JPH0535200A - 表示装置とその駆動方法 - Google Patents

表示装置とその駆動方法

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JPH0535200A
JPH0535200A JP3191500A JP19150091A JPH0535200A JP H0535200 A JPH0535200 A JP H0535200A JP 3191500 A JP3191500 A JP 3191500A JP 19150091 A JP19150091 A JP 19150091A JP H0535200 A JPH0535200 A JP H0535200A
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image signal
circuit
voltage generating
generating means
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Masaaki Kitajima
雅明 北島
Ikuo Hiyama
郁夫 檜山
Keiji Nagae
慶治 長江
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Hitachi Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明は、マトリクス表示装置において表示電
圧を発生するための回路の簡素化と動作速度の低減化を
計り、装置の低価格化と高精細で多色表示の両方を同時
に実現する中間調駆動法及び、駆動回路を提供するにあ
る。 【構成】表示電圧を発生する表示回路3は、画像信号処
理回路8,第1の表示電圧発生手段3A,第2の表示電
圧発生手段3B及び、線順次タイミング回路3Cで構成
される。前記、第1と第2の表示電圧発生手段の組合わ
せにより表示電圧を発生する。 【効果】本発明により、低消費電力,低価格,高画質,
高機能のディスプレイ装置を実現できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【産業上の利用分野】本発明は、画像表示装置の駆動法
及び駆動回路に係り、簡単な回路により高画質の中間調
を表示するに最適な表示装置とその駆動方法を提供する
にある。
【従来の技術】従来の表示装置において中間調を表示す
る技術として特開平2−264294 号がある。本発明と直接
関係のある回路部分を図16に示す。100はアナログ
ゲート、101はホールドコンデンサ、102は出力バ
ッファ回路、103はレベルシフタである。この公知例
に示されているように液晶の明るさを決めるためのステ
ップ状の電圧ASはデイスプレイパネルに表示する階調
(16階調)数だけの電圧レベルを有する。この電圧
は、タイミング信号Rpw(i)のタイミングによって
アナログゲート100を介して取り込まれる。この場
合、タイミング信号Rpw(i)の立ち下がり時の電圧
ASを保持する。前記タイミング信号Rpw(i)のパ
ルス幅が、階調情報によって変化するためにアナログゲ
ート100の電圧が変化する。これによって、中間調表
示が可能となる。
【発明が解決しようとする課題】上記方式は、特にディ
スプレイパネルを駆動するときに他の方式と比較して回
路が簡単になるが、階調数が16階調以上でしかも駆動
のデューティ比が小さくなる(走査線が増加)と1階調
あたりの時間が短くなりアナログゲート100を高速で
動作させる必要がある。このために、回路の消費電力が
増加するばかりか、レベルシフタ103の出力信号であ
るタイミング信号Rpw(i)からのノイズがアナログ
ゲート100の出力信号に重畳する。これによって、デ
ィスプレイパネルの表示が不均一になりさらに、固定ノ
イズパターンが発生する。本発明の目的は、表示電圧を
発生するための表示回路の動作速度を低減し回路の出力
端子間の表示電圧のバラツキを低減し高表示品質ディス
プレイを実現するとともに、回路の小型化,低消費電力
化,高信頼性化を同時に満足する装置を提供するもので
ある。
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、ディスプレイパネルの表示電極に印加する表示電圧
を発生させる手段として、画像信号をドット単位に分離
するとともに、分離した画像信号に対応して複数の電圧
選択回路を設け、これらの電圧選択回路の並列動作によ
って回路の動作周波数を低減しようとするものである。
【作用】液晶の明るさを決める源表示電圧を複数に分割
し、まず第1の表示電圧発生手段によって前記源表示電
圧を選択し、次に第2の表示電圧発生手段によって第1
の発生手段によって選択された前記源表示電圧をさらに
選択する。このように、第1と、第2の表示電圧発生手
段の並列動作によって、目的とする画像信号の階調に応
じた源表示電圧の選択時間を大幅に短縮することができ
る。源表示電圧の選択時間を大幅に短縮できるために選
択回路に用いているスイッチのサイズを大幅に縮小で
き、これによって、スイッチを制御するための制御信号
からのノイズを低減でき、出力信号のS/N比を向上で
きる。更に、回路の低消費電力化,高信頼性化を実現で
きる。
【実施例】図1に本発明によるディスプレイ装置の全体
の構成例を示す。装置は、画像を表示するディスプレイ
パネル1,前記ディスプレイパネル1の走査電極1C,
1Dを駆動する走査回路2,表示電極1A,1Bを駆動
する表示回路3,前記走査回路2と表示回路3を制御す
るコントロール回路4,源表示電圧Vdispを発生す
る源表示電圧発生回路5,マイクロプロッセ等で構成さ
れる外部システム6及び、前記外部システム6との情報
の伝達を行うバス信号線7で構成される。また、前記表
示回路3は、コントロール回路4から入力される画像信
号DATAの処理を行う画像信号処理回路8,画像信号
