JPH03184018A - 液晶表示装置の駆動回路 - Google Patents

液晶表示装置の駆動回路

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JPH03184018A
JPH03184018A JP1324639A JP32463989A JPH03184018A JP H03184018 A JPH03184018 A JP H03184018A JP 1324639 A JP1324639 A JP 1324639A JP 32463989 A JP32463989 A JP 32463989A JP H03184018 A JPH03184018 A JP H03184018A
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    • G09G3/2014Display of intermediate tones by modulation of the duration of a single pulse during which the logic level remains constant

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] この発明は、薄膜トランジスタマトリックスアレイ(T
FTアレイ〉を有してなるアクティブマトリックス型液
晶表示装置のソースラインを駆動する駆動回路に間する
[従来の技術] 従来、アクティブマトリックス型液晶表示装置のソース
ラインを駆動する回路として、例えば第5図に示すよう
なものが提案されている。
同図において、21はタイミング発生回路であり、この
タイミング発生回路21には、後述するアナログ映像信
号に同期した水平同期信号HDおよび垂直同期信号vO
が基準タイミング信号として供給される。
タイミング発生回路21からのサンプリングクロックC
KおよびスタートパルスPSTはシフトレジスタ回路2
2に供給される。
アナログの映像信号SVaはサンプリングゲート回路2
3に供給される。このゲート回路23には、映像信号S
Vaをサンプリングして画素信号を得るゲート部が複数
個設けられている。これら複数のゲート部には、各水平
期間において、上述したシフトレジスタ回路23よりゲ
ートパルスPSGが供給され、1ライン分の画素信号が
サンプリングされる。
ゲート回路23でサンプリングされ&11ラインの画素
信号は、ラッチゲート回路24に供給される。このゲー
ト回路24にはタイミング発生回ga21より水平ブラ
ンキング期間内にラッチパルスPLGが供給され、ゲー
ト回路23より供給されるlライン分の画素信号がラッ
チされ、次の1水平期間保持される。
そして、このゲート回路24より出力される1ライン分
の画素信号は、それぞれ出力回路25を介してTFTア
レイ10の対応するソースラインQsに同時に供給され
る。
第6tl!Iは、1個の画素信号に対応するゲート回路
23.24および出力回路25の具体構成を示したもの
でる。つまり、このような構成が1ライン分設けられて
いる。ここで、G23およびG24はゲート、C23お
よびC24はコンデンサ、A25はバッファである。
第511!Iに戻って、ゲート駆動回路26にはタイミ
ング発生回路21より制御信号が供給され、各水平期間
において出力回路25よりTFTアレイ10の複数のソ
ースラインIsに供給されるlライン分の画素信号に対
応した位置のゲートラインQ8に順次走査パルスが供給
される。
[発明が解決しようとする課題] ところで、第5図例の駆動回路によれば、アナログの映
像信号SVaを入力する方式であるため、大画面、高画
質のTFTアレイ10のように1ラインの画素数が増大
すると、1つの画素信号に許されるサンプリング時間が
短くなり、ゲート回路23のコンデンサC23の充電時
間が不十分になって、映像信号SVaを正確にサンプリ
ングできなくなる。つまり、TFTアレイ10を映像信
号SVaに対応して正確に駆動できなくなり、良好な表
示品質を得ることが困難であった。
そこで、この発明では、lラインの画素数の多い大画面
、高画質のTFTアレイをも正確に駆動できる液晶表示
装置の駆動回路を提供するものである。
[!!aを解決するための手段〕 この発明は、薄膜トランジスタマトリックスアレイを有
してなるアクティブマトリックス型液晶表示装置のソー
スラインを駆動する回路であって、一連の所定ビットの
画素データからなるディジタル映像信号を1ライン分ず
つ順次格納するシフトレジスタ回路と、このシフトレジ
スタ回路に順次格納されるlライン分のディジタル映像
信号を1水平間間保持するラッチ回路と、このラッチ回
路より出力されるlライン分のディジタル映像信号を構
成する各画素データをそれぞれ上位ビットと下位ビット
