JPH0420991A - 液晶画像信号制御回路および制御方法 - Google Patents

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］ 本発明は多階調液晶デイスプレィにおける画像データの
ディジタル・アナログ変換に関する。

〔従来の技術〕

従来、多階調液晶デイスプレィにおいて、デイスプレィ
パネル内の２次元マトリクス状に配置された列線（ソー
ス線、データ線と呼称する）と行線（ゲート線と呼称す
る）に対して、各々の線を駆動する駆動回路が設けられ
ている。ソース線（データ線）を駆動するソース駆動回
路には階調画像データに対応した電気信号を設定し、一
方、ゲート線を選択するゲート駆動回路によってゲート
線を逐次選択駆動しながら、ソース駆動回路から上記電
気信号をソース線を通して各画素（デイスプレィパネル
内の表示最小単位）に階調データを送出し書き込む。こ
の動作は各ゲート線選択毎に繰り返される。デイスプレ
ィパネル内の２次元マトリクスの行を構成するゲート線
において、上記動作（１ライン１スキヤン駆動方式）の
場合、１行を選択してから次の１行を選択するまでの期
間を水平同期期間と呼ぶ。一方、デイスプレィパネル内
の２次元マトリクスの最上行から最下行までのゲート線
を逐次選択して再び最上行のゲート線を選択するまでの
期間を垂直同期期間またはｌフレーム期間と呼ぶ。

一般にコンピュータ等からのディジタル画像データに、
種々の画像処理を施し、その後、ディジタル・アナログ
変換回路によってアナログ化され、階調のアナログ画像
データとしてソース駆動回路に送られる。ソース駆動回
路に送られた階調のアナログ画像データは上記のように
、水平同期期間にソース駆動回路からソース線を通して
アナログの画素データとして各画素に送られる。

デイスプレィパネル内の任意の画素にソース駆動回路に
よって書き込まれる画素データをディジタルからアナロ
グに変換する方法として、あらかじめ、ソース駆動回路
に転送する前に、ディジタル階調データのビット数に対
応した階調数だけの多値電圧を生成しておき、ディジタ
ル・アナログ変換回路において、ディジタル階調データ
によってビットデコーダを動作させ、この出力を用いて
上記多値電圧の中から対応する電圧をアナログスイッチ
を通して選択する方法が考えられる。

〔発明が解決しようとする課題１ 上記のように従来技術を用いてディジタル階調データに
より多値電圧の中から対応する電圧をアナログスイッチ
を用いて選択する場合に、例えば、１６階調の画素デー
タを取り扱うときは、液晶の交流化駆動を考えて、液晶
交流化の基準となるソース電圧振幅の中心値（以後、基
準電圧値Ｖ　ＲＥＦと呼称する）からみて、正、負の１
６電圧レベルの電圧、合わせて３２電圧レベルの電圧を
生成しておき、４ビツトのディジタル階調データと交流
化（極性）を示す１ビツトを合わせた５ビツトによって
かかる３２電圧レベルの電圧の中から選択して、ソース
駆動回路へ送出する方法が考えられている。この場合、
３２電圧レベルからルベルを選択するため５ビツトデコ
ーダと３２個のアナログスイッチから構成される。１６
階調であっても、フレーム毎に液晶の全列線へのアナロ
グ階調データの極性を反転するフレーム間交流化駆動で
は２倍のハード量となる。

さらに列間交流化駆動（例えば偶数列線と奇数列線への
アナログ階調データの極性を変え、かつこの極性をフレ
ーム毎に反転する駆動）のためには上記デコーダとアナ
ログスイッチがさらに２倍必要になる。

さらにまた、■液晶デイスプレィパネルをカラー表示に
したり、■ソース駆動回路の動作速度制限から実効速度
を低下させるための多相クロック同期伝送（例えば、日
立社製ソース駆動ＩＣ：ＨＤ　　６６３００等は３相り
ロック同期伝送を用いる）を用いると、上述のデコーダ
とアナログスイッチの数がさらに各々■で３倍、０１２
倍（３相りロック同期伝送）にも増大してくる。

