JPH07210119A - Data line driving circuit for multi-level active drive type liquid crystal display device - Google Patents

Data line driving circuit for multi-level active drive type liquid crystal display device

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JPH07210119A
JPH07210119A JP641894A JP641894A JPH07210119A JP H07210119 A JPH07210119 A JP H07210119A JP 641894 A JP641894 A JP 641894A JP 641894 A JP641894 A JP 641894A JP H07210119 A JPH07210119 A JP H07210119A
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JP
Japan
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voltage
data line
data
bit group
staircase
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Withdrawn
Application number
JP641894A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masaya Fujita
昌也 藤田
Susumu Okazaki
晋 岡崎
Yuichi Miwa
裕一 三輪
Hiroyuki Isogai
博之 磯貝
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To perform a display precisely in a device with a large number of gradation related to a 'data line driving circuit for a multi-level display active drive type liquid crystal display device. CONSTITUTION:In the data line driving circuit for a liquid crystal display device provided with a reference power source circuit 50P successively generating a staircase reference voltage adding a voltage corresponding to a low-order bit group to plural kinds of fixed voltages corresponding to an high-order bit group of the image data and an applied voltage selection means 22 selecting so that the reference voltage corresponding to the high-order bit group is applied to a data line and stopping the application of the reference voltage to the data line when the voltage corresponding to the low-order bit group is added, the reference power source circuit 5OP generates the reference voltage changing so as to become the voltage becoming larger in an initial part and the voltage adding the voltage corresponding to the low-order bit group in remaining parts in respective steps of the staircase voltage at every kind.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、液晶表示装置(LC
D)に係り、特に、多階調表示に適応されるLCDに用
いられるデータライン駆動回路に関する。LCDは、従
来のCRTを代替する表示装置として期待されており、
大規模市場に発展することが予想されている。そのた
め、その技術開発は盛んに行われている。その中でも特
に、薄膜トランジスタ(TFT;Thin Film Transisto
r)を用いたLCDは原理的に高品質の表示が可能であ
り、しかも表示速度が速いことから、高速且つ高画質の
カラー表示用ディスプレイの主流になることが期待され
ている。
BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a liquid crystal display device (LC
The present invention relates to D) and, more particularly, to a data line driving circuit used in an LCD adapted for multi-gradation display. LCD is expected as a display device that replaces the conventional CRT,
It is expected to develop into a large market. Therefore, the technological development is actively done. Among them, especially thin film transistors (TFTs)
The LCD using r) is capable of high-quality display in principle and has a high display speed, so that it is expected to become the mainstream of high-speed and high-quality color display.

【0002】[0002]

【従来の技術】TFTを用いたLCDでは、TFTをス
イッチング素子として用い、画素毎の液晶容量に対応す
るTFTを介して画像データ信号の大きさに比例したア
ナログ電圧信号(情報)を書き込むことにより、画像表
示を行う。図17は従来の一般的なTFT型LCDの全
体構成を示す図であり、図18は図17に示したデコー
ダ81、セレクタ91、及び基準電源回路50を詳細に
示す図であり、図19は液晶画素の構成例を示す図であ
る。図示の例では、画素数を4×4として示してあり、
また表示を制御する方式はいわゆるディジタル・ドライ
バ方式として示してある。図のP11〜P44が画像表
示の最小単位である画素を表す。TFTとは図19にお
いてQ11〜Q44で表された各画素内のトランジスタ
・スイッチのことであり、各画素の液晶容量であるCmn
(m、n=1〜4)に表示用の信号電圧を書き込む時の
スイッチの役割を果たす。この図では、横方向の画素の
並びを1ラインと呼び、LCDへの表示用のデータはこ
の1ライン内の画素に同時に書き込まれ、それを1秒間
に60回程度繰り返して、人間の目にはちらつきのない
画像として見せる。
2. Description of the Related Art In an LCD using a TFT, the TFT is used as a switching element, and an analog voltage signal (information) proportional to the magnitude of an image data signal is written through the TFT corresponding to the liquid crystal capacity of each pixel. , Display images. FIG. 17 is a diagram showing an entire configuration of a conventional general TFT type LCD, FIG. 18 is a diagram showing in detail the decoder 81, selector 91, and reference power supply circuit 50 shown in FIG. 17, and FIG. It is a figure which shows the structural example of a liquid crystal pixel. In the illustrated example, the number of pixels is shown as 4 × 4,
The system for controlling the display is shown as a so-called digital driver system. P11 to P44 in the figure represent pixels which are the minimum units of image display. A TFT is a transistor switch in each pixel represented by Q11 to Q44 in FIG. 19, and is a liquid crystal capacitance C mn of each pixel.
It plays a role of a switch when writing a signal voltage for display to (m, n = 1 to 4). In this figure, the arrangement of pixels in the horizontal direction is called one line, and the data for display on the LCD is written simultaneously to the pixels in this one line, and this is repeated about 60 times per second, and this is seen by the human eye. Show as a flicker-free image.

【0003】実際のLCDの画素数はこの説明図の4×
4よりははるかに多く、横方向に640、縦方向に48
0程度を有するのが典型例であるが、ここでは説明の簡
単化のために、4×4として示すこととする。カラー表
示の場合には、更に赤(R)、緑(G)および青(B)
の別に画素を持つ必要があるので、全体としては3倍の
画素数を必要とする。
The actual number of pixels of the LCD is 4 × in this explanatory diagram.
Much more than 4, 640 horizontally and 48 vertically
Although it is a typical example to have about 0, here, for simplification of description, it is shown as 4 × 4. In the case of color display, red (R), green (G) and blue (B)
Since it is necessary to have another pixel, the number of pixels as a whole is tripled.

【0004】図17をもとに各画素に画像データを書き
込む動作を説明する。図17において、HSは水平同期
信号、VSは垂直同期信号、D1〜DNは画像データを
示す。Nは階調表示するためのビット数を表す。CLK
は画像データと同期して与えられるタイミング信号(ク
ロック)であり、画像データD1〜D2の書き込み用の
タイミングを与える。このクロック信号CLKは、水平
同期信号HSの周期を計測して内部で生成することが可
能であり、インタフェースとして本質的に必要とするも
のではない。
The operation of writing image data into each pixel will be described with reference to FIG. In FIG. 17, HS indicates a horizontal synchronizing signal, VS indicates a vertical synchronizing signal, and D1 to DN indicate image data. N represents the number of bits for gradation display. CLK
Is a timing signal (clock) that is given in synchronization with the image data, and gives a timing for writing the image data D1 and D2. The clock signal CLK can be generated internally by measuring the cycle of the horizontal synchronizing signal HS, and is not essentially required as an interface.

【0005】40はLCD全体を制御する制御回路を示
し、水平同期信号HS、垂直同期信号VSおよびクロッ
クCLKに応答して画像データD1〜DNの書き込みの
ための各種制御信号を発生する。また、50は複数の種
類の基準電圧V1〜VMを発生する基準電源回路を示
す。20はデータドライバを示し、シフトレジスタ21
と、それぞれNビットの容量を持つメモリ61〜64
と、同じくNビットの容量をそれぞれ有するメモリ71
〜74と、デコーダ81〜84と、セレクタ91〜94
とを有する。
Reference numeral 40 denotes a control circuit for controlling the entire LCD, which generates various control signals for writing the image data D1 to DN in response to the horizontal synchronizing signal HS, the vertical synchronizing signal VS and the clock CLK. Reference numeral 50 denotes a reference power supply circuit that generates a plurality of types of reference voltages V1 to VM. Reference numeral 20 denotes a data driver, which is a shift register 21.
And memories 61 to 64 each having an N-bit capacity
And a memory 71 each having a capacity of N bits.
To 74, decoders 81 to 84, and selectors 91 to 94
Have and.

【0006】データドライバ20において、シフトレジ
スタ21は、1ライン毎に制御回路40から供給される
スタート信号T1により動作を開始し、同じく制御回路
40から供給されるクロックCK1により歩進してタイ
ミング信号TS1〜TS4を生成する。メモリ61〜6
4は、制御回路40を通して供給される表示用のデータ
DT1〜DTNをそれぞれタイミング信号TS1〜TS
4に応答して取り込む(つまりデータの書き込み)。ま
た、メモリ71〜74は、メモリ61〜64にデータが
書き込まれた後、次のラインのデータが到来する前にメ
モリ61〜64内のデータを制御回路40からのタイミ
ング信号T2に応答して取り込む(データの書き込
み)。デコーダ81〜84は、それぞれメモリ71〜7
4に蓄積されたディジタル・データをデコードする。セ
レクタ91〜94は、対応するデコーダ81〜84のデ
コード結果に基づき、基準電源回路50から出力される
複数種類の基準電圧V1〜VMのいずれかを選択出力す
る。つまりセレクタ91〜94は、メモリ71〜74に
蓄積されたディジタル・データに対応したアナログ信号
を発生させるための一種のディジタル・アナログ変換回
路として機能する。このようにしてV1〜VMのM種の
電圧のいずれかが選択され、データラインX1〜X4に
出力される。M種の基準電圧V1〜VMとメモリ71〜
74に蓄積されたNビットのデータとの関係は、データ
が2進数の場合、M=2N で表される。例えばN=3の
場合はM=8、N=4の場合はM=16となる。
In the data driver 20, the shift register 21 starts its operation for each line by the start signal T1 supplied from the control circuit 40, and advances by the clock CK1 similarly supplied by the control circuit 40 to make a timing signal. Generate TS1 to TS4. Memories 61 to 6
Reference numeral 4 denotes timing data TS1 to TS for displaying data DT1 to DTN supplied through the control circuit 40, respectively.
Captured in response to 4 (that is, writing of data). Further, the memories 71 to 74 respond to the timing signal T2 from the control circuit 40 with the data in the memories 61 to 64 after the data is written in the memories 61 to 64 and before the data of the next line arrives. Capture (write data). The decoders 81 to 84 respectively include the memories 71 to 7
The digital data stored in 4 is decoded. The selectors 91 to 94 select and output any of the plurality of types of reference voltages V1 to VM output from the reference power supply circuit 50 based on the decoding results of the corresponding decoders 81 to 84. That is, the selectors 91 to 94 function as a kind of digital-analog conversion circuit for generating analog signals corresponding to the digital data stored in the memories 71 to 74. In this way, one of the M types of voltages V1 to VM is selected and output to the data lines X1 to X4. M type reference voltages V1 to VM and memories 71 to
The relationship with the N-bit data stored in 74 is represented by M = 2 N when the data is a binary number. For example, when N = 3, M = 8, and when N = 4, M = 16.

【0007】上記のシフトレジスタ21、メモリ61〜
64、71〜74、デコーダ81〜84、及びセレクタ
91〜94で構成されるデータドライバの部分は、集積
化されているのが通常の形態である。但し、基準電圧V
1〜VMを発生させる基準電源回路50は、通常、集積
回路の中には含まれない。それは、LCDで必要とする
データドライバ20は通常複数個のICで構成するのに
対して、基準電源回路50は共通に一個設けられていれ
ばよいからである。
[0007] The shift register 21 and the memories 61 to
The data driver portion composed of 64, 71 to 74, decoders 81 to 84, and selectors 91 to 94 is normally integrated. However, the reference voltage V
The reference power supply circuit 50 for generating 1 to VM is usually not included in the integrated circuit. This is because the data driver 20 required for the LCD is usually composed of a plurality of ICs, whereas one reference power supply circuit 50 may be provided in common.

