JPH08184813A

JPH08184813A - 液晶表示装置

Info

Publication number: JPH08184813A
Application number: JP32610494A
Authority: JP
Inventors: Masami Nagashima; 正美長島; Takafumi Kawaguchi; 登史川口
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1994-12-27
Filing date: 1994-12-27
Publication date: 1996-07-16
Anticipated expiration: 2019-08-04
Also published as: JP3549127B2

Abstract

(57)【要約】【目的】実際に表示に用いる階調表示データＤ1〜ＤN
が必要としない階調信号Ｔの発生を抑制するので、階調
信号発生回路４が不必要な階調信号を発生させることに
より生じる電力消費の無駄を低減させると共に、この不
必要な階調信号の発生によって生じる不要な電磁放射も
なくす。【構成】各水平走査期間について、その水平走査期間
の階調表示データＤ1〜ＤNによって１度以上選択される
階調信号Ｔを検出する階調信号選択回路７と、その水平
走査期間の階調表示データＤ1〜ＤNを表示する際に、階
調信号発生回路４が階調信号選択回路７で検出された階
調信号Ｔのみを発生させるようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、階調表示を行うアクテ
ィブマトリクス方式の液晶表示装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ＴＦＴ（[Thin Film Transistor]薄膜ト
ランジスタ）を用いたアクティブマトリスク方式の液晶
表示装置で階調表示を行うための方式としては、各絵素
の階調表示データに応じて電圧の異なるアナログ階調電
圧を当該絵素に印加するアナログ階調電圧方式と、各絵
素の階調表示データに応じてデューティ比の異なるパル
ス電源電圧を当該絵素に印加する振動階調電圧方式とが
ある。アナログ階調電圧方式は、階調表示の各段階毎に
電圧の異なる階調電圧を発生する電源を用意しなければ
ならないために、電源回路に用いるオペアンプ等のアナ
ログ回路がコストアップを招きチップ面積も増大すると
いう欠点がある。これに対して、振動階調電圧方式は、
少なくとも高低２種類の電圧の電源があれば足り、階調
表示のための回路のほとんどをディジタル回路で構成す
ることができるので、コストアップを抑制すると共にチ
ップ面積の増大も避けることができるという利点があ
る。

【０００３】上記振動階調電圧方式による階調表示を行
う従来の液晶表示装置を図７に基づいて説明する。この
液晶表示装置は、アクティブマトリクス方式の液晶表示
パネル１を備えている。液晶表示パネル１は、１対の基
板１ａ，１ｂ間に液晶を封入したものである。一方の基
板１ａには、多数の信号配線１ｃと走査配線１ｄとが交
差して形成され、これら信号配線１ｃと走査配線１ｄに
よって区切られる碁盤の目状の各領域にそれぞれ絵素電
極１ｅが形成されている。そして、各絵素電極１ｅが形
成された領域が液晶表示パネル１上の絵素となり、これ
によって絵素がマトリクス状（行列状）に配置されるこ
とになる。また、これらの絵素電極１ｅに隣接する信号
配線１ｃと走査配線１ｄの交差部には、それぞれＴＦＴ
１ｆが形成されている。各ＴＦＴ１ｆは、絵素電極１ｅ
と信号配線１ｃとの間を接続するスイッチング素子であ
り、このＴＦＴ１ｆのゲートは、走査配線１ｄに接続さ
れている。他方の基板１ｂには、この基板面全面、また
は、各絵素の行方向に連なるグループ毎に共通電極が形
成されている。なお、図７に示す液晶表示パネル１で
は、図面を簡単にするために絵素が３行３列に配置され
た場合を示しているが、実際の液晶表示パネル１では、
もっと多くの絵素がマトリクス状に配置される。