DATAと源表示電圧Vdispとから前記ディスプレ
イパネル1を駆動するための表示電圧を発生する第1の
表示電圧発生手段3Aと第2表示電圧発生手段3B,前
記ディスプレイパネル1を線順次駆動するための線順時
タイミング回路3Cで構成される。以下、図1に示した
本発明の実施例を順を追って詳細に説明する。ディスプ
レイパネル1の一実施例を図2に示す。ディスプレイパ
ネル1は、複数の表示電極1A,1B,複数の走査電極
1C,1D,前記表示電極1A,1Bと複数の走査電極
1C,1Dの交点に配置されたTFT(Thin Film Tran
sisitor)1E,前記TFTに接続されて表示画素となる
液晶1Fで構成される。走査電極1C,1Dには、走査
電圧Vg1〜Vgnが印加され、TFT1Eをライン毎
に順次駆動する。一方、表示電極1A,1Bには、液晶
の明るさを決める表示電圧Vd1〜Vdmが走査電圧の
タイミングに合わせて印加される。ディスプレイパネル
1の構成は、本発明にとらわれることなく、例えばエレ
クトロルミネセンス,プラズマ等の他の表示体でも良く
特に限定するものでない。また、パネルを構成する電極
構成及び、表示体を駆動する駆動素子についても特に限
定するものでない。画像信号処理回路8は、コントロー
ル回路からの画像信号DATAを順次取り込み、これを
第1の画像信号DATA1と第の2画像信号DATA2
に分離して、第1の表示電圧発生手段3A及び、第2表
示電圧発生手段3Bに入力する。なお、画像信号DAT
Aは、それぞれの表示画素の階調情報を含むカラー信号
でも良くその形態については特に限定するものでない。
次に、本発明の特徴である第1の表示電圧発生手段3
A,第2の表示電圧発生手段3B及び、線順次タイミン
グ回路3Cの実施例を図3を用いて説明する。第1の表
示電圧発生手段3Aは、選択信号発生回路9と電圧選択
回路10A,10Bで構成される。選択信号発生回路9
には、画像信号処理回路8から第1の画像信号DATA
1が入力される。また、電圧選択回路10A,10Bに
は源表示電圧回路5から複数の源表示電圧Vdisp1〜Vdis
pkが入力される。電圧選択回路10A,10Bは、選択
信号SL1〜SLmによってVsig1〜Vsigkの
いずれかの電圧を選択する。なお、電圧選択回路10
A,10Bは、アナログ電圧を伝達するものであれば良
く、その構成については特に限定しない。一方、第2の
表示電圧発生手段3Bは、サンプリング制御回路11と
サンプリングスイッチ回路12A,12Bで構成され
る。サンプリング制御回路11には、画像信号処理回路
8から第2の画像信号DATA2が入力され、この信号
によってサンプリング信号Φ1〜Φmを発生する。ま
た、サンプリング回路12A,12Bは、前記したサン
プリング信号Φ1〜Φmのタイミングにより電圧選択回
路10A,10Bで選択された電圧を取り込み出力す
る。なお、サンプリングスイッチ回路12A,12B
は、アナログ電圧を伝達するものであれば良く、その構
成については特に限定しない。最後に、線順次タイミン
グ回路3Cは、キャパシタ13A,13B,スイッチ回
路14A,14B,キャパシタ15A,15B及び、出
力バッファ回路16A,16Bで構成される。スイッチ
回路14A,14Bは、アナログ電圧を伝達するもので
あれば良く、その構成については特に限定しない。キャ
パシタ13A,13Bは、前記第2の表示電圧発生手段
3Bに含めても良く、同一の効果が得られるものであれ
ば、その位置については特に限定するものでない。さら
に、このキャパシタ13A,13Bは、スイッチ回路1
4A,14BがMOS FETで構成されたときにはM
OS FETのゲート容量及び配線容量を利用してもよ
くその形態については特に限定しない。このことは、キ
ャパシタ15A,15Bについても同様である。また、
出力バッファ回路16A,16Bを省略しても本発明の
効果を損なうものでない。さらについて言えば、前記し
た第1の表示電圧発生手段3A,第2の表示電圧発生手
段3B及び、線順次タイミング回路3Cの全て、もしく
は1部をディスプレイパネル1の内部に含めても良い。
これにより装置の小型化,低価格化が図れる。次に、図
3に示した各部の動作を図4の信号のタイムチャートを
用いて説明する。この実施例は、液晶1Fに表示する画
像の階調数を8とし、さらに第1の表示電圧発生手段3
Aの電圧選択回路10A,10Bに入力する源表示電圧
Vdispの数を2とした場合である。VSYNC,HSY
NC信号は、走査回路2を動作させるためのタイミング
信号であり、図1に記載したTIM2に相当する。これ
らの信号により、走査回路2は、走査電圧Vg1〜Vg
nを順次発生する。走査電圧のレベルがVGHの時にT
FT1Eは、導通状態になり、逆にVGLでは非導通状
態になる。従って、TFT1Eは1水平ライン毎に導通
状態になり表示電圧が液晶に電圧が書き込まれていく。
電圧選択回路10A,10Bは、選択信号発生回路9の
出力信号SL1〜SLmにより源表示電圧のVdisp1またはV
disp2の何れかの電圧を選択して出力する。この時、第
1の画像信号DATA1は1bitの信号である。この
時、Vdisp1及び、Vdisp2は以下に示す電圧波形である。
あるフレーム(例えば偶数フレーム)において、源表示
電圧のVdisp1は、VCを基準にしてVB1,VB2,V
B3,VB4の4つのレベルからなる。さらに、Vdi
sp2は、VCを基準にしてVB5,VB6,VB7,
VB8の4つのレベルからなる。全体として、VCを基
準にしてVB1〜VB8の8つレベルからなる。また、
次のフレーム(奇数フレーム)において、Vdisp1はVC
を基準にして−VB1,−VB2,−VB3,−VB4
の4つのレベルからなる。さらに、Vdisp2は、VCを基
準にして−VB5,−VB6,−VB7,−VB8の4
つのレベルからなる。全体として、VCを基準にして−
VB1〜−VB8の8つレベルからなる。VB1,VB
2,VB3,VB4及び、VB5,VB6,VB7,V