本発明の目的は、ディジタル・アナログ変換回路のハー
ド量の低減をはかるものである。

さらに、ＴＰＴアクティブマトリクス型液晶デイスプレ
ィにおいて、ＴＰＴの寄生容量（ゲート・ドレイン間容
量、ソース・ドレイン間容量）、画素ＩＴＯ層とソース
線間容量等により画素書き込み電圧レベルの低下が生じ
、各画素に対して交流化駆動を行う場合、液晶ソース駆
動回路から各画累に書き込む電圧レベルがソース電圧振
幅の中心値（基準電圧）に対しての正負のバランスがと
れていても、画素に書き込まれ実際に保持される電圧の
バランスがくずれ、フリッカの多い画像表示になる等の
問題が生じる。

本発明の他の目的はバランスのとれた交流化駆動を可能
にし、フリッカレスの良好な画像表示を可能にすること
にある。

［課題を解決するための手段］ 上記の目的を達成するため、本発明の液晶画像信号制御
回路は、２組の多値電圧発生手段と、該多値電圧発生手
段の各組に対応する一つまたはそれ以上のディジタル・
アナログ変換手段とを有し、上記多値電圧発生手段は、
フレーム期間毎にかつ上記組単位に極性の異なる多値電
圧を発生し、該組に対応する上記ディジタル・アナログ
変換手段に共通に出力し、上記ディジタル・アナログ変
換手段は、ディジタル階調データの外部入力によりこれ
に対応する上記多値電圧を選択し上記アナログ階調デー
タとして出力することを特徴とする。

また上記の目的を達成するため、本発用の液晶画像信号
制御方法は、階調数ｍ　（ｍは２以上の整数）を有し、
かつ極性の異なる２組の電圧を発生させ、さらにそれぞ
れの組の極性をフレーム期間毎に切り換え、あるフレー
ム期間における上記２組の２ｍ値の出力として、正電圧
から液晶ソース電圧の基準電圧までのｍ値電圧と、液晶
ソース電圧の基準電圧から負電圧までのｍｆａｔ圧とに
よる２ｍ値の多値電圧か、または負電圧から液晶ソース
電圧の基準電圧までのｍ値電圧と、液晶ソース電圧の基
準電圧から正電圧までのｍ値電圧とによる２ｍ値の多値
電圧を発生させ、ディジタル階調データの入力を上記２
ｍ値のうちのｍ値の組毎に対応させ、上記ディジタル階
調データの入力により、これに応する多値電圧を選択し
てアナログ階調データを得ることを特徴とする。

〔作用〕

以下、動作の概要説明とともに作用を説明する。

本発明においては、デイスプレィパネル内のソース線（
列線）の交流化駆動（列間交流化駆動）を考えて、偶数
列線と奇数列線を駆動する場合、あるＮ番目のフレーム
（Ｎ＝１，３，５．・・・・・・または２，４，６．・
・・・・・）のときは偶数列線と奇数列線のそれぞれの
列線に正のアナログ画素データと負のアナログ画素デー
タをソース駆動回路から送出し、他方、Ｎ＋１番目のフ
レーム（Ｎ＝］。