に分け、上位ビットにより隣接した2電位の直流電圧を
選択し、かつ下位ビットにより2電位間でパルス幅変調
し、マトリックスアレイの対応するソースラインにアナ
ログ映像信号として供給する変換回路とを備えるもので
ある。
[作 用] 上述構成においては、ディジタル映像信号Svdをシフ
トレジスタ回路2に1ライン分ずつ順次格納し、次いで
シフトレジスタ回路2に順次格納される1ライン分のデ
ィジタル映像信号をラッチ回路3で1水平期間保持して
変換回路4でアナログの映像信号に変換してTFTアレ
イ10のソースラインに供給するものであり、従来のよ
うにアナログの映像信号SVaより画素信号をサンプリ
ングする等の処理をするものでないため、lラインの画
素数が増大してもTFTアレイ10の駆動が不十分とな
ることはなく、映像信号SVdに対応してTFTアレイ
を正確に駆動できるようになる。
ところで、#素データのパルス幅変調は、例えばクロッ
クに同期して量子化ステップ幅でもって順次増加する比
較データと画素データとを比較することで行なわれる。
この場合、画素データのビット数が大きくなるとステッ
プ数が多くなり、1回のパルス幅変調に要する時間が増
大する。また、安定したアナログの映像信号を得るため
、パルス幅変調処理の繰り返し回数は1水平朗間に、例
えばlO回程度必要となる。そのため、ビット数が大き
くなるときには、クロックの周期を短くする必要があり
、クロック発生器として精度がよく高価なものが必要と
なる。さらに、画素データのビット数が大きくなるとき
には、クロック周期の制限から、l水平期間に所定回数
の変調処理を行なうことが困難となり、画素データをア
ナログの映像信号に良好に変換することが困難となる。
しかし、上述構成における変換回路4では、画素データ
を上位ビットと下位ビットに分け、上位ビットにより隣
接した2電位の直流電圧を選択し、かつ下位ビットによ
り2電位間でパルス幅変調するものであるので、画素デ
ータのビット数が太きくても、パルス幅変調に要する時
間がそれ程増大することはなく、クロックの周期が長く
てもよくなる。つまり、画素データのビット数が大きく
なっても、クロック発生器として安価なものを用いて、
画素データをアナログの映像信号に良好に変換すること
が可能となる。
[実  施  例] 以下、第1図を参照しながら、この発明の一実施例につ
いて説明する。
同図において、1はタイミング発生回路であり、このタ
イミング発生回路1には、後述するディジタルの映像信
号SVdに同期した水平同量信号HDおよび垂直同期信
号VDが基準タイミング信号として供給される。
2はシフトレジスタ回路であり、このシフトレジスタ回
路2には、8ビツトのディジタル映像信号SVdが供給
される。タイミング発生回路lよリシフトレジスタ回路
2にはクロックCLKが供給され、各水平期間において
映像信号SVdが1ライン分ずつ順次格納される。
各水平期間でシフトレジスタ回路2に格納されるlライ
ン分の画素データは、ラッチ回路3に供給される。この
ラッチ回路3にはタイミング発生回路lより水平ブラン
キング朋間内にラッチパルスPLが供給され、シフトレ
ジスタ回路2より供給されるlライン分の画素データが
ラッチされ、次の1水平期間保持される。
ラッチ回路3より出力される1ライン分の画素データは
変換回路4に供給される。
この変換回路4では、8ビツトの各画素データがそれぞ
れ上位4ビツトのデータDH(D7〜D4)および下位
4ビツトのデータDL  (D3〜DO)に分けられる
そして、上位4ビツトのデータDHによって、TFTア
レイ10のソースラインに供給される最大電圧V wa
xと最小電圧VWinとの間に等間隔に設けられた電圧
VO(Vggin )、■1、v2、◆・、VI6(V
max)より隣接し72!2電位の電圧VAおよびVB
が選択される。この場合、データDHで示される値がn
(n=o−15)であるときには、電圧VA =vQ+
lおよびVB =Vnとされる。
そして、下位ビットのデータDLによって、上述したよ
うに選択された電圧VAおよびVB間でパルス幅変調が
行なわれ、そのパルス暢変調信号が積分されて出力され
る。
第2図は、変換回路4の1画素部分の構成を示すもので
ある。
同図において、スイッチング回路41には電圧vO〜V
16が供給され、上位4ビツトのデータDHによって電
圧VAおよびVBが選択されて出力される(第3図Aに
図示)。
スイッチング回路41で選択される電圧VAはNチャネ
ルFET42Nのドレインに供給されると共に、電圧V
8はPチャネルFET42Pのソースに供給される。
43はパルス幅変調器であり、このパルス幅変調器43
には下位4ビツトのデータDLおよび比較データ発生@
5(第1図参@)からの4ビツトの比較データDR(D
R3〜DRO)が供給される。