【0008】データドライバ20から出力されるデータ
電圧X1〜X4をTFTを通じて液晶容量に書き込むた
めには、アナログ・スイッチであるTFTのデータ電圧
を制御してスイッチをオン・オフ動作させる必要があ
る。この機能を果たすのがゲートドライバ30である。
ゲートドライバ30は、シフトレジスタ31と、各ゲー
トラインY1〜Y4に対応して設けられたドライバDV
1〜DV4とから構成されている。シフトレジスタ31
は、制御回路40から供給されるスタート信号T3によ
り動作を開始し、同じく制御回路40から供給されるク
ロックCK2により歩進して液晶パネル10の1ライン
毎のTFTをオンとするための信号を順次発生する。な
お、スタート信号T3は垂直同期信号VSと同じ周期を
有し、クロックCK2は水平同期信号HSと同じ周期を
有する。ドライバDV1〜DV4は、シフトレジスタ3
1の出力からTFTのオンとオフを制御できる電圧にレ
ベル変換を行い、TFTをオフとできる電圧とオンとで
きる電圧のいずれかを発生してそれぞれ対応するゲート
ラインY1〜Y4に出力する2値出力回路として機能す
る。これによって、アナログスイッチであるTFTのゲ
ート電圧を制御してスイッチ機能をオン・オフすること
ができ、データドライバ20から出力されるデータライ
ンX1〜X4上の画像データの信号電圧を1ライン毎に
TFTを通して液晶容量に書き込むことができる。
In order to write the data voltages X1 to X4 output from the data driver 20 into the liquid crystal capacitance through the TFT, it is necessary to control the data voltage of the TFT which is an analog switch to turn the switch on and off. The gate driver 30 fulfills this function.
The gate driver 30 includes a shift register 31 and a driver DV provided corresponding to each of the gate lines Y1 to Y4.
1 to DV4. Shift register 31
Starts operation by a start signal T3 supplied from the control circuit 40, and advances by a clock CK2 also supplied from the control circuit 40 to turn on the TFT for each line of the liquid crystal panel 10. It occurs sequentially. The start signal T3 has the same cycle as the vertical synchronizing signal VS, and the clock CK2 has the same cycle as the horizontal synchronizing signal HS. The drivers DV1 to DV4 are the shift register 3
A binary value that performs level conversion from the output of 1 to a voltage that can control ON / OFF of the TFT, generates either a voltage that can turn the TFT off or a voltage that can turn it on, and outputs the voltage to the corresponding gate lines Y1 to Y4. Functions as an output circuit. As a result, the gate voltage of the TFT, which is an analog switch, can be controlled to turn on / off the switch function, and the signal voltage of the image data on the data lines X1 to X4 output from the data driver 20 can be set line by line. It is possible to write to the liquid crystal capacitance through the TFT.

【0009】図18は、図17におけるデコーダ81お
よびセレクタ91の部分の詳細を示した図である。図示
の構成は、デコーダ81が対応するメモリ71に蓄積さ
れたディジタル・データD1〜D4をデコードし、その
デコード結果に基づきセレクタ91の中の1個のアナロ
グスイッチのみをオンにして基準電圧V1〜V16の中
から1つの電圧を選択する例を示している。つまりこの
場合は、前述のNが4の場合に相当している。
FIG. 18 is a diagram showing details of the decoder 81 and the selector 91 in FIG. In the configuration shown in the figure, the decoder 81 decodes the digital data D1 to D4 stored in the corresponding memory 71, and based on the decoding result, only one analog switch in the selector 91 is turned on to turn on the reference voltages V1 to D4. An example of selecting one voltage from V16 is shown. That is, this case corresponds to the case where N is 4 described above.

【0010】図19は図17の液晶表示部10の構成例
を示す図であり、各画素P11〜P44は、図示のよう
に、複数のデータラインX1〜X4と複数のゲートライ
ンY1〜Y4の交差部に配置され、対応するゲートライ
ンが選択された時に対応するデータライン上の電圧情報
を伝達するトランスファゲート(TFT)と、対応する
TFTを介して伝達された情報を記憶する液晶容量とか
ら構成されている。前述のように、ここでは駆動方法を
簡単に説明するために4×4の単純な構成で示している
が、実際のLCDにおいては横方向に640、縦方向に
480ラインの合計640×480=307200個の
画素があるのが一般的であり、これを駆動するデータド
ライバは極めて大規模のものを必要とする。しかもカラ
ー表示のためには赤(R)、緑(G)および青(B)の
別に画素を持つ必要があるので、画素数の合計はこの3
倍となる。さらにカラー表現をフルカラーに近づけるた
めの階調制御を行うためには、図17で説明したデータ
ドライバのビット数を増やす必要がある。例えば、図1
8の構成ではビット数が4(D1〜D4)、電圧値が1
6(V1〜V16)のデータドライバとしたが、更にフ
ルカラーと呼ばれる26万色を表現するための各色の必
要とする階調数は64であり、アナログスイッチの数は
各データライン毎に64個必要となり、全体としては6
4×3×640=122880個のアナログスイッチを
必要とすることになる。また、これに応じてデータドラ
イバの外部から与える基準電圧の種類も64種類必要と
なる。さらに階調数を増やすためにはメモリ61〜6
4、メモリ71〜74、デコーダ81〜84等のディジ
タル回路の規模が大きくなることは言うまでもない。
FIG. 19 is a diagram showing an example of the configuration of the liquid crystal display section 10 of FIG. 17, in which each pixel P11 to P44 includes a plurality of data lines X1 to X4 and a plurality of gate lines Y1 to Y4. From a transfer gate (TFT) arranged at the intersection and transmitting voltage information on the corresponding data line when the corresponding gate line is selected, and a liquid crystal capacitance storing the information transmitted via the corresponding TFT. It is configured. As described above, a simple 4 × 4 configuration is shown here for the sake of simple explanation of the driving method, but in an actual LCD, a total of 640 × 480 = 480 in the horizontal direction and 480 lines in the vertical direction = Generally, there are 307,200 pixels, and the data driver for driving this requires a very large scale. In addition, since it is necessary to have pixels for red (R), green (G) and blue (B) for color display, the total number of pixels is 3
Doubled. Further, in order to perform the gradation control for bringing the color expression closer to the full color, it is necessary to increase the number of bits of the data driver described in FIG. For example, in FIG.
In the configuration of 8, the number of bits is 4 (D1 to D4) and the voltage value is 1
Although the data driver is 6 (V1 to V16), the number of gradations required for each color to express 260,000 colors called full color is 64, and the number of analog switches is 64 for each data line. Required, 6 as a whole
This requires 4 × 3 × 640 = 122880 analog switches. Further, accordingly, 64 types of reference voltages given from the outside of the data driver are required. To further increase the number of gradations, the memories 61 to 6
It goes without saying that the scale of the digital circuits such as 4, the memories 71 to 74, the decoders 81 to 84, etc. becomes large.

【0011】このように、従来のLCDではデータドラ
イバの階調数の増大に伴う種々の問題点があった。これ
に鑑み、本件出願人は、このような問題点を解消する新
規なデータドライバ回路を、特開平5−158446号
公報に開示した。すなわち、階調数の増大に伴うディジ
タル回路の規模の増大、アナログ・スイッチの数の増大
によるチップ面積の増大、外部からデータ・ドライバに
供給する基準電圧のための信号線の数の増大、及びデー
タ信号線の数の増大の問題を解決するものである。上記
公報にはいくつかの実施例が示されているが、その典型
例が図20に示すものである。また、図21は上記公報
に開示された発明の原理を説明するための図であり、図
22はその要部の構成を示す図であり、図23はデータ
ライン上の電圧波形例を含む動作タイミングを示す図で
ある。
As described above, the conventional LCD has various problems as the number of gradations of the data driver increases. In view of this, the applicant of the present application has disclosed a new data driver circuit for solving such a problem in Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-158446. That is, the scale of the digital circuit increases with the increase in the number of gray scales, the chip area increases due to the increase in the number of analog switches, the number of signal lines for the reference voltage supplied from the outside to the data driver increases, and This solves the problem of an increase in the number of data signal lines. Although some examples are shown in the above-mentioned publication, a typical example thereof is shown in FIG. FIG. 21 is a diagram for explaining the principle of the invention disclosed in the above publication, FIG. 22 is a diagram showing a configuration of a main part thereof, and FIG. 23 is an operation including an example of a voltage waveform on a data line. It is a figure which shows a timing.

【0012】図20は全体の構成を示しており、データ
ドライバ20Aにおいて、シフトレジスタ21は、1ラ
イン毎に制御回路40Aから供給されるスタート信号T
1により動作を開始し、同じく制御回路40Aから供給
されるクロックCK1により歩進してタイミング信号T
S1〜TS4を生成する。メモリ61〜64は、制御回
路40Aを通して供給される1ライン分のNビットの画
像データDT1〜DTNをそれぞれタイミング信号TS
1〜TS4に応答して保持する。1段目のメモリ61〜
64にデータが揃ったところで、制御回路40Bからの
タイミング信号T2に応答して次のラインのデータが到
来する前にメモリ61〜64内のデータが2段目のメモ
リ71〜74に移され、次のラインの画像データの保持
のためにメモリ61〜64が明け渡される。メモリ61
〜64、71〜74内の画像データは上位ビット群DT
Q〜DTNと下位ビット群DT1〜DTPに分けられて
記憶される。上位ビット群のデータはデコーダ81A〜
84Aに渡されて、画像データに対応したセレクタ91
〜94の1個のアナログ・スイッチを選択する信号に変
換される。そして、セレクタ91〜94の中のアナログ
・スイッチの1個がオンとなり、基準電源回路50の中
のいずれかの基準電圧が選択されて、対応するデータラ
インX1〜X4に出力される。基準電源回路50Aから
は固定基準電圧VR1〜VR4がV1A〜V4Aとして
出力されている。この基準電圧V1A〜V4Aの直流電
圧が各データラインの分布容量を充電する。セレクタ9
1〜94と直列にあるアナログ・スイッチS1〜S4は
各データライン毎に設けられた1ビットのメモリB1〜
B4によりそれぞれ制御され、また各メモリB1〜B4
は1ライン時間の最初に制御回路40Aから供給される
タイミング信号T4によりそれぞれセットされ、これに
よって各スイッチS1〜S4はオンとされる。ここまで
の動作形態は、図23の時点t1までの動作であり、前
述した図17の従来例と同じであるが、その次に第2の
メモリ71〜74の中の下位ビット群のデータを使って
データラインへ送出するデータを更に変化させること
で、下位ビット群のデータに対応した電圧を時分割で設
定することがこの従来例の特徴である。
FIG. 20 shows the entire configuration. In the data driver 20A, the shift register 21 has a start signal T supplied from the control circuit 40A for each line.
1 to start the operation, and stepwise by the clock CK1 also supplied from the control circuit 40A, and the timing signal T
S1 to TS4 are generated. The memories 61 to 64 output the N-bit image data DT1 to DTN for one line supplied through the control circuit 40A to the timing signal TS, respectively.
Hold in response to 1 to TS4. First-stage memory 61 to
When the data is gathered in 64, the data in the memories 61 to 64 are transferred to the memories 71 to 74 in the second stage before the data of the next line arrives in response to the timing signal T2 from the control circuit 40B. The memories 61 to 64 are released to hold the image data of the next line. Memory 61
The image data in 64 to 71 and 74 to 74 are high-order bit groups DT.
It is divided into Q to DTN and lower bit groups DT1 to DTP and stored. The data of the upper bit group is the decoder 81A-
84A, and the selector 91 corresponding to the image data
˜94 to convert a single analog switch select signal. Then, one of the analog switches in the selectors 91 to 94 is turned on, one of the reference voltages in the reference power supply circuit 50 is selected, and is output to the corresponding data line X1 to X4. Fixed reference voltages VR1 to VR4 are output as V1A to V4A from the reference power supply circuit 50A. The DC voltage of the reference voltages V1A to V4A charges the distributed capacitance of each data line. Selector 9
Analog switches S1 to S4 in series with 1 to 94 are 1-bit memories B1 to B1 provided for each data line.
B4 controls each memory, and each memory B1 to B4
Are set by the timing signal T4 supplied from the control circuit 40A at the beginning of one line time, whereby the switches S1 to S4 are turned on. The operation mode up to this point is the operation up to the time t1 in FIG. 23, which is the same as the conventional example in FIG. 17 described above, but next, the data of the lower bit group in the second memories 71 to 74 is The characteristic of this conventional example is that the voltage corresponding to the data of the lower bit group is set in a time division manner by further changing the data to be sent to the data line by using the data.