B8の正極性の各レベルは、等間隔でなくとも良く任意
の値であるが特に、液晶の特性に合わせたレベルにする
ことによって良好な中間調及び、ホワイトバランスに優
れたカラー表示が可能となる。このことは、負極性のレ
ベルについても同様である。なお、VCは任意のレベで
ある。また、装置を構成する上でVB1及び、-VB1を0
にすると全体の電圧レベルを16から15に低減でき都
合が良い。各レベルの確立時間t1〜t4は、等間隔で
も良く特に限定するものでない。さらに、各レベルの確
立時間t1〜t4の合計の時間t0は、1水平ラインの
選択時間、すなわちHSYNC信号の1周期の時間より
も短くとも良く特に限定するものでない。サンプリング
信号Φ1〜Φmは、サンプリング制御回路11に入力さ
れる第2の画像信号DATA2(2bit)の値によっ
てt1〜t4の何れかの期間にHレベルになりこの結
果、Vdisp1又はVdisp2の何れかのレベルを選択し出力す
る。Vdisp1又はVdisp2の何れかのレベルが選択された後
にこの電圧は、ラッチ信号LAのタイミングでバッハァ
回路16A,16Bに入力される。バッハァ回路は出力
抵抗が低い回路素子で構成されておりこの出力であるV
d1〜Vdmがディスプレイパネル1の表示電圧とな
る。この動作は、1水平ライン毎に繰り返される。更
に、次のフレームの期間で前記したのと同様の動作を順
次行い、以下これらの動作を繰り返す。なお、サンプリ
ング信号Φ1〜ΦmがHからLに変化するタイミング
は、所望の電圧を確実に取り込む様に決めれば良く特に
限定はしないが、サンプリングスイッチ回路12A,1
2B含む回路の遅れ時間(アクイジション時間)を考慮
してVdisp1又はVdisp2の電圧が変化する前に行うと都合
が良い。ここで、第1の表示電圧手段3Aと第2の表示
電圧発生手段3B全体の動作例を説明する。ディスプレ
イパネル1に画像を表示する時の明るさを階調1〜階調
8と定め、階調1〜階調8と源表示電圧Vdisp1,Vdisp2
のレベルとの対応を奇数フレームでVC+VB1〜VC
+VB8偶数フレームでVC−VB1〜VC−VB8と
定める。例えば、ディスプレイパネル1に階調1を表示
する場合は、サンプリング信号Φ1〜Φmは時間t1で
Hとなり奇数フレームの期間ではVC+VB1、偶数フ
レームの期間ではVC−VB1の電圧が選択される。更
に、階調8を表示する場合は、サンプリング信号Φ1〜
Φmは時間t4でHとなり奇数フレームの期間ではVC
+VB8、偶数フレームの期間ではVC−VB8の電圧
が選択される。この動作は、ディスプレイパネル1の表
示電圧Vd1〜Vdm毎に行われる。源表示電圧Vdisp1
及び、Vdisp2の他の実施例を図5に示す。図に記載して
いない信号は、図4と同一であるために省略する。図に
示したように、源表示電圧Vdisp1及び、Vdisp2の電圧極
性を1ライン毎に反転する。また、奇数フレームと偶数
フレームでは電圧の極性を反転し、全体として液晶を交
流駆動するようにしている。図示していないが図4に示
した電圧波形と図5に示した電圧波形を適当に混合して
も良い。この場合、ディスプレイパネル1のフリッカー
を低減でき更に、回路の消費電力を低減できる。全体と
して液晶を交流駆動する電圧波形であれば良く、波形の
形態については特に限定しない。図6にサンプリング信
号Φ1〜Φmの他の実施例を示す。サンプリング信号
は、第2の画像信号DATA2に応じてHからLに変化
するタイミングがシフトしていく。なお、HからLに変
化するタイミングは、所望の電圧を確実に取り込むよう
に設定すれば良く特に限定しない。図7に源表示電圧Vd
isp1及び、Vdisp2の他の実施例を示す。ステップ状の電
圧の変化は、図4〜図6とは逆に時間とともに減少する
波形である。サンプリング信号の発生タイミングを図4
〜図6と同一とすると液晶の明暗を反転でき都合が良
い。次に、図1に示した画像信号処理回路8の実施例図
8を用いて説明する。画像信号処理回路8は、第1のラ
ッチ回路群17,第2のラッチ回路群18で構成され
る。それぞれのラッチ回路群は、ディスプレイ1の横方
向のドット(m個)に対応するようにm個のラッチ回路
で構成されている。第1のラッチ回路群17には、画像
信号DATA線が接続され、クロック信号CLDATAのタイ
ミングによって画像信号DATAが各ラッチ回路に取り
込まれる。また、第2のラッチ回路群18には、第1の
ラッチ群17の出力信号が入力されており、ラッチ信号
LADATAのタイミングによってこの信号を取り込む。な
お、このラッチ信号LADATAは図4に示したLA信号と共
通にしても良い。第2のラッチ回路群18に取り込まれ
た、画像信号をドット単位で第1の画像信号DATA1
と第2の画像信号DATA2に分離し、それぞれの信号
を第1の表示電圧発生手段3A及び、第2の表示電圧発
生手段3Bに入力する。図4〜図7に示した実施例の場
合は、前記第1の画像信号DATA1は1bit,第2の画
像信号DATA2は2bitの合計3bitである。従
って、ドット単位の画像信号DATAの構成は、D2,
D1,D0の3bitとなる。このうち、最上位bit
のD2を第1の画像信号DATA1、D1とD0を第2
の画像信号DATA2に振り分ける。図9に、図8に示
した第1のラッチ回路群17と第2のラッチ回路群18
の動作を示す。VSYNC,HSYNCは、図4に示し
た信号と同一である。画像信号はDATAは、CLDA
TAの立ち下がりのタイミングで第1のラッチ回路群1
7の1〜mの各ラッチ回路に順次取り込まれる。mまで
のラッチ回路に画像信号がとりこまれた後にラッチ信号
LADATAの立ち下がりのタイミングで前記画像信号は、第
2ラッチ回路群18に取り込まれる。この実施例では、
第1のラッチ回路群17が画像信号DATAを取り込む
方式は、1ドット単位であるが複数ドット単位に取り込
む方式でも良い。複数のドットの画像信号DATAを同
時に取り込むことによって、回路の動作周波数を低減で