第4図は、比較データ発生器5およびパルス幅変118
43の具体構成を示すものである。
比較データ発生W5は4個のDフリップフロップ51〜
54が直列に接続された4ビツトの16進カウンタで構
成され、Dフリップフロップ51のクロック端子にはタ
イミング発生回路lからのクロックCLKが供給される
。そして、Dフリップフロップ61〜54の出力端子Q
に得られる信号DR3〜DROが4ビツトの比較データ
DRとなる。
この4ビツトの比較データDRは、クロックCLKの1
6クロツク分の周期をもって[0000コ〜[1111
Fの状態を繰り返すものとなる。
また、パルス幅変rA器43は4ビツトコンパレータで
構成され、データDLが比較データDRと比較される。
このパルス幅変!II器43からは、データDLが比較
データDR以下のときには低レベル“0”となり、デー
タDLが比較データDRより大きいときには高レベル“
1″となる信号SPW門が出力される。この場合、比較
データ発生器5にクロックCLKが供給されるたびに比
較データDRはインクリメントされ、これがデータ01
以上となると、それまで高レベル“1″であった信号S
 PWMは低レベル“0”となる、これにより、クロッ
クCLKの16クロツク分の周期に対して、信号S P
WMが高レベル“1″となる期間はデータDLに対応し
たものとなる。つまり、パルス幅変調器43からはデー
タDLをパルス幅変調した信号SPυNが出力される。
第2図に戻って、パルス幅変調器43より出力される信
号S PWMはFET42Nおよび42Pのゲートに供
給される。この場合、信号S PWMが高レベル“1パ
であるときにはFET42Nが導通状態となり、低レベ
ル“O”であるときにはFET42Pが導通状態となる
。したがって、信号SPIjMはデータDLをパルス幅
変調したものであるから、FET42Nのソースおよび
42Pのドレインの接続点には、データDLを電圧VA
およびVB間でパルス幅変調した信号が出力される(第
3図B図示〉。
そして、このように電圧VAおよびVB間でパルス幅変
調された信号は積分回路44に供給される。上述したよ
うに電圧VAおよびVBは画素データの上位4ビツトの
データDHに基づいて選択され、またパルス幅変調は下
位4ビツトのデータDLに基づいて行なわれるでいるの
で、積分回路44より出力される信号は、8ビツトの画
素データに対応したレヘルを有するアナログの画素信号
となる(第3図Cに図示)。
第1図に戻って、変換回路4からは、ラッチ回#I3よ
り供給される1ライン分のディジタルの画素データにそ
れぞれに対応したレベルのアナログの画素信号が出力さ
れ、それぞれ出力回路6を介してTFTアレイ100対
応するソースラインQSに同時に供給される。
また、7はゲート駆動回路であり、このゲート駆動回路
7にはタイミング発生回路1より制御信号が供給され、
各水平期間において出力回路6よりTFTアレイ10の
複数のソースライン2Sに供給される1ライン分の画素
信号に対応した位置のゲートライン51gに順次走査パ
ルスが供給されこのように本例においては、ディジタル
映像信号SVdはシフトレジスタ回路2に1ライン分ず
つ順次格納され、次いでシフトレジスタ回路2に順次格
納されるlライン分のディジタル映像信号はラッチ回路
3で1水平期間保持されて変換回路4でアナログの映像
信号に変換されてTFTアレイ10のソースラインI2
sに供給されると共に、TFTアレイ10の複数のソー
スラインQsに供給される1ライン分の映像信号に対応
した位置のゲートラインQ8に順次走査パルスが供給さ
れるものであり、TFTアレイlOの各画素は映像信号
SVdの各画素データに応じたアナログの画素信号によ
って駆動され、画像が表示される。
本例によれば、従来のようにアナログの映像信号SVa
より画素信号をサンプリングする等の処理をするもので
ないので、1ラインの画素数が増大してもTFTアレイ
の駆動が不十分となることはなく、映像信号SVdに対
応してTFTアレイを正確に駆動することができる。
ところで、パルス幅変調は、上述したようにクロックC
LKに同期して量子化ステップ幅でもって順次増加する
比較データDRとデータDLとを比較することで行なわ
れる。また、安定したアナログの映1信号を得るkめ、
パルス幅変調処理の繰り返し回数は1水平期間に、例え
ば10回程度必要となる。
本例によれば、下位4ビツトのデーDLにより電圧VA
およびVB間でパルス幅変調をするので、8ビツトの画
素データそのものでパルス幅変調するものに比べて、1
回のパルス幅変調に要する時間を短くすることができる
0例えば、クロックCLKの周期を10nsecとすれ
ば、10回のパルス幅変調処理に要する時間は、8ビツ
トの画素データそのものでパルス幅変調するものでは、
10nsecX 256ステツプ×10回= 25. 