【0013】このような変化をさせるために、基準電源
回路50Aは、カウンタ51とディジタル−アナログ
(D−A)変換回路52とを有し、カウンタ51をタイ
ミング信号T2でクリアしてクロックCK3により歩進
させ、さらにD−A変換回路52を通すことにより階段
波電圧を生成し、この階段波電圧を直流の基準電圧VR
1〜VR4に加算して各データラインへ送出している。
この場合の波形例は図23に示されている。
In order to make such a change, the reference power supply circuit 50A has a counter 51 and a digital-analog (D-A) conversion circuit 52, and the counter 51 is cleared by the timing signal T2 and the clock CK3 is used. A staircase wave voltage is generated by stepping it and passing it through the D-A conversion circuit 52, and this staircase wave voltage is used as a DC reference voltage VR.
1 to VR4 are added and sent to each data line.
An example of the waveform in this case is shown in FIG.

【0014】一方、第2のメモリ71〜74内の下位ビ
ット群のデータDT1〜DTPは、それぞれ対応する比
較回路C1〜C4に入力され、カウンタ51の出力と比
較される。この比較結果に基づき両者が一致した時に一
致信号がそれぞれ対応するデータライン毎の1ビットメ
モリB1〜B4に出力され、これによってこれらのメモ
リB1〜B4はリセットされる。この時、各アナログ・
スイッチS1〜S4はオフとされ、その時点での基準電
圧がデータライン上の分布容量へ保持され、この後はこ
の分布容量に保持された電荷によりTFTを通して液晶
容量への充電が行われることになる。このようにして各
データラインの画像データに対応した電圧がデータライ
ンへ与えられることになる。データライン上の分布容量
の値は、データラインおよび対向電極の間に存在する液
晶を誘電体とした容量と、データラインおよびゲートラ
インの交差部の絶縁物を誘電体とした容量との合計値に
より本質的に形成されるものである。この値は、10.
4インチの液晶パネルで640×480画素の場合、1
00pF程度が典型値である。一方、液晶容量は1pF
程度以下であり、電荷の移動による電圧の変化は実用上
は問題を生じない。それはt1の時点までには、液晶容
量はTFTを通して既に最終値に近い値まで充電が行わ
れており、残りの電圧をデータラインの分布容量に蓄積
された電荷により充電すればよいからである。
On the other hand, the lower bit group data DT1 to DTP in the second memories 71 to 74 are input to the corresponding comparison circuits C1 to C4 and compared with the output of the counter 51. When the two match based on the result of this comparison, a match signal is output to the 1-bit memories B1 to B4 for each corresponding data line, whereby these memories B1 to B4 are reset. At this time, each analog
The switches S1 to S4 are turned off, the reference voltage at that time is held in the distributed capacitance on the data line, and thereafter, the liquid crystal capacitance is charged through the TFT by the charge held in the distributed capacitance. Become. In this way, the voltage corresponding to the image data of each data line is applied to the data line. The value of the distributed capacitance on the data line is the sum of the capacitance of the liquid crystal existing between the data line and the counter electrode as the dielectric and the capacitance of the insulator at the intersection of the data line and the gate line as the dielectric. Are essentially formed by This value is 10.
For a 640 x 480 pixel 4-inch LCD panel, 1
A typical value is about 00 pF. On the other hand, the liquid crystal capacitance is 1 pF
It is not more than a degree, and the change in voltage due to the movement of charges causes no problem in practical use. This is because the liquid crystal capacitance has already been charged to a value close to the final value through the TFT by the time of t1, and the remaining voltage may be charged by the charge accumulated in the distributed capacitance of the data line.

【0015】図21は、図20に示した従来例の原理を
説明するための図であり、(1)は等価回路を、(2)
はタイムチャートを示す。図において、VAは固定基準
電圧に階段波電圧を加算した基準電圧を示し、SWは画
像データに対応した電圧をVAの中から選択するための
セレクタ91〜94内のアナログ・スイッチである。ま
た、RDはデータラインの等価抵抗を示し、CDはデー
タラインの等価容量である。そしてQはアナログ・スイ
ッチとしてのTFTであり、CLは液晶容量である。対
角10.4インチで画素数640×480のカラー液晶
パネルの場合のこれらの典型的な値は、RDが10Kオ
ーム、CDは100pF、CLは1pF程度である。ま
た、TFTであるQのオン抵抗は1水平同期期間内に十
分に画像電圧を充電できるように設計される。640×
480画素の液晶パネルの場合の1水平同期期間は約3
0マイクロ秒であるので、TFTへの書き込み時間は2
0マイクロ秒程度以内となるように設計されるのが普通
であり、例えば、誤差0.1%以内に充電するための時
間は時定数の6.9倍とすればよいため、TFTのオン
抵抗と液晶容量の積である等価時定数は20/6.9=
2.9マイクロ秒以下とすればよく、この値からTFT
のオン抵抗は2.9Mオーム程度以下とすればよい。そ
して、図21の(2)に示すタイムチャートでt0から
t1までの時間を8マイクロ秒とし、階段電圧の1ステ
ップの時間を3.0マイクロ秒としたとすると、t0か
らt3までのスイッチSWがオフとなるまでに液晶容量
に充電される電圧の概略値は、VRの値を4.2Vと
し、1ステップの階段電圧値を0.2Vとしたとする
と、約4.3Vとなる。また、t3の時点ではデータラ
イン上の等価分布容量CD上の保持電圧は4.6Vであ
る。従って、t3時点以降のCDの電荷とCLの電荷の
再配分による電圧値は次式で表される。
FIG. 21 is a diagram for explaining the principle of the conventional example shown in FIG. 20, where (1) is an equivalent circuit and (2) is an equivalent circuit.
Shows a time chart. In the figure, VA represents a reference voltage obtained by adding a staircase voltage to a fixed reference voltage, and SW is an analog switch in the selectors 91 to 94 for selecting a voltage corresponding to image data from VA. Further, RD represents the equivalent resistance of the data line, and CD is the equivalent capacitance of the data line. Q is a TFT as an analog switch, and CL is a liquid crystal capacitance. Typical values of these in the case of a color liquid crystal panel having a diagonal of 10.4 inches and a number of pixels of 640 × 480 are RD of 10 K ohm, CD of 100 pF, and CL of about 1 pF. The on-resistance of Q, which is a TFT, is designed so that the image voltage can be sufficiently charged within one horizontal synchronizing period. 640x
In the case of a liquid crystal panel with 480 pixels, one horizontal synchronization period is about 3
Since it is 0 microsecond, the writing time to the TFT is 2
It is usually designed to be within 0 microseconds. For example, since the time for charging within 0.1% of error may be 6.9 times the time constant, the on-resistance of the TFT And the equivalent time constant, which is the product of the liquid crystal capacitance, is 20 / 6.9 =
It should be 2.9 microseconds or less. From this value, the TFT
The on-resistance of 1 may be about 2.9 M ohms or less. Then, assuming that the time from t0 to t1 is 8 microseconds and the time of one step of the staircase voltage is 3.0 microseconds in the time chart shown in (2) of FIG. 21, the switch SW from t0 to t3 is When the VR value is 4.2V and the step voltage value for one step is 0.2V, the approximate value of the voltage charged in the liquid crystal capacitance before the switch is turned off is about 4.3V. Further, at the time of t3, the holding voltage on the equivalent distributed capacitance CD on the data line is 4.6V. Therefore, the voltage value by the redistribution of the charge of CD and the charge of CL after the time t3 is expressed by the following equation.

【0016】 (100×4.6+1×4.3)/(100+1)=4.597V…(1) この値は理想的な充電電圧値である4.6Vに対して
0.1%以下の誤差である。このように誤差を小さくで
きるのは前述したようにスイッチSWがオフとなった時
点で液晶容量CLには既に約4.3Vの電圧が充電され
ており、最終値との電圧差が0.3Vと小さくなってい
るからである。なお、電荷の再配分のための電荷の移動
の時定数は液晶容量CLとデータラインの等価容量CD
の直列合成容量とQのオン抵抗との積として与えられ、
前述の数値例では約2.9マイクロ秒となる。一方電荷
の再配分として許容される時間は30−17=13マイ
クロ秒であり、これは電荷の再配分の時定数2.9マイ
クロ秒に対して4.5倍であるから、電圧差の0.3V
は0.3/EXP(4.5)≒3.3mV程度の誤差ま
で充電されることになり問題はない。
(100 × 4.6 + 1 × 4.3) / (100 + 1) = 4.597V (1) This value has an error of 0.1% or less with respect to an ideal charging voltage value of 4.6V. Is. As described above, the error can be reduced in this way, when the switch SW is turned off, the liquid crystal capacitance CL is already charged with a voltage of about 4.3V, and the voltage difference from the final value is 0.3V. Because it is getting smaller. It should be noted that the time constant of movement of charges for redistributing charges is determined by the liquid crystal capacitance CL and the equivalent capacitance CD of the data line.
Is given as the product of the series combined capacitance of Q and the on resistance of Q,
In the above numerical example, it is about 2.9 microseconds. On the other hand, the time allowed for redistribution of charges is 30−17 = 13 microseconds, which is 4.5 times the time constant of redistribution of charges of 2.9 microseconds. .3V
Is charged up to an error of about 0.3 / EXP (4.5) ≈3.3 mV, and there is no problem.

【0017】図22は、図20におけるデコーダ81A
の例、基準電源回路50A、セレクタ91〜94および
液晶パネル10の部分の詳細を示したものである。図示
の構成は、4種類の基準電圧V1A〜V4Aと各セレク
タ91〜94内の4個のアナログスイッチとにより16
値の階調を持たせる場合を示している。このような構成
をとることにより、前述の図17に示した従来例よりも
大幅な回路の削減が可能であることが分かる。特に、図
18に示したデコーダ81の構成と図22のデコーダ8
1Aの構成とを比較してみると、その削減の効果を見る
ことができる。
FIG. 22 shows the decoder 81A shown in FIG.
Of the reference power supply circuit 50A, the selectors 91 to 94, and the liquid crystal panel 10 in detail. The configuration shown in the figure is 16 by four types of reference voltages V1A to V4A and four analog switches in each of the selectors 91 to 94.
The case where the gradation of the value is given is shown. It can be seen that by adopting such a configuration, it is possible to significantly reduce the number of circuits as compared with the conventional example shown in FIG. In particular, the configuration of the decoder 81 shown in FIG. 18 and the decoder 8 shown in FIG.
The effect of the reduction can be seen by comparing with the configuration of 1A.