３．５．・・・・・・または２，４，６．・・・・・・
）のときは逆転してそれぞれの列に負のアナログ画素デ
ータと正のアナログ画素データをソース駆動回路から送
出する。これらのデータは前もってソース駆動回路にデ
ィジタル・アナログ変換回路から送出しておく。多値数
の２倍数のディジタル・アナログ変換回路入力端子にＮ
番目のフレームのときは正電圧から基準電圧をとおって
負電圧へ変化する２ｍ値の電圧（正の組と負の組の電圧
）を印加し、Ｎ＋、１番目のフレームのときは同一入力
端子に逆転して負電圧から基準電圧をとおって正電圧へ
変化する２ｍ値の電圧（負の組と正の組の電圧）を印加
する。さらに、ディジタル・アナログ変換回路内の２つ
のデコーダによって、正電圧がら基準電圧まで加わって
いる上記の多値入力端子の中から１つの端子を選択し、
負電圧から基準電圧まで加わっている多値入力端子の中
から１つの端子を選択し、各々の選択した上記２つの端
子の電圧をＮ番目のフレームのときには正の組から選択
した電圧を偶数列線へ、負の組から選択した電圧を奇数
列線への電圧とし、Ｎ＋１番目のフレームのときは負の
組から選択した電圧を偶数列線へ、正の組から選択した
電圧を奇数列線への電圧として、ソース駆動回路へ送出
する構成をとる。これによって、液晶の偶数列線と奇数
列線に出力するアナログ階調データの極性を切り換える
ことが可能になる。しかもその際、従来例の場合のよう
に例えば、ディジタル・アナログ変換回路の入力が正か
ら負に変化する場合と負から正に変化する場合のために
ディジタル・アナログ変換回路を各々独立に設ける必要
がなく、したがって液晶の交流化駆動にもかかわらずデ
ィジタル・アナログ変換回路内のデコーダとアナログス
イッチのハード量を増加させずにすみ、従来の方法によ
るハード量を１／２に低減することが可能になる。

さらに、ＴＰＴアクティブマトリクス型液晶の寄生容量
等による画素書き込み電圧レベルの低下をみこんで、１
フレ一ム期間毎に多値電源部に印加する正電圧または負
電圧の各々と基準電圧値との電位差を異なるように上記
正電圧または負電圧を設定することによって、各画素に
書き込む電圧レベルを変え、バランスのとれた交流化を
可能にし、フリッカレスの良好な画像表示を可能にする
。

［実施例］ 本発明の液晶画像信号制御回路および制御方法の実施例
を第１図に示す。本実施例ではデイスプレィパネル内の
ソース線（列線）を駆動するソース駆動回路をパネル上
辺と下辺に配置し、各々のソース駆動回路から、パネル
の偶数列線と奇数列線を、駆動する構成を例示して説明
する。

本発明においては、多値（ｍ値：ｍは２以上の整数）電
圧を生成する多値電源部ｌで、印加する電圧■”、■〜
を垂直同期期間（１フレ一ム期間）に対応したフレーム
切り換え信号６によってセレクタ６１でＶ＋を選択し、
これを印加電圧２にすることによって正から負へ変化す
る２ｍ値の電圧を生成し、これを２ｍ個の出力端子３へ
出力する。

さらに、ディジタル・アナログ変換回路４で、この２ｍ
個の出力を２ｍ個の入力端子５で受け、上記圧のｍ値の
電圧と負のｍ値の電圧の中から、各各ディジタル階調デ
ータ７１．７２を各々設けたｍ選択デコーダ８１．８２
に入力し、各々ｍ選択デコーダを並列に動作させ、正の
１電圧と負の１電圧をアナログスイッチ９１．９２等で
選択することによってアナログ階調データ１０１，１０
２に変換し、このアナログ変換された２つの出力をソー
ス駆動回路１１１，１１２へ送出する。これによって、
偶数列線と奇数列線はソース駆動回路１１１．１１２か
ら各々正のアナログ値、負のアナログ値のデータで駆動
される。次の垂直同期期間（１フレ一ム期間）にフレー
ム切り換え信号６によって多値電源部１に印加する電圧
■“、■−の中からセレクタ６１で■−を選択し、印加
電圧２の極性を反転して、負から正へと変化する２ｍ値
の電圧を生成し、電源部の出力端子３の２ｍ値の出力電
圧の極性を切り換える。ディジタル・アナログ変換回路
４の前記２ｍ個の入力端子５に負のｍ値の電圧と正のｍ
値の電圧を供給することになり、ディジタル・アナログ
変換回路内に設けた前記ｍ選択デコーダ８１．８２とア
ナログスイッチ９１．９２で負の１！圧と正の１電圧を
選択することによってアナログ階調データ１０１，１０
２に変換し、ソース駆動回路１１１，１１２へ送出する
。これによって、偶数列線と奇数列線はソース駆動回路
１１１，１１２から各々負のアナログ値、正のアナログ
値のデータで駆動され、各列に接続されている画素は交
流化される。