きるために、回路の低消費電力化,低コスト化等に有利
である。図10にカラーディスプレイパネル20を駆動
するときの実施例を示す。部品番号3A,3B,3C,
1は、図3に示した同一番号の部品と同じであるので説
明は省略する。カラーディスプレイパネル20は、複数
のカラードット19で構成され、その配置は赤(R),
緑(G),青(B)がそれぞれ縦方向に並んでいる。こ
の配列法は、縦ストライプとも呼ばれている。1画素
は、赤(R),緑(G),青(B)の計3ドットで構成
され、この画素が横方向にM画素配列されている。従っ
て、横方向のドット数は、3×Mとなり、これにともな
って、第1の表示電圧発生手段3A,第2の表示電圧発
生手段3B及び、線順次タイミング回路3Cは、3×M
段の回路で構成される。なお、カラードット19の配列
法は、図10に示したのに限定されることなく例えば、
図示していないが、赤(R),緑(G),青(B)のカ
ラードットがそれぞれ横方向に配列された横ストライプ
にしても良く特に、配列法については限定しない。図1
1に第1の表示電圧発生手段3A,第2の表示電圧発生
手段3B及び、線順次タイミング回路3Cの他の実施例
を示す。第1の表示電圧発生手段3Aは、選択信号発生
回路45と電圧選択回路39〜44で構成される。選択
信号発生回路45は、SL1〜SLmの計m個の選択信
号を発生する。また、電圧選択回路39には源表示電圧
VdispR1とVdispR2、電圧選択回路40にはVdispG1とVdi
spG2、更に電圧選択回路41にはVdispB1とVdispB2が入
力される。以下、この順番で源表示電圧と選択回路の対
応させて源表示電圧を各電圧選択回路に入力する。前記
した、VdispR1とVdispR2を図10に示した赤(R)のカ
ラードットに対応させ、以下VdispG1とVdispG2を緑
(G)、VdispB1とVdispB2を青(B)にそれぞれ対応さ
せると色毎に電圧を設定できるために都合が良い。この
場合、選択信号SL1,SL2,SL3は、それぞれ赤
(R),緑(G),青(B)の画像信号に対応する。以
下、この関係を繰り返す。また、第2の表示電圧発生手
段3Bはサンプリング制御回路46とスイッチ回路21
〜26で構成され、更に線順次タイミング回路3Cは、
スイッチ回路27〜32とバッファ回路33〜38で構
成される。バッファ回路33〜38の出力電圧VDR1
は、図10に示した赤(R)に対応し以下、VDG1は
緑(G)、VDB1は、青(B)にそれぞれ対応し以下
この関係でVDRM,VDGM,VDBMバッファ回路
と各色との対応をさせていく。第2の表示電圧発生手段
3B及び、線順次タイミング回路3Cの動作は、図3の
実施例と同一であるので詳細な説明は省略する。なお、
図3に示したキャパシタ13A,13B,15A,15
Bと同等の機能をする部品の記載は省略してある。図1
1の実施例は、各色毎の表示電圧の調整を微調すること
ができ液晶カラー表示に最適な駆動装置とすることがで
きる。次に、図1に示した画像信号処理回路8の他の実
施例を図12に示す。画像信号処理回路8は、処理回路
47,48,49の3組の回路で構成される。処理回路
47を赤色(R)、処理回路48を緑色(G)、処理回
路49を青色(B)に対応させる。このために処理回路
47〜49には、それぞれ赤色(R),緑色(G),青
色(B)の各画像信号を独立に入力する。これらの画像
信号は、クロック信号CLDATAのタイミングにより各回路
に取り込まれる。この時の動作は、図9と同一であるの
で詳細な動作は省略する。なお、クロック信号CLDATAに
よる画像信号の取り込みは、各色1ドット単位、又は複
数ドット単位でも良くCLDATAの1クロックで取り込まれ
るドット数については特に限定しない。画像信号処理回
路8に取り込まれた各色の画像信号は、図示していない
が各色毎に第1の画像信号DATA1及び、第2の画像
信号DATA2に分離された後に第1の表示電圧発生手
段3A及び、第2の表示発生手段3Bにそれぞれ入力さ
れる。なお、ディスプレイパネル1を図10に示した様
に横方向の画素数がM個のカラーパネルとすると、処理
回路47〜49はM個の回路で構成される。これらの回
路は、中間調を処理できる回路であれば良く、回路の構
成法については特に限定しない。図1に示した第1の表
示電圧発生手段3A,第2の表示電圧発生手段3B及
び、線順次タイミング回路3Cの他の実施例図13に示
す。第1の表示電圧発生手段3Aは、サンプリング制御
回路50とm段分のサンプリングスイッチ回路群51,
52で構成されるが、計m段のサンプリングスイッチ回
路群がある。更に前記サンプリングスイッチ回路群5
1,52は、スイッチ51A,スイッチ51B,スイッチ
51C及び、スイッチ52A,スイッチ52B,スイッ
チ52Cの各スッイチで構成されるが、それぞれのサン
プリングスイッチ回路群には、計K個のスイッチがあ
る。サンプリングスイッチ回路群51のスイッチ51A
には源表示電圧Vdp1が入力され以下、Vdp2,V
dp3−−− Vdpkの源表示電圧が順次各スイッチ
に入力される。以下、図では省略してあるm段分のサン
プリングスイッチ回路群には、サンプリングスイッチ回
路群51と同様の源表示電圧が入力される。スイッチ5
1A,スイッチ51B,スイッチ51Cは、サンプリン
グ制御回路50からのサンプリング信号SR1〜SRm
によってオン、オンして前記源表示電圧を特定のタイミ
ングで取り込む。第2の表示電圧発生手段3Bは、選択
信号発生回路53,キャパシタ56〜61,電圧選択回
路54,55で構成される。電圧選択回路54,55
は、前記した各サンプリングスイッチ回路群に対応して
配置されており計m個の回路からなる。この電圧選択回
路は、選択信号発生回路53からの選択信号SS1〜SS
mによって、サンプリングスイッチ回路群によりサンプ
リングされたm個の電圧のうち1個の電圧を選択し出力
する。更に、線順次タイミング回路3Cは、スイッチ回