【0018】[0018]

【発明が解決しようとする課題】上述のように、図20
に示した従来の例は、図17に示した従来の一般的な例
に比べて大幅な回路の削減が可能であり、この回路を採
用すれば、多階調の液晶表示装置の駆動回路のコストを
大幅に低減できる効果がある。しかし、この従来例はそ
の優れた方式にもかかわらず、階段波の数を増加させて
階調数を増大させようとすると、限界がある。それはデ
ータラインの抵抗値と容量値が大きいと、階段波の変化
に応答してデータラインを充電する速度が遅くなり、充
電時間が短くなると誤差を生じるからである。この問題
を図24を参照して説明する。図24の(1)は充電動
作における等価回路を示す図である。実際のデータライ
ンは分布定数回路であり、このような単純なモデルとは
異なるが、定性的にはここに示す1次ローパス・フィル
タによって解析することは可能である。図において、抵
抗RDはデータラインの等価抵抗値を示し、CDは等価
容量を示す。図24の(2)は階段波である信号源VS
の波形と出力波形VBを示したものであり、階段波の1
段階の時間Tと充電の時定数、RD×CDが等しい場合
の応答波形として示してある。この図で充電の誤差を各
段階波毎にe1、e2、e3、…として計算すると、そ
の誤差は次式で表すことができる。
As described above, as shown in FIG.
In the conventional example shown in FIG. 17, compared with the conventional general example shown in FIG. 17, it is possible to significantly reduce the number of circuits, and by adopting this circuit, the driving circuit of the multi-gradation liquid crystal display device can be There is an effect that the cost can be significantly reduced. However, in spite of its excellent method, this conventional example has a limit when increasing the number of stairs to increase the number of gradations. This is because when the resistance value and the capacitance value of the data line are large, the speed of charging the data line in response to the change in the staircase becomes slow, and an error occurs when the charging time becomes short. This problem will be described with reference to FIG. FIG. 24 (1) is a diagram showing an equivalent circuit in the charging operation. The actual data line is a distributed constant circuit, which is different from such a simple model, but can be qualitatively analyzed by the first-order low-pass filter shown here. In the figure, the resistor RD indicates the equivalent resistance value of the data line, and CD indicates the equivalent capacitance. 24 (2) shows a signal source VS that is a staircase wave.
And the output waveform VB are shown.
It is shown as a response waveform when the time T of the stage, the time constant of charging, and RD × CD are equal. When the charging error is calculated as e1, e2, e3, ... For each step wave in this figure, the error can be expressed by the following equation.

【0019】 eN=ΔVm(1−mN )/(1−m) …(2) ここで、Nは階段の番号を表し、mはEXP(−T/
τ)であり、ΔVは1階段波の電圧値、Tは1階段波の
時間、τは充電の時定数であり、具体的にはRD×CD
である。この式に実際の装置における具体的な数値を適
用して誤差を計算してみると、表1のようになる。
EN = ΔVm (1-m N ) / (1-m) (2) Here, N represents the step number, and m is EXP (-T /
τ), ΔV is the voltage value of one staircase wave, T is the time of one staircase wave, and τ is the time constant of charging. Specifically, RD × CD
Is. When the error is calculated by applying a specific numerical value in the actual device to this formula, it becomes as shown in Table 1.

【0020】[0020]

【表1】 [Table 1]

【0021】表1では、mがEXP(−2)=0.13
5、EXP(−1)=0.368、EXP(−0.5)
=0.607の例について示している。この結果からわ
かるように、充電の時定数が大きいと誤差が増大し、そ
の差が大きくなる。表1に計算した誤差は誤差をΔVで
割り算して正規化したものである。つまり誤差の値が1
とは、各階段波で充電される最終電圧が丁度1段階の電
圧値だけ真値と異なることを意味する。
In Table 1, m is EXP (-2) = 0.13.
5, EXP (-1) = 0.368, EXP (-0.5)
= 0.607 is shown. As can be seen from this result, when the charging time constant is large, the error increases and the difference becomes large. The error calculated in Table 1 is obtained by dividing the error by ΔV and normalizing it. That is, the error value is 1
Means that the final voltage charged in each staircase wave differs from the true value by exactly one level of voltage value.

【0022】表1に示す誤差は大きく、階調数を増加さ
せた場合には、この誤差が階調表示の誤差として問題に
なる。本発明はこのような問題を解決するためのもので
あり、図20に示した簡単な駆動回路で階調数を増加さ
せた場合にも、階調表示の誤差が低減できる液晶表示装
置の駆動回路の実現を目的とする。
The errors shown in Table 1 are large, and when the number of gradations is increased, this error becomes a problem as an error in gradation display. The present invention is intended to solve such a problem, and drives a liquid crystal display device capable of reducing an error in gradation display even when the number of gradations is increased by the simple driving circuit shown in FIG. The purpose is to realize the circuit.

【0023】[0023]

【課題を解決するための手段】図1は本発明の原理構成
を示す図である。上記目的を実現する本発明の階調表示
アクティブ駆動型液晶表示装置のデータライン駆動回路
においては、基準電源回路50Pが画像データの上位ビ
ット群に対応した複数種類の固定電圧のそれぞれに画像
データの下位ビット群に対応した電圧を付加した階段波
状に変化する複数種類の基準電圧を順次生成し、印加電
圧選択手段22は画像データの上位ビット群に対応した
基準電圧がデータラインに印加されるように選択すると
共に画像データの下位ビット群に対応した電圧が印加さ
れた時点で基準電圧のデータラインへの印加を停止す
る。これにより、印加停止時点の基準電圧をデータライ
ンの分布容量に画像データとして保持させることで階調
制御が行われる。このようなデータライン駆動回路にお
いて、上記目的を達成するため、基準電源回路は、階段
波状に変化する基準電圧の各段階において、初期部分で
は前記画像データの下位ビット群に対応した電圧を付加
した電圧より変化量が大きくなる電圧を出力し、残り部
分で前記画像データの下位ビット群に対応した電圧を付
加した電圧になるように変化する基準電圧を各種類毎に
発生させることを特徴とする。
FIG. 1 is a diagram showing the principle configuration of the present invention. In the data line drive circuit of the gradation display active drive type liquid crystal display device of the present invention which realizes the above object, the reference power supply circuit 50P outputs the image data to each of a plurality of types of fixed voltages corresponding to the upper bit group of the image data. A plurality of types of reference voltages that change in a staircase waveform to which a voltage corresponding to the lower bit group is added are sequentially generated, and the applied voltage selection unit 22 applies the reference voltage corresponding to the higher bit group of the image data to the data line. When the voltage corresponding to the lower bit group of the image data is applied, the application of the reference voltage to the data line is stopped. Thus, the gradation control is performed by holding the reference voltage at the time of stopping the application in the distributed capacitance of the data line as image data. In such a data line drive circuit, in order to achieve the above object, the reference power supply circuit adds a voltage corresponding to the lower bit group of the image data in the initial portion at each stage of the reference voltage that changes in a staircase waveform. It is characterized in that a voltage whose amount of change is larger than the voltage is output, and a reference voltage that changes so as to become a voltage added with a voltage corresponding to the lower-order bit group of the image data in the remaining portion is generated for each type. .

【0024】図2は、上記のような駆動回路において、
基準電源回路を実現する回路の基本構成の例をブロック
図で示した本発明の原理構成図であり、基準電源回路5
0Pは、画像データの上位ビット群に対応した複数種類
の固定電圧を発生する固定並列基準電圧源Vと、画像デ
ータの下位ビット群に対応し階段波状に変化する電圧を
順次発生する階段波発生手段Sと、前記階段波状の電圧
の各段階の初期部分に対応してパルスを発生するパルス
発生手段Pと、それらを加算する加算手段Aとを備える
ことを特徴とする。
FIG. 2 shows a driving circuit as described above.
It is a principle block diagram of the present invention which showed the example of the basic composition of the circuit which realizes a standard power supply circuit by the block diagram.
0P is a fixed parallel reference voltage source V that generates a plurality of types of fixed voltages corresponding to the upper bit group of the image data, and a staircase wave generation that sequentially generates a voltage that changes in a staircase waveform corresponding to the lower bit group of the image data. Means S, pulse generation means P for generating a pulse corresponding to the initial portion of each step of the staircase voltage, and addition means A for adding them are characterized.

【0025】基準電源回路を実現する他の回路は、複数
の抵抗器が直列に接続された抵抗ストリングと、該抵抗
ストリングの一端に接続された定電流源と、階段波電圧
発生手段と、パルス発生手段と、前記階段波電圧発生手
段の出力と前記パルス発生手段の出力を加算し前記抵抗
ストリングの他端に接続された加算手段と、前記抵抗ス
トリングの各抵抗器の接続点の電位にそれぞれ応答して
前記データラインに供給されるべき基準電圧をそれそれ
発生する複数のオペアンプとを備えることでも実現でき
る。
Another circuit that realizes the reference power supply circuit is a resistor string in which a plurality of resistors are connected in series, a constant current source connected to one end of the resistor string, a staircase voltage generator, and a pulse. Generating means, adding means for adding the output of the staircase voltage generating means and the output of the pulse generating means and connected to the other end of the resistance string, and the potential at the connection point of each resistor of the resistance string, respectively. It can also be realized by providing a plurality of operational amplifiers which respectively generate the reference voltage to be supplied to the data line in response.

【0026】[0026]

【作用】図3は本発明の原理を説明するための図であ
り、(1)はデータラインを含む等価回路を示し、
(2)は等価回路における各部の電圧波形を示す。図3
の(1)において、VPは図1におけるパルス発生手段
Pの出力であり、VLは階段波発生手段Sの出力、VR
は固定並列基準電圧源Vの出力である。SWは図2に示
すデータドライバ20P内のアナログ・スイッチであ
り、データラインが表示データに対応した値に充電され
るとオフする。RD及びCDはそれぞれデータラインの
等価抵抗及び等価容量である。QはTFT、CLは液晶
容量である。VAは加算手段Aの出力であり、VBはデ
ータラインの通ったデータ電圧のQへの入力電圧値であ
り、VCは液晶容量への充電電圧値である。
FIG. 3 is a diagram for explaining the principle of the present invention. (1) shows an equivalent circuit including data lines,
(2) shows the voltage waveform of each part in the equivalent circuit. Figure 3
(1), VP is the output of the pulse generating means P in FIG. 1, VL is the output of the staircase wave generating means S, VR
Is the output of the fixed parallel reference voltage source V. SW is an analog switch in the data driver 20P shown in FIG. 2, which turns off when the data line is charged to a value corresponding to the display data. RD and CD are the equivalent resistance and equivalent capacitance of the data line, respectively. Q is a TFT and CL is a liquid crystal capacitance. VA is the output of the adding means A, VB is the input voltage value to Q of the data voltage passed through the data line, and VC is the charging voltage value to the liquid crystal capacitance.

