻t45まで、出力信号がロー
レベルとなってトランジスタSWiaが導通して第1基
準電圧が出力され、時刻t45における電圧が、ディス
チャージ信号disが立上がる時刻t46まで保持され
る。より詳しくは、非反転期間で階調数6の表示を行う
際の階調表示データDS2bの論理は「1」であるの
で、前述のNOR回路NOR1の出力を反転させたイン
バータ回路INV2の出力によって、NAND回路NA
ND2の出力がローレベルとなり、トランジスタSWi
aが導通する。また、NAND回路NAND2の出力が
ローレベルである間、NOR回路NOR3の出力もロー
レベルとなり、トランジスタSWibは遮断されてい
る。期間WHj+1にける出力信号は、NAND回路N
AND2の出力を示す。ディスチャージ信号disが立
上がることによって、駆動電圧が電圧VBとなる。
【0129】図19は、本実施の形態のさらに他の構成
例である表示装置100eにおけるソースドライバ13
7bの動作を説明するためのタイミングチャートであ
る。図19において、図19(2)〜(5),(8)に
示す信号は、前述の図17(2)〜(5),(8)に示
す信号と同一であるので説明を省略する。図19におけ
る時刻t51から時刻t54までの水平走査期間WHj
では、階調数2の表示を行い、時刻t54から時刻t5
7までの水平走査期間WHj+1では階調数6の表示を
行うとする。
【0130】図19(6)に示す第1基準電圧は、前述
の図14(4)に示す第1基準電圧と同一であり、電圧
VBから電圧VCCまで1次関数的に変化する。また、
図19(7)に示す第2基準電圧は、前述の図14
(5)に示す第2基準電圧と同一であり、電圧VAAか
ら電圧VBまで1次関数的に変化する。
【0131】図19(9)に示す出力信号は、階調クロ
ック信号CLKが3回目に立上がる時刻t52までハイ
レベルとなり、NチャネルトランジスタSWibを導通
させる。期間WHjにおける出力信号は、NOR回路N
OR3の出力を示す。トランジスタSWibが導通する
ことによって、図19(11)に示す駆動電圧は、時刻
t51から時刻t52までは第2基準電圧と同一の波形
となる。トランジスタSWibが遮断される時刻t52
以降は、時刻t52における電圧が保持される。時刻t
53で、ディスチャージ信号disが立上がることによ
って、前記トランジスタTrP,TrNが導通して駆動
電圧が電圧VBとなる。
【0132】期間WHj+1では、階調数が6であるこ
とから、出力信号が階調クロック信号CLKが2回目に
立上がる時刻t55までローレベルとなり、Pチャネル
トランジスタSWiaが導通し、時刻t55まで第1基
準電圧が出力され、時刻t55における電圧がディスチ
ャージ信号disが立上がる時刻t56まで保持され
る。期間WHj+1における出力信号は、NAND回路
NAND2の出力を示す。時刻t56以後は、次の水平
走査期間WHが開始される時刻t57まで電圧VBとな
る。
【0133】次の階調表示データ信号の書込みが開始さ
れる前に液晶素子に保持されている電荷を放電してから
次の階調表示データに基づく書込みを行うので、液晶素
子に保持されている階調表示データに基づく電荷の影響
を受けることはなく、安定した高い表示品位を有する液
晶表示装置を実現することができる。
【0134】なお、上述した各実施の形態では、階調表
示データとして3ビットのデータを用いて、8階調の表
示を行う場合について主に説明を行ったが、より多くの
ビット数のデータ、および当該データに対応する数の基
準電圧を用意することによってさらに多くの階調数の表
示を行うことができる。
【0135】図20は、本発明の実施の第3の形態とし
て、ソースドライバ237の構成を示す。本実施形態で
図7に示すソースドライバ37に対応する部分には同一
の参照符を付し、重複した説明を省略する。ソースドラ
イバ237は、シフトレジスタSR、データメモリD
M、セレクタSE、減算カウンタCNT、検出デコーダ
DE、複数のPチャネルトランジスタ素子PchTr、
および複数のNチャネルトランジスタ素子NchTrに
よって構成される。
【0136】本実施形態に用いる電圧源は、図5の基準
電圧源回路41についての考え方を適用し、予め定める
第1の電圧から第1電圧よりも高い第2の電圧まで段階
的に上昇するか、第2電圧から第1電圧まで段階的に下
降する第1の基準電圧と、第2電圧から第2電圧よりも