【０００４】上記液晶表示パネル１の基板１ａに形成さ
れた各信号配線１ｃは、それぞれソース駆動回路（信号
配線駆動回路）２に接続され、各走査配線１ｄは、それ
ぞれゲート駆動回路３に接続されている。また、この液
晶表示装置には、階調信号発生回路４と電源回路５とコ
ントロール回路６が設けられている。そして、図示しな
い外部回路から送られて来る階調表示データＤ1〜Ｄ4と
ドットクロック信号ＣＫと水平同期信号ＨＳと垂直同期
信号ＶＳがこのコントロール回路６に入力されるように
なっている。階調表示データＤ1〜Ｄ4は、各絵素の表示
階調を２進数値で示した複数ビット（ここでは４ビッ
ト）の信号であり、マトリクス状の各絵素の階調表示デ
ータＤ1〜Ｄ4が４ビットずつ順次シリアルに入力され
る。そして、コントロール回路６は、この階調表示デー
タＤ1〜Ｄ4をそのままソース駆動回路２に送る。また、
ドットクロック信号ＣＫは、各絵素の階調表示データＤ
1〜Ｄ4に同期した信号であり、水平同期信号ＨＳは、水
平走査期間に同期した信号であり、垂直同期信号ＶＳ
は、垂直走査期間に同期した信号である。そして、コン
トロール回路６は、これらの同期信号に基づいて各種タ
イミング信号を生成し、それぞれソース駆動回路２とゲ
ート駆動回路３と階調信号発生回路４と電源回路５に送
るようになっている。

【０００５】ゲート駆動回路３は、コントロール回路６
から送られて来るタイミング信号に基づいて、液晶表示
パネル１の各走査配線１ｄを水平走査期間毎に順に走査
して走査行の全てのＴＦＴ１ｆを導通させると共に、垂
直走査期間毎にこれを繰り返す。電源回路５は、高低の
異なる電圧を有する２種類の電源電圧ＶSH，ＶSLと、こ
れに対応する電源電圧ＶCを発生させる回路であり、液
晶の交流駆動を行うために、コントロール回路６から送
られて来るタイミング信号に基づいて、例えば垂直走査
期間毎に、電源電圧ＶCに対する電源電圧ＶSH，ＶSLの
極性が反転するようにそれぞれの電圧レベルを切り替え
る。そして、この電源回路５が発生する電源電圧ＶSH，
ＶSLはソース駆動回路２に送られ、電源電圧ＶCは液晶
表示パネル１における他方の基板１ｂの共通電極に印加
されるようになっている。

【０００６】階調信号発生回路４は、コントロール回路
６から送られて来るタイミング信号に基づいて階調信号
Ｔ1〜Ｔ16を発生する回路である。階調信号は、振動階
調電圧方式では、振幅と周期が一定でデューティ比のみ
が異なる複数種類のパルス信号であり、階調表示の段階
数と同数の階調信号を用いる場合には、階調表示データ
をＮビットとすると２^N種類のパルス信号からなる。そ
して、ここでは、階調表示データＤ1〜Ｄ4が４ビットで
あり、これによる段階数と同数の階調信号を用いるの
で、この階調信号発生回路４が発生する階調信号Ｔ1〜
Ｔ16は、図８に示すように、それぞれデューティ比が異
なる１６種類のパルス信号からなる。そして、この階調
信号Ｔ1〜Ｔ16は、図７に示すように、ソース駆動回路
２に送られるようになっている。

【０００７】ソース駆動回路２は、コントロール回路６
から送られて来るタイミング信号に基づいて階調表示デ
ータＤ1〜Ｄ4を絵素毎にサンプリングし、水平走査期間
毎に一斉にホールドする動作を繰り返す。そして、ホー
ルドした１行分の各階調表示データＤ1〜Ｄ4をそれぞれ
デコードしていずれか１種類の階調信号Ｔを選択し、こ
の選択された階調信号Ｔのデューティ比に応じて２種類
の電源電圧ＶSH，ＶSLを切り替えることによりパルス状
の電源電圧、即ちパルス電源電圧を各信号配線１ｃに印
加する。したがって、このソース駆動回路２が階調信号
ＴのＨレベルの間は高電圧の電源電圧ＶSHを印加しＬレ
ベルの間は低電圧の電源電圧ＶSLを印加するものとする
と、信号配線１ｃには、図９に示すように、周期Ｔtの
うちの期間ｍでは電源電圧ＶSHとなり期間ｎでは電源電
圧ＶSLとなる階調表示データＤ1〜Ｄ4に応じたデューテ
ィ比がｍ／Ｔtのパルス電源電圧が印加される。また、
このようにして信号配線１ｃに印加されたパルス電源電
圧は、ゲート駆動回路３によって走査された行の各ＴＦ
Ｔ１ｆを介してそれぞれ絵素電極１ｅに印加されること
になる。