したがって、本実施例では従来例のように、正から負へ
と変化する２ｍ値の電圧を入力端子にする２ｍ選択デコ
ーダと２ｍ個のアナログスイッチを有したディジタル・
アナログ変換回路、および、負から正へと変化する２ｍ
値の電圧を入力端子にする同様のディジタル・アナログ
変換回路を各々独立して設ける必要がなく、常に、２ｍ
値の電圧を入力端子５として、２組のｍ選択デコーダ８
１゜８２と２組のｍ個のアナログスイッチ９１．９２を
有したディジタル・アナログ変換回路から構成できるた
め、デコーダとアナログスイッチよりなるディジタル・
アナログ変換回路のバード量が節減できる。

以上の実施例では、ソース駆動回路をデイスプレィパネ
ルの上辺と下辺に配置して各々から偶数列線、奇数列線
を駆動したか、上辺と下辺から各各奇数列線、偶数列線
を駆動してもよく、特に、このソース駆動回路の配置を
一辺に集中して配置してもよく、配置を限定するもので
はない。

以上の実施例は多値電源部１、ディジタル・アナログ変
換回路４、その出力であるソース駆動回路１１１，１１
２へのアナログ階調データ１０１゜１０２で説明したか
、カラー多階調表示液晶デイスプレィにおいては上記と
同様の構成をＲ，Ｇ。

Ｂ色の各画素データに対応して各々設けることによって
実現できる。

以上の実施例では、ディジタル・アナログ変換回路４に
入力するディジタル階調データを２つにして説明したか
、２の倍数のディジタル階調データを入力させる場合は
、これに対応させて上記ｍ選択デコーダ８１．８２に相
当するｍ選択デコーダと、上記ｍ個のアナログスイッチ
からなるアナログスイッチ部９１．９２に相当するアナ
ログスイッチ部との各々を２の倍数設けて、増設したア
ナログスイッチ部は多値電源部１の出力端子３に共通に
接続すればよい。

第２図は第１図に示した本発明の液晶画像信号制御回路
および制御方法の実施例において多値（ｍ値：ｍは２以
上の整数）＠圧を生成する多値電源部１の具体的な構成
例である。印加する電圧■“、■−をアナログスイッチ
の入ったセレクタ６１１．６１２において、フレーム切
り換え信号６によって、一方はＶ＋、他方はＶ−を印加
電圧２として選択し、それぞれ■＾、ＶＢとして次段の
ｍレベル電圧生成回路６２１，６２２に入力する。

方、正電圧ＶＤＤと負電圧ＶＬＣによって液晶ソース電
圧の基準電圧Ｖ　Ｒ１：Ｆをつくりｍレベル電圧生成回
路６２１，６２２に入力する。ｍレベル電圧生成回路６
２１において上記■４とＶＲＥＦの電圧とオペアンプの
非反転帰還接続と分配抵抗によってｍ値のへＶ、−〜＾
ｖ、電圧、ｍレベル電圧生成回路６２２において前記Ｖ
Ｒ１ＦとＶ′″の電圧とオペアンプの非反転帰還接続と
分配抵抗によってｍ値のＢｖ。