高い第3の電圧まで段階的に上昇するか、第3電圧から
第2電圧まで段階的に下降する第2の基準電圧と、第3
電圧から第3電圧よりも高い第4の電圧まで段階的に上
昇するか、第4電圧から第3電圧まで段階的に下降する
第3の基準電圧と、第4電圧から第4電圧よりも高い第
5の電圧まで段階的に上昇するか、第5電圧から第4電
圧まで段階的に下降する第4の基準電圧とを、階調表示
用駆動電圧として作成し、階調表示データに対応する時
間が経過する時点予め定める周期毎に第1および第3電
圧となるような基準となる定電圧を発生するように構成
する。
【0137】図21は、本実施形態のソースドライバ2
37のさらに具体的な電気的回路構成を示す。図9の構
成に対応する部分には同一の参照符を付し、重複した説
明を省略する。すなわち、複数のPチャネルトランジス
タ素子PchTrの一方には第4の基準電圧および第3
の基準電圧が接続される。複数のNチャネルトランジス
タ素子NchTrの一方には第2の基準電圧および第1
の基準電圧が接続される。
【0138】図20に示すシフトレジスタSRは、スタ
ートパルス信号SPを元に、サンプリング用のクロック
信号CKに従ってデータメモリDMのうちのいずれか1
つがデータを取込むようなメモリ制御信号を発生する。
データメモリDMは、メモリ制御信号に従って、外部か
ら入力される4ビットの階調表示データD0〜D3を順
次的に取込んでいく。セレクタSEは、階調表示データ
D0〜D3に対応するレベルに応じて、減算カウンタC
NTのカウントモードの切換を行う。切換は入力データ
D3に従って行われる。入力データD3の論理がハイレ
ベルの「1」、すなわちD3=Hでは順方向のカウント
モード、入力データD3の論理がローレベルの「0」、
すなわちD3=Lでは逆方向のカウントモードでそれぞ
れ動作する。
【0139】図22は、階調表示データD0〜D3と、
反転期間および非反転期間におけるセレクタSEの出力
である階調表示データDS0a,DS1a;DS0b,
DS0bとの関係を示す。なお、反転期間および非反転
期間で入力データD0〜D3は同一である。d3Lで示
す入力データD3が論理「0」のときに、反転期間の階
調表示データDS1a,DS0aおよび非反転期間の階
調表示データDS1b,DS0bは、斜線を施して示す
入力データD1,D0を論理的に反転する必要がある。
d3Hで示す入力データD3が論理「1」のときには、
斜線を施して示す入力データD1,D0を論理的にその
まま階調表示データDS1a,DS0;DS1b,DS
0bとして出力する必要がある。
【0140】図23は、本実施形態のセレクタSEとし
て、図22に示す論理的な関係を満たす具体的な電気的
構成を示す。セレクタ回路211,212は図8のセレ
クタ回路111,112と部分的に同一の構成であるの
で、対応する部分には同一の参照符を付して重複する説
明を省略する。クロックドインバータ回路140,14
1のクロック信号として反転された入力データD3*お
よび入力データD3がそれぞれ与えられる。
【0141】図21に示すように、セレクタ回路21
1,212の出力DS0,DS1は、図9と同様な減算
カウンタCNTのNAND回路NA0,NA1の一方の
入力端子に入力される。また、インバータ回路N0,N
1に入力される階調表示データDS0,DS1は、NA
ND回路NB0,NB1の一方の入力端子に入力され
る。NAND回路NA0,NB0;NA1,NB1は、
他方の入力端子にライン45を介してホールド信号LS
が入力され、出力はRS(リセット、セット)付きD形
フリップフロップF0,F1のセット入力端子S*およ
びリセット入力端子R*にそれぞれ入力される。このよ
うな構成によって、ホールド信号LSが論理「1」にな
ると、減算カウンタCNTのフリップフロップF0,F
1に、セレクタSEを介してデータメモリDMからの階
調表示データがロードされる。
【0142】減算カウンタCNTにロードされた階調表
示データは、階調クロック信号CLKに応じて減算され
ていく。検出デコーダDE内のNOR回路NOR1は、
減算カウンタCNTのフリップフロップF0,F1の出
力が1ビットでも論理「1」のHighレベルを保持し
ている間は、論理「0」のLowレベルを出力する。減
算カウンタCNTのフリップフロップF0,F1の出力
が全てLowレベルになると、検出デコーダDE内のN
OR回路NOR1の出力は反転し、Highレベルにな