【0027】図4は図3における充電の様子を、充電の
時定数τ=RD×CDとパルス電圧との関係を変えた場
合について示しており、条件によって充電の電圧波形が
異なることがわかる。ケース1は最初のパルス電圧VN
による充電電圧VKが階段波の最終電圧VMよりも小さ
い場合を示し、ケース2はこの値VKがVMよりも大き
い場合を示し、ケース3はVK=VMの場合を示す。充
電におけるVK、及び充電の最終電圧値VLは次式によ
って表される。
FIG. 4 shows the state of charging in FIG. 3 when the relationship between the charging time constant τ = RD × CD and the pulse voltage is changed, and it can be seen that the charging voltage waveform differs depending on the conditions. Case 1 is the first pulse voltage VN
Shows the case where the charging voltage VK is smaller than the final voltage VM of the staircase wave, Case 2 shows the case where this value VK is larger than VM, and Case 3 shows the case where VK = VM. VK in charging and the final voltage value VL in charging are represented by the following equation.

【0028】 VK=VN(1−EXP(−TP/τ)) …(3) VL=VM+(VK−VM)EXP(−TQ/τ) …(4) 充電の誤差ΔEは次式で表される。 ΔE=VM−VL …(5) ケース3になる条件は、式(3)においてVK=VMと
することにより得られ、次式のようになる。
VK = VN (1−EXP (−TP / τ)) (3) VL = VM + (VK−VM) EXP (−TQ / τ) (4) The charging error ΔE is expressed by the following equation. It ΔE = VM−VL (5) The condition for Case 3 is obtained by setting VK = VM in Expression (3) and is as shown in the following Expression.

【0029】 VM=VN(1−EXP(−TP/τ)) …(6) 式(6)を満たすようにVN又はTPを調整することに
より、ケース3のような充電が行われることになる。例
えば、TP=τとすると、VNを次式であらわされるよ
うにすればよい。 VN=VM(1/e)=2.7VM …(7) 図3の充電の波形例は、図4のケース2の場合を示して
いる。
VM = VN (1−EXP (−TP / τ)) (6) By adjusting VN or TP so as to satisfy the expression (6), charging as in case 3 is performed. . For example, if TP = τ, VN may be represented by the following equation. VN = VM (1 / e) = 2.7VM (7) The charging waveform example in FIG. 3 shows the case 2 in FIG.

【0030】いずれにしろ、パルスの条件を適当に選択
することにより、各段階における最終的な充電値と所望
の充電値との差を小さくすることが可能である。図3及
び図4では、階段波は電圧値が順に大きくなり、パルス
が正の場合の例を示しているが、階段波の電圧値を順に
小さくする場合もあり、その場合にはパルスを負にする
ればよい。
In any case, by appropriately selecting the pulse conditions, it is possible to reduce the difference between the final charge value and the desired charge value at each stage. FIGS. 3 and 4 show an example in which the voltage value of the staircase wave sequentially increases and the pulse is positive. However, the voltage value of the staircase wave may decrease in order, and in that case, the pulse value becomes negative. You can

【0031】[0031]

【実施例】図5は本発明の第1実施例としてのLCDの
全体構成を示す図であり、図20に示した下位ビット群
に対応する階調電圧を階段波として時分割で供給する従
来例に本発明を適用した実施例であり、基準電源を図2
の原理構成図に示した構成で実現したものである。
FIG. 5 is a diagram showing the overall structure of an LCD as a first embodiment of the present invention, in which a grayscale voltage corresponding to the lower bit group shown in FIG. FIG. 2 is an embodiment in which the present invention is applied to an example, and a reference power source is shown in FIG.
It is realized by the configuration shown in the principle configuration diagram of.

【0032】図20に示した従来例と本実施例との相違
点は、図示のように、基準電源50Bの部分にパルス発
生器53を追加したことと、それに応じて加算器を3入
力にしたこと、及び制御回路40Bにパルス発生器53
を制御する信号を生成する機能を設けたことであり、本
実施例においては、画像データとして上位2ビット、下
位2ビットが供給される。
The difference between the conventional example shown in FIG. 20 and the present example is that a pulse generator 53 is added to the reference power source 50B as shown in the figure, and the adder has three inputs accordingly. And the pulse generator 53 in the control circuit 40B.
That is, the function of generating a signal for controlling the above is provided, and in the present embodiment, upper 2 bits and lower 2 bits are supplied as image data.

【0033】図6は本実施例におけるデータライン上の
電圧波形例と、基準電源の出力する電圧波形例とを示す
図である。図5の回路により、図6の(2)に示すよう
な4種類の基準電圧が出力される。すなわち、固定基準
電圧としては1.8V(VR1)、2.6V(VR
2)、3.4V(VR3)、4.2V(VR4)が出力
され、これに0.2Vづつ増加する階段波が付加され、
更に階段波の各ステップの前半部分では0.2V弱のパ
ルスが加算され、図示のように変化する基準電圧が出力
される。
FIG. 6 is a diagram showing an example of the voltage waveform on the data line and an example of the voltage waveform output from the reference power source in this embodiment. The circuit of FIG. 5 outputs four types of reference voltages as shown in (2) of FIG. That is, the fixed reference voltage is 1.8V (VR1), 2.6V (VR
2) 3.4V (VR3) and 4.2V (VR4) are output, and a staircase wave increasing by 0.2V is added to this,
Further, in the first half of each step of the staircase wave, a pulse of a little less than 0.2 V is added, and the changing reference voltage is output as shown.

【0034】このような基準電圧をデータラインに印加
した時のデータライン上の電圧波形は、図6の(1)の
ようになる。図の右側には対応する画像データを示して
ある。例えば、上位2ビットが「1、0」で下位2ビッ
トが「1、0」の場合には、3番目の固定基準電圧が
3.4Vの電圧供給線が選択され、この電圧供給線が
3.8Vになった3番目のステップの時点でスイッチが
切り離される。ここでは、図3のケース2の場合のよう
にパルスの電圧値が理想的な場合より若干大きく、デー
タライン上の電圧が微小量オーバーシュートする場合を
示しているが、パルスの電圧値等の条件を適当に選択す
ることにより、図3のケース3のような電圧波形にする
ことが可能である。いずれにしろ、そのような電圧波形
に近くなる条件を選定することにより、各ステップの最
後の時点におけるデータラインの電圧は所望の固定基準
電圧に階段波電圧を加算した電圧にほぼ一致することに
なり、誤差を低減することができる。
The voltage waveform on the data line when such a reference voltage is applied to the data line is as shown in (1) of FIG. The corresponding image data is shown on the right side of the figure. For example, when the upper 2 bits are “1,0” and the lower 2 bits are “1,0”, the voltage supply line having the third fixed reference voltage of 3.4 V is selected, and this voltage supply line is 3 The switch is disconnected at the time of the third step when the voltage reaches 0.8V. Here, the case where the voltage value of the pulse is slightly larger than the ideal case and the voltage on the data line overshoots by a small amount as in case 2 of FIG. 3 is shown. By appropriately selecting the conditions, it is possible to obtain a voltage waveform as in case 3 of FIG. In any case, by selecting conditions that approximate such a voltage waveform, the voltage of the data line at the end of each step is approximately equal to the desired fixed reference voltage plus the staircase voltage. Therefore, the error can be reduced.

【0035】図5の実施例では、加算器を3入力とし、
固定基準電圧と、階段波電圧と、パルス電圧を同時に加
算する構成を用いたが、回路構成をより簡単にする各種
の変形例が可能である。図7は基準電源50Bの部分の
第1の変形例をより詳細に示した図である。図7におい
て、52は制御回路40Bから出力される画像データの
下位ビットデータD2、D1を階段波状に変化するアナ
ログ電圧に変換するアナログ・ディジタル変換器(D−
A)である。53は階段波の各ステップの前半部分でパ
ルスを発生するパルス発生器である。VRは基準電圧V
Aを抵抗器R1〜R5により分圧して4種類の基準電圧
VR1〜VR4を生成し、この電圧をオペアンプOP1
1〜OP14により低インピーダンス化して出力する部
分である。以上の出力を加算する加算器は、D/A変換
器52の出力とパルス発生器53の出力とを加算する第
1加算器AD1と、基準電圧VR1〜VR4と第1加算
器AD1の出力をそれぞれ加算する4個の加算器で構成
される第2加算器AD2で構成される。第2加算器AD
2のいずれの加算器も抵抗器R61〜R64、R71〜
R74、及びオペアンプOP21〜OP24で構成され
るもので、各加算器の利得は抵抗器R81A〜R84A
と抵抗器R91〜R94で決定される。このように2入
力の加算器を1個付加することにより、3入力の加算器
を2入力にすることができる。
In the embodiment of FIG. 5, the adder has three inputs,
Although the configuration in which the fixed reference voltage, the staircase wave voltage, and the pulse voltage are added at the same time is used, various modifications that simplify the circuit configuration are possible. FIG. 7 is a diagram showing the first modification of the reference power source 50B in more detail. In FIG. 7, reference numeral 52 denotes an analog / digital converter (D-) that converts the lower bit data D2 and D1 of the image data output from the control circuit 40B into an analog voltage that changes stepwise.
A). Reference numeral 53 is a pulse generator that generates a pulse in the first half of each step of the staircase wave. VR is the reference voltage V
A is divided by resistors R1 to R5 to generate four types of reference voltages VR1 to VR4, and these voltages are set to an operational amplifier OP1.
1 to OP14, which is a portion for reducing the impedance and outputting. The adder for adding the above outputs is a first adder AD1 for adding the output of the D / A converter 52 and the output of the pulse generator 53, the reference voltages VR1 to VR4 and the output of the first adder AD1. It is composed of a second adder AD2 composed of four adders for adding respectively. Second adder AD
Any of the two adders has resistors R61 to R64, R71 to
It is composed of R74 and operational amplifiers OP21 to OP24, and the gain of each adder is resistors R81A to R84A.
And the resistors R91 to R94. By thus adding one 2-input adder, the 3-input adder can have 2 inputs.

【0036】また、本出願人は特願平4−248024
号で、複数の固定基準電圧に階段波状に変化する電圧を
加算する回路を簡単にする構成を開示しているが、図8
はそこで開示した回路例にパルス発生器を付加すること
により実現した基準電源の変形例を示している。図8に
おいて、IGは基準電源VPと、コレクタがオペアンプ
OP1Aの非反転入力端に接続されたPNP型トランジ
スタQ1と、このトランジスタのベースとグランドの間
に接続された抵抗器RP1と、トランジスタQ1のエミ
ッタと基準電源VPの間に接続された抵抗器RP2と、
基準電源VPとトランジスタQ1のベースの間に逆方向
に接続されたツェナダイオードZDとから構成される定
電流源である。SPGは階段波信号とパルス信号を加算
した信号を発生する階段パルス電圧発生部であり、画像
データの下位ビットデータD2、D1を階段波状に変化
するアナログ電圧に変換するD−A変換器DACと、パ
ルス信号を発生するパルス発生器53とそれらの信号を
加算する加算回路AD3で構成され、第1の固定基準電
圧に階段波とパルスを加算した電圧を発生させる。階段
パルス電圧発生部SPGは定電流源IGに抵抗器R1
A、R2A、R3Aを介して接続され、各抵抗器の部分
に固定基準電圧に階段波とパルスを加算した電圧が生成
されるので、オペアンプOP1A〜OP4Aで低インピ
ーダンス化して出力する。図5及び図7と図8を比較し
て明らかなように、図8のような構成を用いることによ
り、オペアンプや抵抗器の個数を低減して回路を簡単に
することができる。
Further, the applicant of the present invention filed Japanese Patent Application No. 4-248024.
8 discloses a configuration that simplifies a circuit that adds a voltage that changes in a stepwise manner to a plurality of fixed reference voltages.
Shows a modification of the reference power supply realized by adding a pulse generator to the circuit example disclosed therein. In FIG. 8, IG is a reference power supply VP, a PNP transistor Q1 whose collector is connected to the non-inverting input terminal of the operational amplifier OP1A, a resistor RP1 connected between the base of this transistor and ground, and a transistor Q1. A resistor RP2 connected between the emitter and the reference power supply VP,
It is a constant current source composed of a reference power supply VP and a Zener diode ZD connected in the opposite direction between the base of the transistor Q1. The SPG is a staircase pulse voltage generator that generates a signal obtained by adding a staircase wave signal and a pulse signal, and a DA converter DAC that converts the lower bit data D2 and D1 of the image data into an analog voltage that changes like a staircase wave. , A pulse generator 53 that generates a pulse signal and an adder circuit AD3 that adds those signals, and generates a voltage obtained by adding a staircase wave and a pulse to the first fixed reference voltage. The staircase pulse voltage generator SPG has a constant current source IG and a resistor R1.
Since a voltage obtained by adding a staircase wave and a pulse to a fixed reference voltage is generated in each resistor portion by being connected via A, R2A, and R3A, the operational amplifiers OP1A to OP4A reduce the impedance and output. As is clear from comparison between FIGS. 5 and 7 and FIG. 8, by using the configuration shown in FIG. 8, the number of operational amplifiers and resistors can be reduced and the circuit can be simplified.