【０００８】ここで、ソース駆動回路２が１本の信号配
線１ｃにパルス電源電圧を印加すると、この信号配線１
ｃからＴＦＴ１ｆを介して絵素電極１ｅに電流が流れ、
この絵素電極１ｅと液晶層と基板１ｂの共通電極によっ
て構成される絵素容量が充電される。そして、このよう
な回路は、ＴＦＴ１ｆのＯＮ抵抗と絵素容量との直列回
路により低域通過フィルタ特性を示すことになり、しか
も、これらＯＮ抵抗と絵素容量による時定数が大きいた
めに遮断周波数が低くなるので、パルス電源電圧のほぼ
直流成分（平均電圧）のみが絵素電極１ｅに印加される
ようになる。したがって、デューティ比が異なるパルス
電源電圧を印加すれば、絵素電極１ｅにはこのデューテ
ィ比に応じて異なる電圧が充電され、例えば上記デュー
ティ比がｍ／Ｔtのパルス電源電圧を印加した場合に
は、（ｍＶSH＋ｎＶSL）／Ｔtの平均電圧が充電される
ので、これによって液晶の階調表示が可能となる。

【０００９】また、振動階調電圧方式においては、上記
のように階調表示の段階数と同数の階調信号Ｔ1〜Ｔ16
を用いるのではなく、これよりも少ない種類の基本階調
信号からソース駆動回路２によって階調表示の段階数分
の階調信号を生成する補間階調方式を用いる場合もあっ
た。即ち、この補間階調方式は、上記従来例のように階
調表示データＤ1〜Ｄ4が４ビットの場合、この階調表示
の段階数は１６段階ではあるが、図１０に示すように、
５種類の階調信号Ｔ1，Ｔ5，Ｔ9，Ｔ13，Ｔ16を基本階
調信号として定め、その他の各段階の階調信号Ｔ2〜Ｔ
4，Ｔ6〜Ｔ8，Ｔ10〜Ｔ12，Ｔ14，Ｔ15は、ソース駆動
回路２によって、周期Ｔtの４周期（４Ｔt）の間にこれ
ら基本階調信号のうちの２種類の階調信号Ｔを切り替え
て信号配線１ｃに印加することにより生成するようにし
た方式である。例えば、階調信号Ｔ6では、初めの３周
期に階調信号Ｔ5を印加し、残りの１周期に階調信号Ｔ9
を印加するようにし、また、階調信号Ｔ7では、前半の
２周期に階調信号Ｔ5を印加し、後半の２周期に階調信
号Ｔ9を印加することにより、実質的に図８に示した階
調信号Ｔ6，Ｔ7と同じ直流成分を絵素電極１ｅに印加す
ることができる。

【００１０】上記補間階調方式によれば、図７に示す階
調信号発生回路４が５種類の階調信号Ｔ1，Ｔ5，Ｔ9，
Ｔ13，Ｔ16のみを発生させればよいので、この階調信号
発生回路４が発生しソース駆動回路２に送る階調信号Ｔ
の数を減少させることができるという利点がある。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記振動階
調電圧方式の従来の液晶表示装置では、階調信号発生回
路４が階調表示データＤ1〜Ｄ4の値にかかわらず常に１
６種類の階調信号Ｔ1〜Ｔ16または基本階調信号である
５種類の階調信号Ｔ1，Ｔ5，Ｔ9，Ｔ13，Ｔ16の全てを
発生させてソース駆動回路２に送り続けるようになって
いる。しかしながら、液晶表示パネル１に表示される映
像によっては、垂直走査期間の全期間または一部の水平
走査期間での階調表示に偏りが生じ、特定の階調信号の
みが利用される場合が生じる。そして、この場合には、
他の利用されない階調信号が階調信号発生回路４で無駄
に発生されソース駆動回路２に送られることになる。

【００１２】このため、従来は、階調信号発生回路４が
表示映像によっては不必要な階調信号まで常時発生させ
るために、消費電力に無駄が生じるという問題があっ
た。しかも、このように不必要な階調信号を発生させて
ソース駆動回路２に送ることにより、液晶表示装置が必
要以上の電磁放射（輻射）を生じさせるという問題もあ
った。

【００１３】また、アナログ階調電圧方式の従来の液晶
表示装置においても、階調信号発生回路が複数種類のア
ナログ階調電圧からなる階調信号を常時発生するので、
表示映像によっては不必要な階調信号まで発生させるこ
とにより、消費電力に無駄が生じるという問題があっ
た。しかも、交流駆動のために階調信号のアナログ階調
電圧レベルを切り替える場合には、必要以上の電磁放射
を生じさせるという問題もあった。