る。
【0143】出力トランジスタ部では、Pチャネルトラ
ンジスタPchTrA,PchTrBのソース側に第4
および第3の基準電圧がそれぞれ供給され、Nチャネル
トランジスタNchTrC,NchTrDのソース側に
第2および第1の基準電圧がそれぞれ供給され、各トラ
ンジスタPchTrA,PchTrB,NchTrC,
NchTrDのドレインは、ソースラインOiに共通接
続される。
【0144】図24は、入力データとしての階調表示デ
ータD0〜D3と、反転期間および非反転期間における
出力トランジスタ部の各トランジスタPchTrA,P
chTrB,NchTrC,NchTrDの出力との関
係を示す。図24(1)は交流化信号FRが論理「1」
のHighレベルのとき、図24(2)は交流化信号F
Rが論理「0」のLowレベルのときをそれぞれ示す。
入力データの最上位ビットD3に従って、Pチャネルト
ランジスタPchTrA,PchTrBまたはNチャネ
ルトランジスタNchTrC,NchTrDのうちのい
ずれか一方のグループを、斜線を施して示すように、選
択する。また、最上位ビットD3よりも1ビット下位の
階調表示データD2に従って、Pチャネルトランジスタ
PchTrA,PchTrBまたはNチャネルトランジ
スタNchTrC,NchTrDの選択されている各グ
ループ内で、斜線を除去して示すように、何れか一方の
トランジスタ素子の選択を行う。
【0145】図24には、16階調表示の一例を示す。
図24(1)からは、非反転期間に、最上位ビットであ
る階調表示データD3がLowレベル、最上位ビットD
3よりも1ビット下位の階調表示データD2がLowレ
ベルである場合n00に、検出デコーダDEによって第
1の基準電圧が選択され、NチャネルトランジスタNc
hTrDから表示階調数4,3,2,1に対応する駆動
電圧が出力されることが判る。階調表示データD3,D
2がそれぞれLowレベルおよびHighレベルである
場合n01には、第2の基準電圧が選択され、Nチャネ
ルトランジスタNchTrCから表示階調数8,7,
6,5に対応する駆動電圧が出力される。階調表示デー
タD3,D2がそれぞれHighレベルおよびLowレ
ベルである場合n10には、第3の基準電圧が選択さ
れ、PチャネルトランジスタPchTrBから表示階調
数12,11,10,9に対応する駆動電圧が出力され
る。階調表示データD3,D2が共にHighレベルで
ある場合n11には、第4の基準電圧が選択され、Pチ
ャネルトランジスタPchTrAから表示階調数16,
15,14,13に対応する駆動電圧が出力される。
【0146】図24(2)からは、反転期間に、最上位
ビットである階調表示データD3、および最上位ビット
D3よりも1ビット下位の階調表示データD2が共にL
owレベルである場合r00に、検出デコーダDEによ
って第4の基準電圧が選択され、Pチャネルトランジス
タPchTrAから表示階調数4,3,2,1に対応す
る駆動電圧が出力されることが判る。階調表示データD
3,D2がそれぞれLowレベルおよびHighレベル
である場合r01には、第3の基準電圧が選択され、P
チャネルトランジスタPchTrBから表示階調数8,
7,6,5に対応する駆動電圧が出力される。階調表示
データD3,D2がそれぞれHighレベルおよびLo
wレベルである場合r10には、第2の基準電圧が選択
され、NチャネルトランジスタNchTrCから表示階
調数12,11,10,9に対応する駆動電圧が出力さ
れる。階調表示データD3,D2が共にHighレベル
である場合r11には、第1の基準電圧が選択され、N
チャネルトランジスタNchTrDから表示階調数1
6,15,14,13に対応する駆動電圧が出力され
る。
【0147】したがって、Pチャネルトランジスタ素子
またはNチャネルトランジスタ素子のドレイン側から出
力される駆動電圧は、選択された基準電圧に追随して変
化し、TFTによるアクティブマトリクス形液晶表示装
置の液晶素子の有する絵素容量を充電または放電する。
減算カウンタCNTの内容であるフリップフロップF
0,F1の出力が全て論理「0」になると、Pチャネル
トランジスタ素子またはNチャネルトランジスタ素子が
オフとなって、ハイインピーダンスの遮断状態となり、
遮断直前の駆動電圧が液晶素子の絵素容量に蓄積され
る。
【0148】1H反転駆動方式では、1水平走査期間で