路62,63,キャパシタ64,65及び、バッファ回
路66,67で構成される。前記、スイッチ回路62,
63,キャパシタ64,65及び、バッファ回路66,
67は、それぞれm個のの部品で構成される。なお、キ
ャパシタ56〜61は、図13の回路をモノシリックI
Cで構成してた時にIC内に形成しても良いが、この他
にサンプリングスイッチ回路群51,52の出力の静電
容量又は、電圧選択回路54,55の入力の静電容量又
は、配線容量もしくはこれらの組合わせの静電容量を利
用しても良くその構成法については特に限定しない。キ
ャパシタ64,65についても同様である。また、バッ
ファ回路66,67は、省略することもできる。さらに
ついて言えば、図示していないが、サンプリングスイッ
チ回路群51,52の出力端子又は、サンプリングスイ
ッチ回路群51,52の出力電圧を受けるための電圧選
択回路54,55の入力端子及び、両方にバッファ回路
を設けても良い。これにより、サンプリングした源表示
電圧をより安定化でき都合が良い。図13に示した各回
路の動作及び、各部の電圧を図14を用いて説明する。
HSYNC及びVSYNCとディスプレイパネル1の走
査電圧の関係については図4と同一である。サンプリン
グスイッチ回路群51,52に入力する源表示電圧Vd
p1〜Vdpkは、任意の数で良いが実施例ではk=2
としている。また、この実施例では、ディスプレイパネ
ル1に表示する画像の階調数は8としている。源表示電
圧Vdp1は、偶数フレームでは、時間とともにステッ
プ状に変化し、そのレベルは、VC+VB1,VC+V
B2,VC+VB3及び、VC+VB4の4レベルから
なる。この電圧の状態は、1ラインの選択時間t0の期
間にしても良く、更にこの時間以下でも良く、特に限定
しない。以下、各選択時間で前記した電圧の状態にす
る。また、奇数フレームでは偶数フレームと同様にステ
ップ状に変化し、そのレベルは、VC−VB1,VC−
VB2,VC−VB3及び、VC−VB4の4レベルか
らなる。また、源表示電圧Vdp2は、偶数フレームで
はVC+VB5,VC+VB6,VC+VB7及び、V
C+VB8の4レベルからなり、奇数フレームではVC
−VB5,VC−VB6,VC−VB7及び、VC−V
B8の4レベルからなる。全体として源表示電圧Vdp
1,Vdp2は、それぞれ8レベルで構成される。その
他、電圧の形態については、図4と同様であるので詳細
については省略する。サンプリング信号SR1〜SRm
は、図14に示したように画像信号DATA1(3ビッ
ト)の内容に応じてHレベルとなる期間が変化する方式
1と、Hレベルの幅が変化する(長くなる)方式2の2
つの方式をとる。何れの場合も、そのレベルがHからL
に変化するときの源表示電圧Vdp1及び、Vdp2の
レベルがサンプリングスイッチ群の出力電圧となる。こ
こで、VC+VB1(VC−VB1)〜VC+VB8
(VC−VB8)の各レベルに対して階調を1〜8に対
応させる。この場合、図示したように方式1,2とも
に、サンプリングスイッチ回路群の出力電圧は、階調1
又は階調5(第1の状態),階調2又は階調6(第2の
状態),階調3又は階調7(第3の状態),階調4又は
階調8(第4の状態)の何れかの状態を取る。各状態と
第1の画像信号DATA1との対応は、最上位ビットを
D1,最下位ビットをD0とするとD1=0,D0=0
で第1の状態、D1=0,D0=1で第2の状態、D1
=1,D0=0で第3の状態、D1=1,D0=1で第
3の状態にそれぞれ対応させことができるが、この対応
については特に限定しない。サンプリングスイッチ回路
群によってサンプリングされた源表示電圧は、電圧選択
回路54に入力される。この電圧選択回路54は、電圧
選択制御回路53からの選択信号SS1〜SSmによっ
てサンプリングスイッチ回路群51の出力信号を選択す
る。ここでの実施例では、各サンプリングスイッチ群の
出力数は、2(k=2)であり、それぞれの出力には前
記した第1の状態では階調1と階調5、第2の状態では
階調2と階調6、第3の状態では階調3と階調7、第4
の状態では階調4と階調8のレベルが発生する。ここ
で、電圧選択回路は選択信号(1ビット)の制御によっ
て、各状態における何れかの階調を選択する。このよう
に、第1の表示電圧発生手段3Aによって、第1〜第4
の何れかの状態を選択し、次に第2の表示電圧発生手段
3Bによって、それぞれの状態における何れかの階調を
選択する。この2つの手段によって8階調の電圧レベル
を発生することができる。なお、階調数については8階
調以外でも良く特に限定しない。図15に本発明による
表示回路を集積化した集積回路を用いたときのディスプ
レイ装置の構成例を示す。装置は、複数の表示回路の集
積回路70,72,73とディスプレイパネル1及び、
走査回路2で構成される。なお、コントロール回路及
び、外部システムは省略してある。集積回路71,7
2,73には、少なくとも源表示電圧Vdisp,クロ
ック信号CLDATA,画像信号DATA及び、ラッチ信号L
Aが入力される。また、各集積回路にはチップイネイブ
ル入力端子CEと出力端子COを備えており、これらの
端子を相互に接続することによって各集積回路を動作さ
せる。本発明の実施例としては、これまで述べてきた方
式以外にも回路の動作周波数すなわち、1階調当りのサ
ンプリングの時間を短縮するものあるいは回路を簡素化
できる構成であれば良く、図1に示した表示回路側の回
路構成を満足するものであれば、特に方式については限
定するものでない。これによって、源表示電圧を取り込
む速度を低速化できるために例えば、N−MOS,P−
MOSのFETあるいはC−MOS、もしくは、a−S
iやp−SiのTFT等で構成されたサンプリンスイッ
チのサイズをより小さくできサンプリング信号によるノ
イズを低減できS/N比が向上する。この結果、バッフ
ァ回路の出力端子間の電圧(表示電圧)のバラツキが小
さくなり、ディスプレイパネル上に固定パターンが表示