【００１４】本発明は、上記従来の問題を解決するもの
で、階調表示データに応じて必要な階調信号のみを発生
させることにより、電力消費を低減させると共に不必要
な電磁放射を減少させることができる液晶表示装置を提
供することを目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明の液晶表示装置
は、各水平走査期間について、アクティブマトリクス方
式の液晶表示パネルにおける各信号配線毎に、階調信号
発生回路が発生する複数種類の階調信号のうちのいずれ
かを階調表示データに応じて選択し、該選択した階調信
号に基づいた信号電圧を当該信号配線に印加する信号配
線駆動回路を備えた液晶表示装置において、各水平走査
期間について、該水平走査期間のいずれの階調表示デー
タによっても選択されない階調信号を検出する非選択検
出回路と、各水平走査期間毎に、該非選択検出回路によ
って当該水平走査期間について非選択を検出された階調
信号を該階調信号発生回路が発生しまたは出力するのを
抑制する階調信号抑制回路とが設けられたものであり、
そのことにより上記目的が達成される。

【００１６】また、好ましくは、アクティブマトリクス
方式の液晶表示パネルにおける複数の信号配線が２以上
の組にグループ分けされ、それぞれの組の各信号配線毎
に、各水平走査期間について、階調信号発生回路が発生
する複数種類の階調信号のうちのいずれかを階調表示デ
ータに応じて選択し、該選択した階調信号に基づいた信
号電圧を当該信号配線に印加する信号配線駆動回路が信
号配線の各組毎に設けられた液晶表示装置において、各
水平走査期間について、該水平走査期間のいずれの階調
表示データによっても選択されない階調信号を検出する
非選択検出回路と、各水平走査期間毎に、該非選択検出
回路によって当該水平走査期間について非選択を検出さ
れた階調信号を該階調信号発生回路が発生しまたは出力
するのを抑制する階調信号抑制回路とが各信号配線駆動
回路毎に設けられる。

【００１７】さらに、好ましくは、各水平走査期間につ
いて、アクティブマトリクス方式の液晶表示パネルにお
ける各信号配線毎に、階調信号発生回路が発生する複数
種類の階調信号のうちのいずれか１または２以上の階調
信号を階調表示データに応じて選択し、該選択した１ま
たは２以上の階調信号に基づいた信号電圧を当該信号配
線に印加する信号配線駆動回路を備えた液晶表示装置に
おいて、各水平走査期間について、該水平走査期間のい
ずれの階調表示データによっても選択されない階調信号
を検出する非選択検出回路と、各水平走査期間毎に、該
非選択検出回路によって当該水平走査期間について非選
択を検出された階調信号を該階調信号発生回路が発生し
または出力するのを抑制する階調信号抑制回路とが設け
られる。さらに、好ましくは、アクティブマトリクス方
式の液晶表示パネルにおける複数の信号配線が２以上の
組にグループ分けされ、それぞれの組の各信号配線毎
に、各水平走査期間について、階調信号発生回路が発生
する複数種類の階調信号のうちのいずれか１または２以
上の階調信号を階調表示データに応じて選択し、該選択
した１または２以上の階調信号に基づいた信号電圧を当
該信号配線に印加する信号配線駆動回路が信号配線の各
組毎に設けられた液晶表示装置において、各水平走査期
間について、該水平走査期間のいずれの階調表示データ
によっても選択されない階調信号を検出する非選択検出
回路と、各水平走査期間毎に、該非選択検出回路によっ
て当該水平走査期間について非選択を検出された階調信
号を該階調信号発生回路が発生しまたは出力するのを抑
制する階調信号抑制回路とが各信号配線駆動回路毎に設
けられる。

【００１８】

【作用】上記構成により、信号配線駆動回路は、各水平
走査期間について、各信号配線毎に、階調表示データに
応じて選択した階調信号に基づいた信号電圧をそれぞれ
の信号配線に印加する。振動階調電圧方式の場合には、
この階調信号は、振幅と周期が一定でデューティ比のみ
が異なる信号であり、信号配線には、選択された階調信
号に対応するデューティ比のパルス電源電圧が信号電圧
として印加される。また、アナログ階調電圧方式の場合
には、この階調信号は、電圧の異なるアナログ階調電圧
であり、信号配線には、選択されたアナログ階調電圧そ
のものが信号電圧として印加される。

【００１９】非選択検出回路は、各水平走査期間につい
て、その水平走査期間のいずれの階調表示データによっ
ても選択されない階調信号を検出する。水平走査期間の
階調表示データを実際に表示する時には、その水平走査
期間についての非選択の階調信号の検出が完了している
必要がある。