ある1H毎に、反転/非反転を交互に繰返すことによっ
て、交流化表示の動作が行われる。図25は、ホールド
信号LSの1周期毎にステップ状に変化する駆動電圧の
極性を反転させる1H反転駆動方式で、階調数2の表示
を行う場合のタイミングの一例を示す。図26は、1H
反転駆動方式で、階調数6の表示を行う場合のタイミン
グの一例を示す。表示階調数に対応する階調クロック信
号CLKを計数したあとの階調クロック信号CLKの立
上がりの時点以降で駆動電圧の保持が行われる。
【0149】本実施形態によれば、前回の表示データに
影響されることなく、単位時間当りより多くの安定した
サンプリングレートを稼ぐことが可能となる。これによ
って、階調表示レベルに対応する駆動電圧の期待値と、
実際に液晶素子に書込まれる駆動電圧とのレベル差を小
さくして、表示時品位を高めることが可能となる。ま
た、ディスチャージ回路を用いないので、ディスチャー
ジパルス信号disに従って過度的に起こるスイッチン
グノイズの発生を最小限に抑えることが可能になり、低
消費電力化ならびに高表示品質化を図ることができる。
【0150】以上で説明した各実施形態では、基準電圧
は階調クロック信号CLKに同期して一定のステップず
つ段階的に変化しているけれども、絵素電極の駆動電圧
と実際の表示階調との間に非直線的な関係があれば、図
5に示す電圧作成回路62の抵抗の分圧比などを変える
ことによって、より適合した変化となるようにすること
もできる。また基準電圧は、段階的な変化ばかりではな
く、連続的なノコギリ波などの波形となるように変化さ
せることもできる。
【0151】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、階調表示
に必要な駆動電圧を、複数の電圧区間に分割する。各区
間内で変化する基準電圧を階調表示データに従って選択
し、選択した基準電圧が階調表示データに対応する電圧
になる時点で絵素電極を駆動するので、多階調化を図り
ながら必要な信号ラインの本数を減らし、接続端子数お
よびアナログスイッチ数を低減することができる。これ
によって、ソースドライバなどの半導体チップの小形
化、低消費電流化、低コスト化、高密度実装化などを可
能にすることができる。また、行列状に配置される絵素
電極に対向する共通電極は単一とすることができるの
で、現在、広く用いられている表示パネルをそのまま利
用することができる。さらに、オペアンプなどの複雑な
回路構成を用いない簡単な回路構成で、半導体素子の特
性のばらつきによる表示品位の低下を防ぐこともでき
る。
【0152】また本発明によれば、階調表示データに対
応する電圧は、第1および第2電圧のうちのいずれか一
方の電圧に含まれる電圧であればよく、1水平走査期間
における第1および第2電圧の変化する電圧の差を小さ
くすることができ、所望の電圧を容易に表示パネルの第
1ラインに与えて、階調表示を行うことができる。
【0153】また本発明によれば、第1または第2基準
電圧が上昇する電圧であるときには、その基準電圧が与
えられる第1または第2電圧印加用スイッチング素子は
Pチャネルトランジスタであり、下降する電圧であると
きにはNチャネルトランジスタであるので、第1および
第2電圧印加用スイッチング素子をいずれか一方導電型
のトランジスタで構成することができ、表示パネルを駆
動する回路を形成する半導体チップの面積を縮小するこ
とができる。
【0154】また本発明によれば、階調表示データに対
応する駆動電圧は、4つの電圧区間に分割された第1〜
第4基準電圧のうちのいずれか1つの基準電圧の変化範
囲に含まれる電圧であればよく、1水平走査期間におけ
る第1〜第4基準電圧の変化範囲を小さくすることがで
き、所望の駆動電圧を時間的に精度良く選択し、容易に
表示パネルの第1ラインに与えて、多階調の表示を行う
ことができる。
【0155】さらに本発明によれば、第1〜第4基準電
圧が上昇する電圧であるときには、その基準電圧が与え
られる第1〜第4電圧印加用スイッチング素子はPチャ
ネルトランジスタであり、下降する電圧であるときには
Nチャネルトランジスタであるので、第1〜第4電圧印
加用スイッチング素子をいずれか一方導電型のトランジ
スタで構成することができ、表示パネルを駆動する回路
を形成する半導体チップの面積を縮小することができ
る。
【0156】また本発明によれば、電圧印加用スイッチ
ング素子はアナログスイッチであるので、基準電圧が上