されるのを防止できる。また、図3に示した実施例の表
示回路においてバッファ回路は、電圧増幅率≠1(GA
IN≠1)でも良い。例えば、電圧増幅率>1のバッフ
ァ回路で構成すると、バッファ回路の入力端までの電圧
の低電圧化が可能となり、回路の低消費電力化,高信頼
性化を実現できる他に、特に表示回路を集積化したとき
に集積化のためのプロセスコストをより安価にできて表
示装置の低価格化が実現できる。なお、表示回路を集積
化する場合に、バッファ回路のみをディスクリート部品
で外付けにするかもしくはこれを集積化して、バッファ
回路を除いた表示回路の集積化回路とペアにして表示回
路全体を構成しても良くその構成法については特に限定
しない。また、表示回路を集積化する場合に、図3に示
した源表示電圧Vdispの発生回路は、集積化回路の
内部に配置しても良く、その時の配置法,回路の具体的
な構成については特に限定しない。これらのことは、図
11,図13に示した他の実施例についても同様であ
る。また、本実施例では、表示回路の大部分をディジタ
ル化できるために装置の高信頼性化を実現できるほかに
保守が容易で、さらに各種ディジタル通信システムや装
置との適合性に優れた装置にできる。なお、表示装置を
構成する上で源表示電圧Vdispのレベルを調整する
部品を装置に付加して明るさ,コントラストを微調する
機能もたせることによって付加価値の高い装置とするこ
とができる。この場合、図示していないがディスプレイ
パネルを照明するバックライトの明るさの調整と合わせ
てもしくは、単独で外部システムでも調整できるように
すると都合が良い。図3,図11,図13に示した回路
の一部をディスプレイパネルと一体にしても良い。この
場合、表示部の素子と同時に作り込んでも良い。
【発明の効果】本発明によれば、マトリクスパネルに中
間調の画像を表示するための駆動回路を簡単な回路で構
成でき、しかも表示電圧を発生させるための動作の低速
化が容易に可能なことから、HDTV,CAD,CAE
及び、グラフィックディスプレイのような表示画素数が
多い高精細,多色表示のディスプレイ装置を容易に実現
できる。また、回路動作の低速化を実現できるために、
特に回路を集積化したときに回路素子の面積の低減,高
集積化が容易であることから、駆動回路の小チップ化,
低価格化ができるために表示装置の小型化,低価格化が
図れる。更に、出力端子間の出力電圧のバラツキを低減
できることから表示むらのない高品質の画像表示が可能
となる。また、R,G,B毎の中間調の表示制御が容易
であることから表示画像の色再現,色調等に優れかつ、
これらが表示装置の外部に取り付けた部品で容易に微調
できることから使い勝手に優れた表示装置を構成でき
る。さらに、中間調表示制御を外部システムで制御する
場合でも回路構成及び、システム構成を簡単にできため
に装置の高信頼性化,低価格化が図れる。さらに、容易
に多色表示のシステムを構成できることから、テレビジ
ョンのように自然画を表示する機能とコンピュータ等の
情報を表示する機能とをかね備えた複合機能のディスプ
レイ装置を構成できる。さらに言えば、駆動回路を含め
た表示システムの大半をディジタル信号で処理できるた
めに保守が簡単でかつ信頼性に優れ、さらにLAN(oca
l Area Network)やINS(Information Network Syst
em)等のディジタル通信システム系統及び、ICカード
やROMカード等のディジタル情報機器との適合性に優
れた表示システムを構成できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による表示システム全体の構成例。
【図2】図1に示したディスプレイの1実施例。
【図3】本発明による表示回路の1実施例。
【図4】図3に示した表示回路の動作を示すタイミング
例。
【図5】図3に示した表示回路の源表示電圧例。
【図6】図3に示した表示回路の源表示電圧のサンプリ
ングのタイミング例。
【図7】図3に示した表示回路の源表示電圧の他の実施
例。
【図8】図1に示した画像信号処理回路の1実施例。
【図9】図8に示した回路の信号のタイミング例。
【図10】図1に示した表示回路間の接続例。
【図11】図1に示した表示回路の他の実施例。
【図12】図11に示した画像信号処理回路の1実施
例。
【図13】本発明による表示回路の他の実施例。
【図14】図13に示した表示回路の動作を示すタイミ
ング例。
【図15】本発明による表示回路の集積回路を用いた時
の表示装置の構成例。
【図16】従来の技術による表示装置例。
【符号の説明】
1,20…ディスプレイパネル、1A,1B…表示電
極、1C,1D…走査電極、1E…TFT、1F…液
晶、2…走査回路、3…表示回路、3A…第1の表示電
圧発生手段、3B…第2の表示電圧発生手段、3C…線
順次タイミング回路、4…コントロ−ル回路、5…源表
示電圧発生回路、6…外部システム、8…画像信号処理
回路、9,45,53…選択信号発生回路、10A,1
0B,39〜44…電圧選択回路、11,46,50…
サンプリング制御回路、12A,12B,21〜26,5
1A〜52C…サンプリングスイッチ回路、13A,1
3B,15A,15B,56〜61,64,65…キャ
パシタ、14A,14B,27〜32,62,63…ス
イッチ回路、16A,16B,33〜38,66,67
…バッハァ回路、17…第1のラッチ回路、18…第2
のラッチ回路、19…カラードット、51,52…サン
プリングスイッチ回路群、70,71,72…集積化回
路。

Claims (23)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】走査電極と表示電極で構成され、前記走査
    電極と表示電極の交点が画素となり、外部から入力され
    る画像信号に応じて前記表示電極に所定の表示電圧を印
    加して任意の画像を表示する表示装置において、 前記画像信号を複数に分離する分離手段と、直列に接続