【0037】また、上記の例ではパルスの加算はすべて
アナログ信号で行われるが、階段波とパルスの加算をデ
ィジタル信号で行った後、加算した信号をD−A変換器
でディジタル信号に変換することも可能である。図9は
そのような基準電源回路の例である。図9に示すよう
に、図20に示した従来例の及び図5、7、8に示した
基準電源回路との相違点は、カウンタ51の出力に、パ
ルスに相当する制御回路40Bからのディジタル信号を
加算する加算器AD4を設け、その出力をD−A変換器
52でアナログ信号に変換する点である。従って、固定
基準電圧VR1〜VR4との加算は、従来と同様に2入
力加算器で行うことができる。
In the above example, the addition of pulses is all performed by analog signals. However, after the addition of staircase waves and pulses by digital signals, the added signals are converted into digital signals by a DA converter. It is also possible. FIG. 9 is an example of such a reference power supply circuit. As shown in FIG. 9, the difference between the conventional example shown in FIG. 20 and the reference power supply circuit shown in FIGS. 5, 7 and 8 is that the output of the counter 51 corresponds to the digital signal from the control circuit 40B corresponding to the pulse. The point is that an adder AD4 for adding signals is provided, and the output thereof is converted into an analog signal by the DA converter 52. Therefore, the addition with the fixed reference voltages VR1 to VR4 can be performed by the 2-input adder as in the conventional case.

【0038】第1実施例では、階段波は順に電圧値が増
加し、パルスも正であったが、電圧値が順に減少する階
段波を使用することも可能であり、第2実施例は電圧値
が順に減少する階段波を使用する場合に本発明を適用し
た実施例である。図10は第2実施例の液晶表示装置の
構成を示す図であり、図11は第2実施例におけるデー
タライン上の電圧波形と基準電源の波形例を示す図であ
る。
In the first embodiment, the voltage value of the staircase wave sequentially increases and the pulse is also positive, but it is also possible to use the staircase wave whose voltage value sequentially decreases. In the second embodiment, the voltage value is increased. It is an embodiment to which the present invention is applied when a staircase wave whose value decreases in order is used. FIG. 10 is a diagram showing the structure of the liquid crystal display device of the second embodiment, and FIG. 11 is a diagram showing an example of the voltage waveform on the data line and the waveform of the reference power source in the second embodiment.

【0039】第1実施例と第2実施例の相違点は、上記
のように固定の基準電源に加算する階段波が順に減少す
ることである。基準電圧VR1〜VR4としては図6の
基準電圧よりも高い2.4V(VR1)、3.2V(V
R2)、4.0V(VR3)、4.8V(VR4)が発
生され、D−A変換器52はカウンタ51の出力を負の
アナログ電圧値に変換して順に0.2Vづつ減少する負
の階段波を発生し、パルス発生器53も0.2V弱の負
のパルスを発生する。これにより、図11の(2)のよ
うな基準電源波形が得られる。
The difference between the first embodiment and the second embodiment is that the staircase wave added to the fixed reference power source decreases in sequence as described above. The reference voltages VR1 to VR4 are higher than the reference voltage of FIG. 6 by 2.4V (VR1) and 3.2V (V
R2), 4.0V (VR3), 4.8V (VR4) are generated, and the DA converter 52 converts the output of the counter 51 into a negative analog voltage value and decreases by 0.2V in order. A staircase wave is generated, and the pulse generator 53 also generates a negative pulse of a little less than 0.2V. As a result, the reference power supply waveform as shown in (2) of FIG. 11 is obtained.

【0040】カウンタ51の出力は論理的に反転された
後比較器C1〜C4に入力される。従って、下位ビット
が「1、1」の時には各基準電圧の最初のステップ、す
なわち各固定基準電圧が出力されている時に切り離さ
れ、「1、0」の時には次のステップの電圧が出力され
ている時に切り離されという具合にデータラインの電圧
が設定される。この場合も、負のパルスが印加されるた
め、階段波の各ステップにおける電圧は短時間に所望の
電圧なる。
The output of the counter 51 is logically inverted and then input to the comparators C1 to C4. Therefore, when the lower bit is "1, 1", it is disconnected at the first step of each reference voltage, that is, when each fixed reference voltage is output, and when it is "1, 0", the voltage of the next step is output. The voltage of the data line is set such that it is disconnected when it is on. Also in this case, since the negative pulse is applied, the voltage at each step of the staircase wave becomes a desired voltage in a short time.

【0041】第1実施例においては階段波上に変化する
各基準電圧に更に正のパルスを加算するため、基準電源
から出力される最高電圧はパルスの分だけ大きくなる。
そのため、セレクタ91〜94に入力される電圧が高く
なり、セレクタ内部のアナログ・スイッチのオン・オフ
可能な電圧レベルを越える恐れがあり、その分アナログ
・スイッチの動作電圧範囲を大きくする必要があった。
しかし、第2実施例のような構成を用いれば、基準電源
から出力される最高電圧が大きくなることはないためこ
のような恐れはなく、より自由度の高い駆動が可能にな
る。
In the first embodiment, since a positive pulse is further added to each reference voltage changing on the staircase wave, the maximum voltage output from the reference power source becomes larger by the amount of the pulse.
Therefore, the voltage input to the selectors 91 to 94 becomes high, and there is a possibility that the voltage level at which the analog switch inside the selector can be turned on and off is exceeded, and it is necessary to increase the operating voltage range of the analog switch accordingly. It was
However, if the configuration of the second embodiment is used, the maximum voltage output from the reference power source does not increase, so there is no such fear, and driving with a higher degree of freedom becomes possible.

【0042】また、液晶表示装置においては、一方にの
み電界を印加すると液晶材料が分極してしまうという問
題がある。このような問題を防ぐため、液晶素子に印加
する電圧を交互に正負の電圧に切り換えることが行われ
る。このような場合には、正の電圧を印加する時には、
第2実施例のように順に減少する階段波と負のパルスを
加算し、負の電圧を印加する時には、順に増加する階段
波と正のパルスを加算するようにする。
Further, in the liquid crystal display device, there is a problem that the liquid crystal material is polarized when an electric field is applied to only one side. In order to prevent such a problem, the voltage applied to the liquid crystal element is alternately switched between positive and negative voltages. In such a case, when applying a positive voltage,
As in the second embodiment, the step wave and the negative pulse that decrease in sequence are added, and when the negative voltage is applied, the step wave and the positive pulse that increase in order are added.

【0043】第1及び第2実施例においては、画像デー
タの下位ビットに対応する階段波の電圧が出力されてい
ることを検出するために、各データライン毎の下位ビッ
トの値と階段波のステップを示すカウンタの値とを比較
する比較器を設けたが、階段波のステップは所定の時間
で変化するので、これを時間制御することが可能であ
る。
In the first and second embodiments, in order to detect that the voltage of the step wave corresponding to the lower bit of the image data is output, the value of the lower bit and the step wave of each data line are detected. Although the comparator for comparing the value of the counter indicating the step is provided, since the step of the staircase wave changes at a predetermined time, this can be time-controlled.

【0044】第3実施例は画像データの下位ビットに対
応した階段波の電圧が出力されている時のスイッチの切
り離しを時間制御する例であり、その構成を図12に示
す。図示のように、第3実施例の第1実施例との相違点
は、第1実施例におけるデータライン毎の1ビットメモ
リBi(i=1〜4)と比較器Ci(i=1〜4)の代
わりに、基準時間発生器TBと選択回路Gi(i=1〜
4)を設けたことであり、その他の点については第1実
施例の構成と同じである。
The third embodiment is an example of controlling the disconnection of the switch when the voltage of the staircase wave corresponding to the lower bit of the image data is output, and the configuration thereof is shown in FIG. As shown in the figure, the difference between the third embodiment and the first embodiment is that the 1-bit memory Bi (i = 1 to 4) for each data line and the comparator Ci (i = 1 to 4) in the first embodiment. ) Instead of the reference time generator TB and the selection circuit Gi (i = 1 to 1).
4) is provided, and other points are the same as the configuration of the first embodiment.

【0045】図13は第3実施例における基準時間発生
器TBと選択回路G1の回路構成を示す図である。図1
3に示すように、基準時間発生器TBは9個のインバー
タ、7個のNOR回路、3個のNAND回路から構成さ
れ、選択回路G1は2個のインバータ、4個のNOR回
路、5個のNAND回路で構成される。図14は第3実
施例のタイムチャートである。これらの図を参照して第
3実施例の動作について説明する。
FIG. 13 is a diagram showing a circuit configuration of the reference time generator TB and the selection circuit G1 in the third embodiment. Figure 1
3, the reference time generator TB is composed of 9 inverters, 7 NOR circuits, 3 NAND circuits, and the selection circuit G1 is 2 inverters, 4 NOR circuits, 5 NAND circuits. It is composed of a NAND circuit. FIG. 14 is a time chart of the third embodiment. The operation of the third embodiment will be described with reference to these drawings.

【0046】パルス発生器を動作状態にする信号T2が
「低(L)」で、且つ信号T5が「L」の時、回路は動
作状態になり、基準時間発生器TBの出力TBi(i=
1〜4)はすべて「高(H)」になる。カウンタ51へ
のクロック信号CK3Aによりカウンタ51の出力D1
CとD0Cが変化するのに応じて、基準時間発生器TB
の出力TBi(i=1〜4)は図のように変化する。D
1とD2は下位ビットのデータであり、このデータに応
じて選択回路G1で出力TBiのいずれかが選択され
る。例えば、D1とD2が「1、0」であれば、TB3
が選択され、E1としてTB3が出力される。TB3は
3番目のステップが終了した時点で「L」になるため、
スイッチS1はこの時点で切り離され、データラインX
1はその直前の電圧になる。このようにして、画像デー
タに対応した電圧がデータラインに印加される。第3実
施例においても、各ステップの前半部分では基準電圧に
階段波を加えた電圧より高い電圧が基準電源より出力さ
れ、後半部分では基準電圧に階段波を加えた電圧が基準
電源より出力されるため、データラインの電圧は短時間
で所望の電圧になる。
When the signal T2 which activates the pulse generator is "low (L)" and the signal T5 is "L", the circuit is activated and the output TBi (i = i = i) of the reference time generator TB is output.
1 to 4) are all “high (H)”. Output D1 of counter 51 by clock signal CK3A to counter 51
As the C and D0C change, the reference time generator TB
Output TBi (i = 1 to 4) changes as shown in the figure. D
1 and D2 are lower bit data, and one of the outputs TBi is selected by the selection circuit G1 according to this data. For example, if D1 and D2 are "1, 0", TB3
Is selected and TB3 is output as E1. TB3 becomes "L" at the end of the third step, so
The switch S1 is disconnected at this point and the data line X
1 is the voltage immediately before that. In this way, the voltage corresponding to the image data is applied to the data line. Also in the third embodiment, in the first half of each step, a voltage higher than the voltage obtained by adding the staircase to the reference voltage is output from the reference power supply, and in the second half, the voltage obtained by adding the staircase to the reference voltage is output from the reference power supply. Therefore, the voltage of the data line becomes a desired voltage in a short time.