昇および下降のいずれの方向に変化する電圧であって
も、電圧源から供給される基準電圧の変化範囲内で所望
の駆動電圧を容易に表示パネルの第1ラインに与えて、
階調表示を行うことができる。
【0157】さらに本発明によれば、電圧印加用スイッ
チング素子と、前記絵素電極との間に、各走査期間の終
了時に導通されて、前記絵素電極に予め定める電圧を供
給するアナログスイッチが設けられるので、前回の走査
期間で絵素電極に印加されていた電圧が予め定める電圧
まで変化される。これによって、走査期間毎に絵素電極
に印加されるべき電圧が大きく異なる場合であっても、
表示パネルに行われる表示品位の低下を防ぐことができ
る。
【0158】さらに本発明によれば、アクティブマトリ
クス形の表示パネルでの多階調表示を、必要な電圧範囲
を2分割して発生する第1および第2基準電圧から時間
的に駆動電圧を選択して行うので、信号ラインの本数や
スイッチング素子の数を減らし、しかも選択のタイミン
グを決定する際の余裕を大きくとることができる。
【0159】さらに本発明によれば、アクティブマトリ
クス形の表示パネルのm階調の表示を、必要な電圧範囲
をn分割して交流化駆動で行うことができる。分割数n
を大きくすれば、階調数mが大きくなっても、相対的に
信号ラインの本数やスイッチング素子の数を減らし、し
かも選択のタイミングを決定する際の余裕を大きくとる
ことができる。
【0160】また本発明によれば、基準電圧はn分割さ
れた電圧区間内で1次関数的に変化するので、タイミン
グの調整で所望の電圧を選択することができる。
【0161】また本発明によれば、基準電圧はn分割さ
れた各電圧区間ないで、m/n段階に変化するので、階
調数mが大きくなっても、各基準電圧の変化ステップ数
を小さくして、選択を容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の第1の形態を説明するための液
晶表示装置100の構成を示すブロック図である。
【図2】ソースドライバ37の具体的な構成を示すブロ
ック図である。
【図3】1水平走査期間WHにおけるソースドライバ3
7の動作を説明するための波形図である。
【図4】表示制御回路39の動作を説明するための波形
図である。
【図5】基準電圧源回路41の構成を示す回路図であ
る。
【図6】基準電圧源回路41から出力される電圧につい
て説明するための波形図である。
【図7】ソースドライバ37の各ソースラインOi毎の
具体的な構成を示すブロック図である。
【図8】セレクタSEiの回路図である。
【図9】減算カウンタCNTiと検出デコーダDEiと
の具体的な構成を示す回路図である。
【図10】ソースドライバ37の動作を説明するための
タイミングチャートである。
【図11】本発明の原理を説明するために液晶表示パネ
ル36を簡略化して示した等価回路図である。
【図12】第1の実施の形態の他の構成例である表示装
置100aにおけるソースドライバ37aの動作を説明
するためのタイミングチャートである。
【図13】第1の実施の形態のさらに他の構成例である
表示装置100bにおける基準電圧源回路41bから出
力される電圧を説明するための図である。
【図14】表示装置100bにおけるソースドライバ3
7bの動作を説明するためのタイミングチャートであ
る。
【図15】本発明の実施の第2の形態である表示装置1
00cにおけるソースドライバ137の構成を説明する
ためのブロック図である。
【図16】ソースドライバ137の一部を抜き出して示
す回路図である。
【図17】ソースドライバ137の動作を説明するため
のタイミングチャートである。
【図18】第2の実施の形態の他の構成例である表示装
置100dにおけるソースドライバ137aの動作を説
明するためのタイミングチャートである。
【図19】第2の実施の形態のさらに他の構成例である
表示装置100eにおけるソースドライバ137bの動
作を説明するためのタイミングチャートである。
【図20】本発明の実施の第3の形態であるソースドラ
イバ237の構成を説明するためのブロック図である。
【図21】ソースドライバ237の一部の構成を具体的
に示すブロック図である。
【図22】ソースドライバ237内のセレクタの論理的
動作を示す図表である。
【図23】ソースドライバ237内のセレクタの具体的
な論理的構成の一例を示すブロック図である。