〜［Ｉ　Ｖ　ｍ−電圧をつくり、あわせて２ｍ個の出力
端子３に出力される。次の１フレ一ム期間ではフレーム
切り換え信号６とセレクタ６１１，６１２によって、Ｖ
＾とじてＶ−を選択し、ＶＢとしてＶｌを選択して、各
々をｍレベル電圧生成回路６２１゜６２２に入力し、こ
れらとＶ　ＲＥＦの電圧によって前記の２組のｍ値の電
圧と極性の入れ替わった２組のｍ値の電圧が出力端子３
に出力される。

ここで、ＴＰＴアクティブマトリクス型液晶の寄生容量
等により画素に書き込まれ保持される電圧レベルの低下
をみこんで、バランスのとれた画素の電圧の交流化を可
能にするために、予め各画素に書き込む電圧レベルを変
える必要がある場合は、多値電源部ｌに印加する極性の
異なる一組の電圧■＋と＼ｌ−の電圧値を変えたり、ま
たは、抵抗Ｒ１゜ＶＲＩによって基準電圧Ｖ　ＲＥＦを
変更させることによって、基＄電圧ＶＲＥＦから正方向
の最大電圧値（フレーム毎に八Ｖ＠−，またはｅＶヨー
１）の電位差（ソース書き込み電圧の最大正振幅値）と
基準電圧Ｖ　ＲＥＦから負方向の最大電圧値（フレーム
毎にｇＶ＠−、または＾Ｖ−１−，）の電位差（ソース
書き込み電圧の最大負振幅値）を変えることができる。

かかる電位差を同一にする場合は、Ｖ　”　−Ｖ　ＲＥ
Ｆ　＝ＶＲＥＦ−Ｖ−となるように多値電源部１に印加
する電圧の■１と■−の電圧値または基準電圧Ｖ　ＲＥ
Ｆを設定すればよい。なお、ｍレベル電圧生成回路６２
１．６２２内ノ可変抵抗ＶＲＩＡ−ＶＲ４Ａ、ＶＲＩＢ
−ＶＲ４Ｂはｍ値の電圧変化に勾配を設定するためのも
のであり、液晶交流化駆動のバランスノ点からＶＲＩＡ
とＶＲＩＢ、　　ＶＲ２ＡとＶ　Ｒ２Ｂ、ＶＲ３ＡとＶ
Ｒ３Ｂ、ＶＲ４ＡとＶＲ４Ｂは連動して設定出来ること
が望ましい。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明の液晶画像信号制御回路お
よび制御方法は、液晶の列線を駆動するソース駆動回路
へアナログ階調データを送出するディジタル・アナログ
変換回路と、このディジタル・アナログ変換回路に階調
数と同数の正と負の多値電圧を生成する多値電源部とで
構成される。

液晶の列間交流化駆動を行うために、ディジタル・アナ
ログ変換回路において上記圧の多値電圧と負の多値電圧
からディジタル階調データによって各々対応する電圧を
選択して液晶の偶数列線と奇数列線のアナログ階調デー
タとしてソース駆動回路に送出し、ｌフレーム期間毎に
極性の異なる電圧を前記多値電源部に印加することによ
ってディジタル・アナログ変換回路に入力する正の多値
電圧と負の多値電圧を切り換え、したがって、液晶の偶
数列線と奇数列線に出力するアナログ階調データの極性
を切り換えることができる。このために、ディジタル・
アナログ変換回路とソース駆動回路の間でアナログ階調
データの極性を変えるためにデータ線を切り換える必要
がなく、または、ソース駆動回路の出力で偶数列線と奇
数列線の接続を切り換える必要がなく、切り換え点数の
少ない構成で液晶デイスプレィの列間交流化が可能にな
るさらに、ｍ値の階調を示すアナログ階調データを用い
てデイスプレィ表示する場合、列間交流化を行うときに
、正から負へと変化する２ｍ値の電圧を入力端子にする
２ｍ選択デコーダと２ｍ個のアナログスイッチを有した
ディジタル・アナログ変換回路と負から正へと変化する
２ｍ値の電圧を入力端子にする同様のディジタル・アナ
ログ変換回路を各々独立して設け、各々の回路から偶数
列線と奇数列線のアナログ階調データを出力する方法に
比べ、フレーム期間が変わるたびに正がら負負から正へ
とおきかわる２ｍ値の電圧を入力端子にし、２組のｍ選
択デコーダと２組のｍ個アナログスイッチを有したディ
ジタル・アナログ変換回路によって、各々の組から偶数
列線と奇数列線のアナログ階調データを出力する本発明
の液晶画像信号制御回路および制御方法では、ディジタ
ル・アナログ変換回路を構成する全デコーダ数と全アナ
ログスイッチ数が前記の従来の方法に比較して１／２に
低減できる利点がある。