6 B secとなるが、本例のものでは、10 n5
ecX 16ステツプ×10回=1.6μsecとなる
。したがって、本例のよう、に構成することにより、ク
ロックの周期を長くすることができ、クロック発生器と
して、安価なものを用いて、画素データをアナログの映
像信号に良好に変換することができる。
なお、上述実施例においては、8ビツトの画素データを
上位4ビツトと下位4ビツトに分けて処理するようにし
たものであるが、ビット数の割り振りはこれに限定され
るものではない、つまり、クロックCLKの周期等を身
直して決定されることになる。要は、上位ビットと下位
ビットに分けて処理をし、パルス幅変調に関係するビッ
ト数を少なくすることにある。
また、上述実施例においては、8ビツトの画素データを
取り扱うようにしたものであるが、画素データのビット
数はこれに限定されるものではない。この発明は、特に
ビット数が大きくなる程有効なものとなる。
[発明の効果] 以上説明したように、この発明によれば、ディジタルの
映像信号を取り扱うものであり、従来のようにアナログ
の映像信号より画素信号をサンプリングする等の処理を
ことがないため、1ラインの画素数が増大してもTFT
アレイの駆動が不十分となることはなく、映像信号に対
応してTFTアレイを正確に駆動することができる。ま
た、画素データを上位ビットと下位ビットに分け、上位
ビットにより隣接した2電位の直流電圧を選択し、かつ
下位ビットにより2電位間でパルス幅変調するものであ
るので、画素データのビット数が大きくても、パルス幅
変調に要する時間がそれ程増大することはなく、クロッ
クの周期が長くてもよくなる。つまり、画素データのビ
ット数が大きくなっても、クロック発生器として安価な
ものを用いて、画素データをアナログの映像信号に良好
に変換することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の一実施例を示す構成図、第2図は変
換回路の構成図、第3図はその動作説明図、第4図は比
較データ発生器およびパルス幅変rA器の具体構成図、
第5図は従来例の構成図、第6図は従来例の要部の具体
構成図である。 1 ・ 2 ・ 3 ・ 4 ・ 5 ・ 6 ◆ 7 争 41 ◆ 43 ・ ・タイミング発生回路 ・シフトレジスタ回路 ・ラッチ回路 ・変換回路 ・比較データ発生器 ・出力回路 ・ゲート駆動回路 ・スイッチング回路 ・パルス幅変調器

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)薄膜トランジスタマトリックスアレイを有してな
    るアクティブマトリックス型液晶表示装置のソースライ
    ンを駆動する液晶表示装置の駆動回路において、 一連の所定ビットの画素データからなるディジタル映像
    信号を1ライン分ずつ順次格納するシフトレジスタ回路
    と、 上記シフトレジスタ回路に順次格納される1ライン分の
    ディジタル映像信号を1水平期間保持するラッチ回路と
    、 上記ラッチ回路より出力される1ライン分のディジタル
    映像信号を構成する各画素データをそれぞれ上位ビット
    と下位ビットに分け、上記上位ビットにより隣接した2
    電位の直流電圧を選択し、かつ上記下位ビットにより上
    記2電位間でパルス幅変調し、上記マトリックスアレイ
    の対応するソースラインにアナログ映像信号として供給
    する変換回路とを備えることを特徴とする液晶表示装置
    の駆動回路。
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