【図24】ソースドライバ237内の出力部の論理的動
作を示す図表である。
【図25】ソースドライバ237の動作を説明するため
のタイミングチャートである。
【図26】ソースドライバ237の動作を説明するため
のタイミングチャートである。
【図27】第1の先行技術である表示装置10の構成を
示すブロック図である。
【図28】表示装置10におけるソースドライバ12の
一部の構成を具体的に示すブロック図である。
【図29】第2の先行技術の構成を示す図である。
【図30】第3の先行技術の構成を示す図である。
【図31】第4の先行技術におけるXドライバ120の
構成を示すブロック図である。
【図32】Xドライバ120における各信号のタイミン
グチャートである。
【符号の説明】
36 アクティブマトリクス形液晶表示パネル 37,37a,37b,137,137a,137b,
237 ソースドライバ 38 ゲートドライバ 39 表示制御回路 41,41b 基準電圧源 42a,42b ライン 100,100a〜100e 表示装置 140,141 クロックドインバータ回路 ASW1a〜ASWNa,ASW1b〜ASWNb ア
ナログスイッチ CK クロック信号 CLK 階調クロック信号 CM 比較回路 CNT1〜CNTN 減算カウンタ D0〜D2 階調表示データ DE1〜DEN 検出デコーダ DM1〜DMN データメモリ L1〜LM ゲートライン LS ホールド信号 NchTrC,NchTrD Nチャネルトランジスタ O1〜ON ソースライン P(j,i) 絵素電極 PchTrA,PchTrB Pチャネルトランジスタ S1〜SN,G1〜GM 接続端子 SE1〜SEN セレクタ SR シフトレジスタ T(j,i) 薄膜トランジスタ WH 1水平走査期間
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平5−158446(JP,A) 特開 平5−143022(JP,A) 特開 平5−35200(JP,A) 特開 平7−191302(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G09G 3/36 G02F 1/133

Claims (11)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 絵素電極がそれぞれ複数の第1および第
    2ラインの交差位置に行列状に配列され、絵素電極と対
    向する共通電極との間に誘電体層が介在されるアクティ
    ブマトリクス形表示パネルを、第1ラインに階調表示デ
    ータに対応する駆動電圧を印加し、第2ラインを絵素制
    御信号によって予め定める走査期間毎に選択しながら、
    階調表示を行うように駆動する表示装置において、 前記走査期間毎に、階調数を予め定める複数で除算した
    数以上の数の階調クロック信号を時間順次的に発生する
    階調クロック信号発生手段と、 階調表示に必要な電圧範囲を該複数に分割した各電圧区
    間内で、前記走査期間毎に、分割数に対応して設けられ
    る複数の基準電圧を、階調クロック信号に同期しながら
    それぞれ一定方向に変化するように発生する電圧源と、 前記各第1ライン毎に前記電圧源との間で前記分割数に
    対応して設けられ、各基準電圧がそれぞれ与えられる電
    圧印加用スイッチング素子と、 前記各第1ライン毎に設けられ、階調表示データに対応
    して絵素電極を駆動すべき電圧が電圧区間に含まれる基
    準電圧を選択する選択手段と、 前記各第1ライン毎に設けられ、前記各走査期間毎に、
    前記階調クロック信号発生手段からの階調クロック信号
    を計数し、計数値が階調表示データに対応する値に到達
    する時点を基準として、該基準を交流駆動の状態に応じ
    て変化させながら、前記選択手段によって選択される基
    準電圧が与えられる電圧印加用スイッチング素子を、オ
    ンからオフに制御するスイッチング制御手段とを含むこ
    とを特徴とする表示装置。
  2. 【請求項2】 前記表示パネルでは、行列状に配列され
    た第1および第2ラインの交差位置にそれぞれ配置され
    た絵素電極に、第1ラインを介して与えられる駆動電圧
    を、第2ラインを介して与えられる絵素制御信号によっ
    て導通する絵素スイッチング素子を介して与え、絵素電