    した複数の電圧選択回路とを具備した画像信号処理回路
    を設け、前記複数の電圧選択回路には前記分離手段の出
    力をそれぞれ入力し、所定の表示電圧を出力する構成と
    したことを特徴とした表示装置。
  2. 【請求項2】走査電極と表示電極で構成され、前記走査
    電極と表示電極の交点が画素となり、外部から入力され
    る画像信号に応じて前記表示電極に所定の表示電圧を印
    加して任意の画像を表示する表示装置において、前記画
    像信号を少なくとも第1,第2の画像信号に分離する分
    離手段と、前記第1の画像信号に応じて所定の電圧レベ
    ルを有する1個以上の源表示電圧の何れかを選択する第
    1の表示電圧発生手段と、 前記第1の表示電圧発生手段の出力信号を前記第2の画
    像信号に応じて所定のタイミングで選択する第2の表示
    電圧発生手段との少なくとも2組以上の表示電圧発生手
    段により前記表示電圧を発生することを特徴とした表示
    装置。
  3. 【請求項3】走査電極と表示電極で構成され、前記走査
    電極と表示電極の交点が画素となり、外部から入力され
    る画像信号に応じて前記表示電極に所定の表示電圧を印
    加して任意の画像を表示する表示装置において、前記画
    像信号を少なくとも第1,第2の画像信号に分離する分
    離手段と、 所定の電圧レベルを有する1個以上の源表示電圧毎に前
    記第1の画像信号に応じて所定のタイミングで選択する
    第1の表示電圧発生手段と、 前記第1の表示電圧発生手段の複数個の出力信号の何れ
    かを、前記第2の画像信号に応じて選択する第2の表示
    電圧発生手段との少なくとも2組以上の表示電圧発生手
    段とからなる表示電圧発生回路を備え、前記表示電圧発
    生回路により前記表示電圧を発生することを特徴とした
    表示装置。
  4. 【請求項4】請求項2及び、3項記載の表示装置におい
    て、 前記画素の階調の情報は、第1の画像信号及び/もしく
    は第2の画像信号に含まれることを特徴とした表示装
    置。
  5. 【請求項5】請求項2において、前記第1の表示電圧発
    生手段に入力される1個以上の前記源表示電圧には、前
    記画素を駆動する複数個の階調電圧を有することを特徴
    とした表示装置。
  6. 【請求項6】請求項5において、前記第1の画像信号に
    含まれる情報数は前記源表示電圧の数に等しいか、もし
    くはそれ以下であることを特徴とした表示装置。
  7. 【請求項7】請求項5において、前記第2の画像信号に
    含まれる情報数は階調電圧の数と等しいか、もしくはそ
    れ以下であることを特徴とした表示装置。
  8. 【請求項8】請求項3項において、前記第1の表示電圧
    発生手段に入力される1個以上の前記源表示電圧には、
    前記画素を駆動する複数個の階調電圧を有することを特
    徴とした表示装置。
  9. 【請求項9】請求項8において、前記第1の画像信号に
    含まれる情報数は階調電圧の数に等しいか、もしくはそ
    れ以下であることを特徴とした表示装置。
  10. 【請求項10】請求項8において、前記第2の画像信号
    に含まれる情報数は源表示電圧の数に等しいか、もしく
    はそれ以下であることを特徴とした表示装置。
  11. 【請求項11】走査電極と表示電極が形成され、前記走
    査電極と表示電極の交点が画素となり、前記画素が全体
    としてマトリクス状に配列されたマトリクスパネル及
    び、前記走査電極と表示電極を駆動する走査回路と表示
    回路とで構成され、外部から入力される画像信号に応じ
    て前記表示電極に所定の表示電圧を印加して任意の画像
    を表示する表示装置において、 画像信号を所定のタイミングで少なくともドット単位で
    順次取り込む第1のデータ取り込み回路と、 前記走査回路の線順次駆動の動作のタイミングに合わせ
    て前記第1のデータ取り込み回路に取り込まれた全画像
    信号を同時に取り込む第2のデータ取り込み回路と、 前記第2のデータ取り込み回路に取り込まれた画像信号
    をドット単位に第1の画像信号と第2の画像信号に分離
    する手段と、 所定の電圧レベルを有する1個以上の源表示電圧と前記
    第1の画像信号とを入力する手段を具備し、前記源表示
    電圧の何れかを前記第1の画像信号に応じて選択する第
    1の表示電圧発生手段と、 前記第1の表示電圧発生手段の出力信号と前記第2の画
    像信号とを入力する手段を具備し、第2の画像信号に応
    じて所定のタイミングで選択する第2の表示電圧発生手
    段と、 前記走査回路の線順次駆動の動作のタイミングに合わせ
    て前記第2の表示電圧発生手段の出力信号を出力する線
    順次タイミング回路を具備したことを特徴とした表示装
    置。
  12. 【請求項12】走査電極と表示電極が形成され、前記走
    査電極と表示電極の交点が画素となり、前記画素が全体
    としてマトリクス状に配列されたマトリクスパネル及
    び、前記走査電極と表示電極を駆動する走査回路と表示
    回路とで構成され、外部から入力される画像信号に応じ
    て前記表示電極に所定の表示電圧を印加して任意の画像
    を表示する表示装置において、 画像信号を所定のタイミングで少なくともドット単位で
    順次取り込む第1のデータ取り込み回路と、 前記走査回路の線順次駆動の動作のタイミングに合わせ
    て前記第1のデータ取り込み回路に取り込まれた全画像
    信号を同時に取り込む第2のデータ取り込み回路と、 前記第2のデータ取り込み回路に取り込まれた画像信号
    をドット単位に第1の画像信号と第2の画像信号に分離
    する手段と、 所定の電圧レベルを有する1個以上の源表示電圧と前記