さらに、ｌフレーム期間毎に多値電源部に印加する正電
圧または負電圧の値を変えることによって、液晶交流化
の基準となるソース電圧振幅の中心値から正側の多値電
圧値と負側の多値電圧値を自由に設定できるため、ＴＰ
Ｔアクティブマトリクス型液晶の寄生容量等により画素
に書き込まれ保持される電圧レベルの低下をみこんで、
予め液晶デイスプレィパネルの液晶ソース駆動回路から
各画素に書き込む電圧レベルがかえられ、バランスのと
れた交流化が可能になり、フリッカレスの良好な画像表
示が可能になる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の構成図である。 第２図は第１図に示した本発明の実施例における多値電
源部１の具体的な構成例である。 符号の説明 ｌ・・・多値電源部 ２・・・印加電圧 ３・・・出力端子 ４・・・ディジタル・アナログ変換回路５・・・入力端
子 ６・・・フレーム切り換え信号 ６１・・・セレクタ ７１．７２・・・ディジタル階調データ８１．８２・・
・ｍ選択デコーダ ９１．９２・・・アナログスイッチ １０１．１０２・・・アナログ階調データ１１１．１１
２・・・ソース駆動回路 ６１１．６１２・・・セレクタ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ディジタル階調データの入力により多値電圧を選択
   してアナログ階調データを出力し画像信号を得る液晶画
   像信号制御回路において、２組の多値電圧発生手段と、
   該多値電圧発生手段の各組に対応する一つまたはそれ以
   上のディジタル・アナログ変換手段とを有し、上記多値
   電圧発生手段は、フレーム期間毎にかつ上記組単位に極
   性の異なる多値電圧を発生し、該組に対応する上記ディ
   ジタル・アナログ変換手段に共通に出力し、上記ディジ
   タル・アナログ変換手段は、ディジタル階調データの外
   部入力によりこれに対応する上記多値電圧を選択し上記
   アナログ階調データとして出力することを特徴とする液
   晶画像信号制御回路。 ２、ディジタル階調データにより多値電圧を選択してア
   ナログ階調データに変換し液晶画像信号にする液晶画像
   信号制御方法において、階調数ｍ（ｍは２以上の整数）
   を有し、かつ極性の異なる２組の電圧を発生させ、さら
   にそれぞれの組の極性をフレーム期間毎に切り換え、あ
   るフレーム期間における上記２組の２ｍ値の出力として
   、正電圧から液晶ソース電圧の基準電圧までのｍ値電圧
   と、液晶ソース電圧の基準電圧から負電圧までのｍ値電
   圧とによる２ｍ値の多値電圧か、または負電圧から液晶
   ソース電圧の基準電圧までのｍ値電圧と、液晶ソース電
   圧の基準電圧から正電圧までのｍ値電圧とによる２ｍ値
   の多値電圧を発生させ、ディジタル階調データの入力を
   上記２ｍ値のうちのｍ値の組毎に対応させ、上記ディジ
   タル階調データの入力により、これに応する多値電圧を
   選択してアナログ階調データを得ることを特徴とする液
   晶画像信号制御方法。