    極に対向して設けられる共通電極に、基準となる定電圧
    を印加し、前記絵素電極と共通電極とに電位差を設けて
    階調表示が行われ、 前記予め定める走査期間毎に、各第2ラインに順次的に
    絵素制御信号を与えて、絵素制御信号が与えられる第2
    ラインに接続される絵素スイッチング素子を導通させる
    ドライバ回路と、 前記水平走査期間中に、各第1ライン毎の階調表示デー
    タを直列ビットで順次的に導出する階調表示データ発生
    手段と、 階調表示データ発生手段からの階調表示データを並列ビ
    ットで1水平走査期間ずつラッチして導出するデータラ
    ッチ回路とをさらに含み、 前記階調クロック信号発生手段は、水平走査期間毎に、
    その期間中に階調表示すべき階調数を予め定める分割数
    で除算した数以上の数の階調クロック信号を時間順次的
    に発生し、 前記電圧源は、 予め定める第1の電圧から第1電圧よりも高い第2の電
    圧まで段階的に上昇するか、第2電圧から第1電圧まで
    段階的に下降する第1の基準電圧、 前記第2電圧から第2電圧よりも高い第3の電圧まで段
    階的に上昇するか、第3電圧から第2電圧まで段階的に
    下降する第2の基準電圧、 および予め定める周期毎に第1および第3電圧となる前
    記基準となる定電圧を発生し、 前記電圧印加用スイッチング素子は、電圧源と第1ライ
    ンとの間に介在され、第1および第2基準電圧がそれぞ
    れ与えられる第1および第2の電圧印加用スイッチング
    素子を備え、 前記スイッチング制御手段は、 前記各水平走査期間毎に、階調表示データに対応した値
    が設定され、階調クロック信号の受信のたびに減算する
    減算カウンタを含み、 減算カウンタの計数値が予め定める値になるとき、第1
    および第2電圧印加用スイッチング素子をオフ制御する
    ことを特徴とする請求項1記載の表示装置。
  3. 【請求項3】 前記電圧印加用スイッチング素子は、供
    給される基準電圧が上昇するように変化する電圧である
    ときには、Pチャネルトランジスタ素子が用いられ、下
    降するように変化する電圧であるときには、Nチャネル
    トランジスタ素子が用いられることを特徴とする請求項
    1または2記載の表示装置。
  4. 【請求項4】 前記表示パネルでは、行列状に配列され
    た第1および第2ラインの交差位置にそれぞれ配置され
    た絵素電極に、第1ラインを介して与えられる駆動電圧
    を、第2ラインを介して与えられる絵素制御信号によっ
    て導通する絵素スイッチング素子を介して与え、絵素電
    極に対向して設けられる共通電極に、基準となる定電圧
    を印加し、前記絵素電極と共通電極とに電位差を設けて
    階調表示が行われ、 前記予め定める走査期間毎に、各第2ラインに順次的に
    絵素制御信号を与えて、絵素制御信号が与えられる第2
    ラインに接続される絵素スイッチング素子を導通させる
    ドライバ回路と、 前記水平走査期間中に、各第1ライン毎の階調表示デー
    タを直列ビットで順次的に導出する階調表示データ発生
    手段と、 階調表示データ発生手段からの階調表示データを並列ビ
    ットで1水平走査期間ずつラッチして導出するデータラ
    ッチ回路とをさらに含み、 前記階調クロック信号発生手段は、水平走査期間毎に、
    その期間中に階調表示すべき階調数を予め定める分割数
    で除算した数以上の数の階調クロック信号を時間順次的
    に発生し、 前記電圧源は、 予め定める第1の電圧から第1電圧よりも高い第2の電
    圧まで段階的に上昇するか、第2電圧から第1電圧まで
    段階的に下降する第1の基準電圧、 第2電圧から第2電圧よりも高い第3の電圧まで段階的
    に上昇するか、第3電圧から第2電圧まで段階的に下降
    する第2の基準電圧、 第3電圧から第3電圧よりも高い第4の電圧まで段階的
    に上昇するか、第4電圧から第3電圧まで段階的に下降
    する第3の基準電圧、 および第4電圧から第4電圧よりも高い第5の電圧まで
    段階的に上昇するか、第5電圧から第4電圧まで段階的
    に下降する第4の基準電圧を、階調表示用駆動電圧とし
    て作成し、 予め定める周期毎に第1および第5電圧となる前記基準