【0047】第1乃至第3実施例では、セレクタとデー
タラインの間にアナログ・スイッチを設けているが、こ
のアナログ・スイッチは基準電源供給線とデータライン
を切り離すためのものであり、セレクタにこのような機
能を持たせることにより、アナログ・スイッチを省くこ
とが可能である。第4実施例はこのような例であり、そ
の構成を図15に示す。第4実施例は、図示のように、
第3実施例からアナログ・スイッチSi(i=1〜4)
を除いた構成を有する。
In the first to third embodiments, an analog switch is provided between the selector and the data line, but this analog switch is for disconnecting the reference power supply line and the data line, and By providing such a function, it is possible to omit the analog switch. The fourth embodiment is such an example, and its configuration is shown in FIG. The fourth embodiment, as shown,
Analog switch Si (i = 1 to 4) from the third embodiment
It has a configuration excluding.

【0048】図16は第4実施例におけるデコーダとセ
レクタの部分を詳細に示す図である。セレクタ91〜9
4は基準電源50Bからのいずれの基準電圧供給線もデ
ータラインX1〜X4に接続しない状態を取り得るの
で、アナログ・スイッチSi(i=1〜4)と同等の機
能を有する。従って、下位ビットに対応する電圧が出力
されている状態でセレクタが接続されない状態にすれ
ば、データラインはその時点の電圧になる。
FIG. 16 is a diagram showing details of the decoder and selector in the fourth embodiment. Selectors 91-9
4 has a function equivalent to that of the analog switch Si (i = 1 to 4) because it can take a state in which any reference voltage supply line from the reference power source 50B is not connected to the data lines X1 to X4. Therefore, if the selector is not connected while the voltage corresponding to the lower bit is output, the data line becomes the voltage at that time.

【0049】以上本発明の実施例について説明したが、
第3及び第4実施例の特徴部分の構成は、第1及び第2
実施例に適用できることは明らかであり、第1実施例で
説明した基準電源の変形例を第2乃至第4実施例に適用
できることも明らかである。。
The embodiments of the present invention have been described above.
The configurations of the characteristic parts of the third and fourth embodiments are the same as those of the first and second embodiments.
It is obvious that the present invention can be applied to the embodiment, and it is also apparent that the modification of the reference power source described in the first embodiment can be applied to the second to fourth embodiments. .

【0050】[0050]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、階
調数の多い液晶表示装置を高い表示精度で実現すること
ができ、それによってコストの低減と実装の小型化を達
成することができる。
As described above, according to the present invention, it is possible to realize a liquid crystal display device having a large number of gradations with high display accuracy, thereby achieving cost reduction and miniaturization of mounting. it can.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の多階調表示アクティブ駆動型液晶表示
装置のデータライン駆動回路の原理構成図である。
FIG. 1 is a principle configuration diagram of a data line drive circuit of a multi-gradation display active drive type liquid crystal display device of the present invention.

【図2】本発明の基準電源の基本構成例を示す図であ
る。
FIG. 2 is a diagram showing a basic configuration example of a reference power supply of the present invention.

【図3】本発明の原理を説明するための図である。FIG. 3 is a diagram for explaining the principle of the present invention.

【図4】本発明における充電電圧の大きさと充電波形の
関係を示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the magnitude of the charging voltage and the charging waveform in the present invention.

【図5】本発明の第1の実施例の全体構成図である。FIG. 5 is an overall configuration diagram of a first embodiment of the present invention.

【図6】第1実施例におけるデータライン上の電圧波形
例と基準電源の波形例を示すタイムチャトである。
FIG. 6 is a time chart showing an example of a voltage waveform on a data line and an example of a waveform of a reference power source in the first embodiment.

【図7】基準電源の変形例(その1)を示す回路図であ
る。
FIG. 7 is a circuit diagram showing a modified example (1) of the reference power supply.

【図8】基準電源の変形例(その2)を示す回路図であ
る。
FIG. 8 is a circuit diagram showing a modified example (2) of the reference power supply.

【図9】基準電源の変形例(その3)を示す回路図であ
る。
FIG. 9 is a circuit diagram showing a modified example (3) of the reference power source.

【図10】本発明の第2の実施例の全体構成図である。FIG. 10 is an overall configuration diagram of a second embodiment of the present invention.

【図11】第2実施例におけるデータライン上の電圧波
形例と基準電源の波形例を示すタイムチャートである。
FIG. 11 is a time chart showing a voltage waveform example on a data line and a waveform example of a reference power source in the second embodiment.

【図12】本発明の第3の実施例の全体構成図である。FIG. 12 is an overall configuration diagram of a third embodiment of the present invention.

【図13】第3実施例における基準時間発生器と選択回
路を示す回路図である。
FIG. 13 is a circuit diagram showing a reference time generator and a selection circuit in the third embodiment.

【図14】第3実施例におけるデータライン上の電圧波
形例と基準電源の波形例を示すヤイムチャートである。
FIG. 14 is a time chart showing a voltage waveform example on a data line and a waveform example of a reference power supply in the third embodiment.

【図15】本発明の第4の実施例の全体構成図である。FIG. 15 is an overall configuration diagram of a fourth embodiment of the present invention.

【図16】第4実施例におけるデコーダとセレクタを示
す回路図である。
FIG. 16 is a circuit diagram showing a decoder and a selector in the fourth embodiment.

【図17】従来形の一例としての液晶表示装置の全体構
成を示す図である。
FIG. 17 is a diagram showing an overall configuration of a liquid crystal display device as a conventional example.

【図18】図17の液晶表示装置のデコーダ・セレクタ
・基準電源を示す回路図である。
18 is a circuit diagram showing a decoder, a selector, and a reference power source of the liquid crystal display device of FIG.

【図19】液晶表示部の構成例を示す図である。FIG. 19 is a diagram showing a configuration example of a liquid crystal display unit.

【図20】階調電圧を時分割で供給する従来例の液晶表
示装置の構成を示す図である。
FIG. 20 is a diagram showing a configuration of a conventional liquid crystal display device that supplies gray scale voltages in a time division manner.

【図21】図20の回路の動作原理説明図である。FIG. 21 is an explanatory diagram of the operation principle of the circuit of FIG. 20.

【図22】図20のデコーダ・セレクタの詳細図であ
る。
22 is a detailed diagram of the decoder / selector of FIG. 20. FIG.

【図23】図20の従来例におけるデータライン上の波
形例とタイムチャート例である。
FIG. 23 is a waveform example and a time chart example on the data line in the conventional example of FIG. 20.

【図24】図20の従来例における問題点の説明図であ
る。
24 is an explanatory diagram of a problem in the conventional example of FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10…液晶パネル 22…印加電圧選択手段 20i…データドライバ 40i…制御回路 50i…基準電源 10 ... Liquid crystal panel 22 ... Applied voltage selection means 20i ... Data driver 40i ... Control circuit 50i ... Reference power supply

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 磯貝 博之 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (72) Inventor Hiroyuki Isogai 1015 Kamiodanaka, Nakahara-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa Fujitsu Limited