    第1の画像信号とを入力する手段を具備し、前記源表示
    電圧の各々を前記第1の画像信号に応じて所定のタイミ
    ングで選択する第1の表示電圧発生手段と、 前記第1の表示電圧発生手段の1個以上の出力信号と前
    記第2の画像信号とを入力する手段を具備し、前記第2
    の画像信号に応じて入力される1個以上の前記出力信号
    の内1個を選択する第2の表示電圧発生手段と、 前記走査回路の線順次駆動の動作のタイミングに合わせ
    て前記第2の表示電圧発生手段の出力信号を出力する線
    順次タイミング回路を具備したことを特徴とした表示装
    置。
  13. 【請求項13】請求項11及び、12において、前記源
    表示電圧は、液晶の電気光学特性を補償することを特徴
    とした表示装置。
  14. 【請求項14】請求項11及び、12において、前記源
    表示電圧は、ステップ上の電圧波形であることを特徴と
    した表示装置。
  15. 【請求項15】請求項11及び、12において、線順次
    タイミング回路の出力側に電圧増福率が任意のバッファ
    回路を設けたことを特徴とする表示装置。
  16. 【請求項16】請求項11において、前記第2の表示電
    圧発生手段の出力側にキャパシタを設けたことを特徴と
    する表示装置。
  17. 【請求項17】請求項12において、前記第2の表示電
    圧発生手段の入力側にキャパシタを設けたことを特徴と
    する表示装置。
  18. 【請求項18】請求項15において、前記バッファ回路
    の入力側にキャパシタを設けたことを特徴とする表示装
    置。
  19. 【請求項19】走査電極と表示電極が形成され、前記走
    査電極と表示電極の交点が画素となり、前記画素が全体
    としてマトリクス状に配列されたマトリクスパネル及
    び、前記走査電極と表示電極を駆動する走査回路と表示
    回路とで構成され、外部から入力される画像信号に応じ
    て前記表示電極に所定の表示電圧を印加して任意の画像
    を表示する表示装置において、 画像信号を所定のタイミングで少なくともドット単位で
    順次取り込む第1のデータ取り込み回路と、 前記走査回路の線順次駆動の動作のタイミングに合わせ
    て前記第1のデータ取り込み回路に取り込まれた全画像
    信号を同時に取り込む第2のデータ取り込み回路と、 前記第2のデータ取り込み回路に取り込まれた画像信号
    をドット単位に第1の画像信号と第2の画像信号に分離
    する手段と、 所定の電圧レベルを有する複数群の源表示電圧と前記第
    1の画像信号とを入力する手段を具備し、前記各々の群
    の源表示電圧の内何れかを前記第1の画像信号に応じて
    選択する第1の表示電圧発生手段と、 前記第1の表示電圧発生手段の出力信号と前記第2の画
    像信号とを入力する手段を具備し、第2の画像信号に応
    じて所定のタイミングで選択する第2の表示電圧発生手
    段と、 前記走査回路の線順次駆動の動作のタイミングに合わせ
    て前記第2の表示電圧発生手段の出力信号を出力する線
    順次タイミング回路を具備したことを特徴とした表示装
    置。
  20. 【請求項20】請求項19において、前記複数群は、
    赤,緑,青の三色に相当する数であることを特徴とする
    表示装置。
  21. 【請求項21】走査電極と表示電極が形成され、前記走
    査電極と表示電極の交点が画素となり、前記画素が全体
    としてマトリクス状に配列されたマトリクスパネル及
    び、前記走査電極と表示電極を駆動する走査回路と表示
    回路とで構成され、外部から入力される画像信号に応じ
    て前記表示電極に所定の表示電圧を印加して任意の画像
    を表示する表示装置において、 画像信号を所定のタイミングで少なくともドット単位で
    順次取り込む第1のデータ取り込み回路と、 前記走査回路の線順次駆動の動作のタイミングに合わせ
    て前記第1のデータ取り込み回路に取り込まれた全画像
    信号を同時に取り込む第2のデータ取り込み回路と、 前記第2のデータ取り込み回路に取り込まれた画像信号
    をドット単位に第1の画像信号と第2の画像信号に分離
    する手段と、 所定の電圧レベルを有する複数群の源表示電圧と前記第
    1の画像信号とを入力する手段を具備し、前記複数群全
    ての源表示電圧を前記第1の画像信号に応じて所定のタ
    イミングで選択する第1の表示電圧発生手段と、 前記第1の表示電圧発生手段全ての出力信号と前記第2
    の画像信号とを入力する手段を具備し、前記第2の画像
    信号に応じて入力される各々の群の何れかの前記出力信
    号の内1個を選択する第2の表示電圧発生手段と、前記
    走査回路の線順次駆動の動作のタイミングに合わせて前
    記第2の表示電圧発生手段の出力信号を出力する線順次
    タイミング回路を具備したことを特徴とした表示装置。
  22. 【請求項22】請求項21において、前記複数群は、
    赤,緑,青の三色に相当する数であることを特徴とする
    表示装置。
  23. 【請求項23】複数の走査電極と表示電極、及び前記各
    電極間に囲まれた領域が画素となり、外部から入力され
    た画像信号に応じて前記表示電極に所定の表示電圧を印
    加して任意の画像を表示する表示装置の駆動方法におい
    て、 前記入力された画像信号を複数に分離し、前記分離され
    た信号を入力とし夫々が直列に接続された複数の電圧選
    択回路にて表示電圧を選択し、前記最終段の電圧選択回
    路の出力によって前記画素を駆動することを特徴とする
    表示装置の駆動方法。
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