    となる定電圧を発生し、 前記電圧印加用スイッチング素子は、電圧源と第1ライ
    ンとの間に介在され、第1、第2、第3および第4基準
    電圧がそれぞれ与えられる第1、第2、第3および第4
    の電圧印加用スイッチング素子を備え、 前記スイッチング制御手段は、前記水平走査期間毎に、
    前記第1ラインに対して、前記階調表示データに対応す
    る時間が経過する時点における前記第1の基準電圧から
    第4の基準電圧までのいずれか1つを印加し、前記共通
    電極には、水平走査期間毎に切換て電圧を印加し絵素電
    極と共通電極との間の誘電体層で保持させるように制御
    することを特徴とする請求項1記載の表示装置。
  5. 【請求項5】 前記第1〜第4電圧印加用スイッチング
    素子は、供給される基準電圧が段階的に上昇する電圧で
    あるときには、Pチャネルトランジスタ素子が用いら
    れ、段階的に下降する電圧であるときには、Nチャネル
    トランジスタ素子が用いられることを特徴とする請求項
    4記載の表示装置。
  6. 【請求項6】 前記電圧印加用スイッチング素子は、ア
    ナログスイッチであることを特徴とする請求項1、2ま
    たは4のいずれかに記載の表示装置。
  7. 【請求項7】 前記電圧印加用スイッチング素子と、前
    記絵素電極との間に、前記各走査期間の終了時に導通さ
    れて、前記絵素電極に予め定める電圧を供給するアナロ
    グスイッチが設けられることを特徴とする請求項1〜6
    のいずれかに記載の表示装置。
  8. 【請求項8】 アクティブマトリクス形の絵素電極と共
    通電極との間に誘電体層が介在され、電極間に階調表示
    データに対応する電圧を印加して階調表示を行う表示パ
    ネルの駆動方法において、 予め定める周期で、時間経過に伴って第1の電圧から第
    1電圧よりも高い第2の電圧まで段階的に上昇するか、
    第2電圧から第1電圧まで下降する第1の基準電圧と、
    第2電圧から第2電圧よりも高い第3の電圧まで段階的
    に上昇するか、第3電圧から第2電圧まで下降する第2
    の基準電圧とを作成し、 絵素電極には、前記各周期毎に、階調表示データに対応
    した時間が経過した時点における前記第1もしくは第2
    の基準電圧を印加し、 共通電極には、前記周期毎に切換えて第1もしくは第3
    電圧をそれぞれ印加し、 印加する電圧を、電極間の誘電体層で保持させるととも
    に、階調表示データに対応した時間の経過の判断基準を
    交流化駆動の状態に応じて変化させることを特徴とする
    表示パネルの駆動方法。
  9. 【請求項9】 アクティブマトリクス形の絵素電極と共
    通電極との間に誘電体層が介在され、電極間に階調表示
    データに対応する電圧を印加してm(mは2以上の整
    数)階調の表示を行う表示パネルの駆動方法において、 予め定める第1の電圧から第2の電圧までをn(nは1
    とmとを除くmの約数)個の電圧区間に分割し、予め定
    める周期で各電圧区間の最低電圧から最高電圧まで変化
    するか、最高電圧から最低電圧まで変化する第1〜第n
    の基準電圧を作成し、 絵素電極には、前記各周期毎に、前記第1〜第nの基準
    電圧の電圧区間のうちに階調表示データに対応する駆動
    電圧が含まれる基準電圧を選択して階調表示データに対
    応する電圧に変化するまで印加し、 共通電極には、前記周期毎に切換えて第1および第2電
    圧のいずれか一方の電圧を印加し、 印加する電圧を、電極間の誘電体層で保持させるととも
    に、階調表示データに対応する電圧を交流駆動の状態に
    応じて変化させることを特徴とする表示パネルの駆動方
    法。
  10. 【請求項10】 前記第1〜第nの基準電圧は、前記電
    圧区間内で1次関数的に変化することを特徴とする請求
    項9記載の表示パネルの駆動方法。
  11. 【請求項11】 前記第1〜第nの基準電圧は、前記電
    圧区間内でm/n段階にそれぞれ上昇または下降するこ
    とを特徴とする請求項9記載の表示パネルの駆動方法。
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