Claims (11)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 多階調アクティブ駆動型液晶表示装置の
データライン駆動回路であって、画像データの上位ビッ
ト群に対応した複数種類の固定電圧のそれぞれに該画像
データの下位ビット群に対応した電圧を付加した階段波
状に変化する複数種類の基準電圧を順次生成する基準電
源回路(50P)と、前記画像データの上位ビット群に
対応した基準電圧が前記データラインに印加されるよう
に選択すると共に前記画像データの下位ビット群に対応
した電圧が付加された時点で基準電圧のデータラインへ
の印加を停止する印加電圧選択手段(22)とを備え、
印加停止時点の基準電圧をデータラインの分布容量に画
像データとして保持させることで階調制御を行う液晶表
示装置のデータライン駆動回路において、 前記基準電源回路(50P)は、前記階段波状に変化す
る基準電圧の各段階において、初期部分では前記画像デ
ータの下位ビット群に対応した電圧を付加した電圧より
変化量が大きくなる電圧を出力し、残り部分で前記画像
データの下位ビット群に対応した電圧を付加した電圧に
なるように変化する基準電圧を各種類毎に発生させるこ
とを特徴とする多階調アクティブ駆動型液晶表示装置の
データライン駆動回路。
1. A data line drive circuit of a multi-gradation active drive type liquid crystal display device, wherein each of a plurality of types of fixed voltages corresponding to an upper bit group of image data corresponds to a lower bit group of the image data. A reference power supply circuit (50P) that sequentially generates a plurality of types of reference voltages that change in a staircase waveform to which a voltage is applied, and a reference voltage that corresponds to a higher-order bit group of the image data are selected to be applied to the data line. And an applied voltage selection means (22) for stopping the application of the reference voltage to the data line when the voltage corresponding to the lower bit group of the image data is applied.
In a data line drive circuit of a liquid crystal display device for performing gradation control by holding a reference voltage at the time of stop of application in a distributed capacitance of a data line as image data, the reference power supply circuit (50P) changes in the stepwise waveform. At each stage of the reference voltage, a voltage whose change amount is larger than the voltage added with the voltage corresponding to the lower bit group of the image data is output in the initial portion, and the voltage corresponding to the lower bit group of the image data is output in the remaining portion. A data line drive circuit for a multi-gradation active drive type liquid crystal display device, wherein a reference voltage that changes so as to have a voltage added thereto is generated for each type.
【請求項2】 前記基準電源回路(50P)は、画像デ
ータの上位ビット群に対応した複数種類の固定電圧を発
生する並列固定基準電源(V)と、画像データの下位ビ
ット群に対応し階段波状に変化する電圧を順次発生する
階段波発生手段(S)と、前記階段波状の電圧の各段階
の初期部分に対応してパルスを発生するパルス発生手段
(P)と、それらを加算する加算手段(A)とを備える
ことを特徴とする請求項1に記載の多階調アクティブ駆
動型液晶表示装置のデータライン駆動回路。
2. The reference power supply circuit (50P) includes a parallel fixed reference power supply (V) that generates a plurality of types of fixed voltages corresponding to the upper bit group of image data, and a staircase corresponding to the lower bit group of the image data. A staircase wave generating means (S) for sequentially generating a wavelike voltage, a pulse generating means (P) for generating a pulse corresponding to an initial portion of each step of the staircase voltage, and an addition for adding them The data line drive circuit of a multi-gradation active drive type liquid crystal display device according to claim 1, further comprising means (A).
【請求項3】 前記基準電源回路は、複数の抵抗器が直
列に接続された抵抗ストリング(R1A〜R3A)と、
該抵抗ストリングの一端に接続された定電流源(IG)
と、階段波電圧発生手段(DAC)と、パルス発生手段
(53)と、前記抵抗ストリングの他端に接続され前記
階段波電圧発生手段の出力と前記パルス発生手段の出力
を加算する加算手段(AD3)と、前記抵抗ストリング
の各抵抗器の接続点の電位にそれぞれ応答して前記デー
タラインに供給されるべき基準電圧をそれぞれ発生する
複数のオペアンプ(OP1〜OP4)とを備えることを
特徴とする請求項1に記載の多階調アクティブ駆動型液
晶表示装置のデータライン駆動回路。
3. The reference power supply circuit includes a resistor string (R1A to R3A) in which a plurality of resistors are connected in series,
Constant current source (IG) connected to one end of the resistor string
A staircase voltage generating means (DAC), a pulse generating means (53), and an adding means connected to the other end of the resistor string for adding the output of the staircase voltage generating means and the output of the pulse generating means ( AD3), and a plurality of operational amplifiers (OP1 to OP4) each generating a reference voltage to be supplied to the data line in response to the potential of the connection point of each resistor of the resistor string. The data line drive circuit of the multi-gradation active drive type liquid crystal display device according to claim 1.
【請求項4】 前記印加電圧選択手段は、データライン
に共通に設けられた前記階段波状電圧の段階位置を計数
するカウンタ(51)と、各データライン毎に設けら
れ、データの上位ビット群と下位ビット群をそれぞれ記
憶する第1メモリ(61〜64)と第2メモリ(71〜
74)と、前記第1メモリのデータをデコードするデコ
ーダ(81A〜84A)と、該デコーダの出力に応じて
前記複数種類の基準電圧を選択するセレクタ(91〜9
4)と、前記カウンタの計数値と前記第2メモリの記憶
値を比較する比較器(C1〜C4)と、該比較器の出力
に応じて前記セレクタとデータラインの接続を切り換え
るアナログ・スイッチ(S1〜S4)とを備え、前記比
較器が一致を示した時の選択された基準電圧をデータラ
インの分布容量に画像データとして保持することを特徴
とする請求項1乃至3のいずれかに記載の多階調アクテ
ィブ駆動型液晶表示装置のデータライン駆動回路。
4. The applied voltage selection means includes a counter (51) provided commonly to data lines for counting the step position of the staircase voltage, and a high-order bit group of data provided for each data line. A first memory (61 to 64) and a second memory (71 to 71) that respectively store the lower bit group.
74), a decoder (81A to 84A) for decoding the data of the first memory, and a selector (91 to 9) for selecting the plurality of types of reference voltages according to the outputs of the decoder.
4), a comparator (C1 to C4) for comparing the count value of the counter and the stored value of the second memory, and an analog switch (C1 to C4) for switching the connection between the selector and the data line according to the output of the comparator. S1 to S4), and the selected reference voltage when the comparator shows a match is held as image data in the distributed capacitance of the data line. Data line drive circuit of the multi-gradation active drive type liquid crystal display device of.
【請求項5】 前記印加電圧選択手段は、データライン
に共通に設けられた前記階段波状電圧の段階位置を計数
するカウンタと、各データライン毎に設けられ、データ
の上位ビット群と下位ビット群をそれぞれ記憶する第1
メモリと第2メモリと、前記カウンタの計数値と前記第
2メモリの記憶値を比較する比較器と、前記第1メモリ
のデータをデコードするデコーダと、該デコーダの出力
及び前記比較器の出力に応じて前記複数種類の基準電圧
のいずれかを選択するか又はいずれも選択せずに非接続
状態にするセレクタと、前記カウンタの計数値と前記第
2メモリの記憶値を比較する比較器とを備え、該比較器
が一致を示した時に前記セレクタを非接続状態にするこ
とにより、選択された基準電圧をデータラインの分布容
量に画像データとして保持することを特徴とする請求項
1乃至3のいずれかに記載の多階調アクティブ駆動型液
晶表示装置のデータライン駆動回路。
5. The applied voltage selecting means is provided for each data line, a counter provided for each data line to count the step position of the staircase voltage common to the data lines, and an upper bit group and a lower bit group of the data. First memorize each
A memory, a second memory, a comparator for comparing the count value of the counter with the stored value of the second memory, a decoder for decoding the data of the first memory, and an output of the decoder and an output of the comparator. A selector for selecting one of the plurality of types of reference voltages or for selecting a non-connection state without selecting any of the plurality of reference voltages; and a comparator for comparing the count value of the counter with the stored value of the second memory. 4. The method according to claim 1, further comprising: holding the selected reference voltage in the distributed capacitance of the data line as image data by turning off the selector when the comparator indicates a match. A data line drive circuit of the multi-gradation active drive type liquid crystal display device according to any one of claims.
【請求項6】 前記印加電圧選択手段は、データライン
に共通に設けられた前記階段波状電圧の段階に対応して
アクティブ状態になる複数の信号を発生する基準時間発
生器と、各データライン毎に設けられ、データの上位ビ
ット群と下位ビット群をそれぞれ記憶する第1メモリと
第2メモリと、前記第1メモリのデータをデコードする
デコーダと、該デコーダの出力に応じて前記複数種類の
基準電圧を選択する第1のセレクタと、前記第2メモリ
の記憶値に従って前記基準時間発生器の出力を選択する
第2のセレクタと、該第2のセレクタの出力に応じて前
記セレクタとデータラインの接続を切り換えるアナログ
・スイッチとを備え、上位ビット群に対応して選択され
た基準電圧の前記アナログ・スイッチが切り離された時
の電圧をデータラインの分布容量に画像データとして保
持させることを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに
記載の多階調アクティブ駆動型液晶表示装置のデータラ
イン駆動回路。
6. The reference voltage generator for generating a plurality of signals which are in an active state corresponding to the steps of the staircase-shaped voltage, which is provided in common to the data lines, and the applied voltage selection means, and each data line. A first memory and a second memory which are respectively provided to store a high-order bit group and a low-order bit group of data, a decoder which decodes the data of the first memory, and a plurality of types of the references according to the output of the decoder. A first selector for selecting a voltage, a second selector for selecting the output of the reference time generator according to a stored value of the second memory, and a selector and a data line for selecting the output of the second selector according to the output of the second selector. An analog switch for switching the connection is provided, and the voltage when the analog switch of the reference voltage selected corresponding to the upper bit group is disconnected is The data line drive circuit of a multi-gradation active drive type liquid crystal display device according to claim 1, wherein the distributed line capacitance is held as image data.
【請求項7】 前記印加電圧選択手段は、データライン
に共通に設けられた前記階段波状電圧の段階に対応して
アクティブ状態になる複数の信号を発生する基準時間発
生器と、各データライン毎に設けられ、データの上位ビ
ット群と下位ビット群をそれぞれ記憶する第1メモリと
第2メモリと、前記第1メモリのデータをデコードする
デコーダと、前記第2メモリの記憶値に従って前記基準
時間発生器の出力を選択する第2のセレクタと、前記デ
コーダの出力及び前記第2のセレクタの出力に応じて前
記複数種類の基準電圧を選択するか又はいずれも選択せ
ずに非接続状態にする第1のセレクタとを備え、上位ビ
ット群に対応して選択された基準電圧の前記第1のセレ
クタが切り離された時の電圧をデータラインの分布容量
に画像データとして保持させることを特徴とする請求項
1乃至3のいずれかに記載の多階調アクティブ駆動型液
晶表示装置のデータライン駆動回路。
7. The applied voltage selection means includes a reference time generator provided in common for data lines, which generates a plurality of signals corresponding to the steps of the staircase voltage, and each data line. A first memory and a second memory for storing the upper bit group and the lower bit group of the data, a decoder for decoding the data of the first memory, and the reference time generation according to the stored value of the second memory. A second selector for selecting the output of the converter, and selecting a plurality of types of reference voltages according to the output of the decoder and the output of the second selector, or setting them in a non-connection state without selecting any of them. 1 selector, and the voltage when the first selector of the reference voltage selected corresponding to the higher-order bit group is disconnected is stored in the distributed capacitance of the data line as image data. The data line drive circuit of a multi-gradation active drive type liquid crystal display device according to claim 1, wherein the data line drive circuit is held.
【請求項8】 前記基準電源回路は順次電圧が高くなる
階段波状の基準電圧を発生し、前記階段波状の基準電圧
の各段階において、初期部分では大きく、残り部分では
前記画像データの下位ビット群に対応した電圧を付加し
た低い電圧になるように変化する基準電圧を各種類毎に
発生させることを特徴とする請求項1に記載の多階調ア
クティブ駆動型液晶表示装置のデータライン駆動回路。
8. The reference power supply circuit generates a staircase-shaped reference voltage whose voltage sequentially increases, and in each stage of the staircase-shaped reference voltage, the initial part is large and the remaining part is a lower bit group of the image data. The data line drive circuit of the multi-gradation active drive type liquid crystal display device according to claim 1, wherein a reference voltage that changes to become a low voltage obtained by adding a voltage corresponding to is generated for each type.
【請求項9】 前記基準電源回路は順次電圧が低くなる
階段波状の基準電圧を発生し、前記階段波状の基準電圧
の各段階において、初期部分では小さく、残り部分では
前記画像データの下位ビット群に対応した電圧を付加し
た高い電圧になるように変化する基準電圧を各種類毎に
発生させることを特徴とする請求項1に記載の多階調ア
クティブ駆動型液晶表示装置のデータライン駆動回路。
9. The reference power supply circuit generates a staircase-shaped reference voltage whose voltage gradually decreases, and at each stage of the staircase-shaped reference voltage, the initial part is small, and the remaining part is a lower bit group of the image data. The data line drive circuit of the multi-gradation active drive type liquid crystal display device according to claim 1, wherein a reference voltage that changes to become a high voltage added with a voltage corresponding to is generated for each type.
【請求項10】 前記階段波発生手段は順次電圧が高く
なる階段波状の基準電圧を発生し、前記パルス発生手段
は正のパルスを発生させることを特徴とする請求項2に
記載の多階調アクティブ駆動型液晶表示装置のデータラ
イン駆動回路。
10. The multi-grayscale according to claim 2, wherein the staircase wave generating unit generates a staircase-shaped reference voltage in which the voltage sequentially increases, and the pulse generating unit generates a positive pulse. A data line drive circuit for an active drive type liquid crystal display device.
【請求項11】 前記階段波発生手段は順次電圧が低く
なる階段波状の基準電圧を発生し、前記パルス発生手段
は負のパルスを発生させることを特徴とする請求項2に
記載の多階調アクティブ駆動型液晶表示装置のデータラ
イン駆動回路。
11. The multi-grayscale according to claim 2, wherein the staircase wave generating unit generates a staircase-shaped reference voltage in which the voltage sequentially decreases, and the pulse generating unit generates a negative pulse. A data line drive circuit for an active drive type liquid crystal display device.
JP641894A 1994-01-25 1994-01-25 Data line driving circuit for multi-level active drive type liquid crystal display device Withdrawn JPH07210119A (en)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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US6567066B1 (en) 1999-02-16 2003-05-20 Nec Corporation Driving circuit of display device
JP2008268908A (en) * 2007-03-23 2008-11-06 Semiconductor Energy Lab Co Ltd Display device, and driving method of display device

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