【００２０】階調信号抑制回路は、各水平走査期間毎
に、上記非選択検出回路によってその水平走査期間につ
いて非選択を検出された階調信号を階調信号発生回路が
発生しまたは出力するのを抑制する。階調信号の発生を
一部でも抑制すれば、この階調信号の発生の際に消費す
る電力を低減させると共に、この発生に伴って放射され
る電磁波を減少させることができる。また、階調信号発
生回路が発生した階調信号の一部でも出力を抑制すれ
ば、この階調信号を行駆動回路に送るための信号線を充
放電する際の電力を低減させると共に、この信号線上で
放射される電磁波を減少させることができる。

【００２１】この結果、請求項１の発明によれば、階調
信号発生回路が実際の階調表示データに応じて必要な階
調信号だけを発生させまたは出力するので、不必要な階
調信号の発生や出力による消費電力の無駄を低減すると
共に、不要な電磁放射も減少させることができる。

【００２２】請求項２の発明は、複数の信号配線を２以
上の組にグループ分けし、各組ごとに信号配線駆動回路
を設けた場合を示す。例えば液晶表示パネルの上下両側
に信号配線駆動回路をそれぞれ設け、上側の信号配線駆
動回路は奇数番目の信号配線を駆動し、下側の信号配線
駆動回路は偶数番目の信号配線を駆動するように構成さ
れる場合がある。そして、このような場合に、それぞれ
の信号配線駆動回路の非選択検出回路が非選択の階調信
号を検出し、その信号配線駆動回路の階調信号抑制回路
がこの検出結果に基づいて信号配線駆動回路毎に独立に
階調信号発生回路での階調信号の発生または出力を制御
すれば、より木目細かく消費電力の低減と電磁放射の減
少を図ることができるようになる。

【００２３】請求項３の発明は、補間階調方式の液晶表
示装置の場合を示すものである。この液晶表示装置で
は、階調表示データに応じて２以上の階調信号が選択さ
れることがあり、振動階調電圧方式の場合には、選択さ
れた２以上の各階調信号のデューティ比に応じたパルス
電源電圧を順次切り替えて当該絵素に印加することによ
り液晶の階調表示を行わせる。また、アナログ階調電圧
方式の場合には、選択された２以上の各階調信号のアナ
ログ階調電圧を所定のデューティ比に応じて順次切り替
えて当該絵素に印加することにより液晶の階調表示を行
わせる。そして、このような液晶表示装置においても、
選択されない階調信号は生じ得るので、消費電力の無駄
を低減すると共に、不要な電磁放射を減少させることが
できる。

【００２４】請求項４の発明は、複数の信号配線を２以
上の組にグループ分けし、各組ごとに信号配線駆動回路
を設けた補間階調方式の液晶表示装置の場合を示す。こ
の場合にも、請求項２および請求項３の場合と同様に、
消費電力の無駄を低減すると共に、不要な電磁放射を減
少させることができる。

【００２５】

【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。

【００２６】図１〜図３は本発明の第１実施例を示すも
のであって、図１は液晶表示装置の構成を示すブロック
図、図２は階調信号選択回路の構成を示すブロック図、
図３は階調信号選択回路の動作を示すタイムチャートで
ある。

【００２７】本実施例は、カラー映像を表示する液晶表
示装置について説明する。したがって、図１に示す液晶
表示パネル１は、各絵素にＲＧＢ３原色のいずれかの色
フィルタが配置されたカラー表示用のものが用いられて
いる。また、階調表示データＤ1〜ＤNは、ＲＧＢ３原色
の各色毎の複数ビット（Ｎビット）の信号からなり、赤
色データＲ1〜ＲNと緑色データＧ1〜ＧNと青色データＢ
1〜ＢNに区別される。この液晶表示装置におけるソース
駆動回路２とゲート駆動回路３と電源回路５は、階調表
示データＤ1〜ＤNが各色毎のＮビットの信号であるとい
う点と、階調信号Ｔが２^N種類のパルス信号からなると
いう点以外では、図７に示したものと同じ構成であるた
め説明を省略する。なお、図１では、電源回路５が液晶
表示パネル１の共通電極に電源電圧ＶCを印加するため
の回路も省略して示している。コントロール回路６は、
図７に示したものと同様に、階調表示データＤ1〜ＤNと
ドットクロック信号ＣＫと水平同期信号ＨＳと垂直同期
信号ＶＳに基づいて各種タイミング信号を生成する回路
であるが、これらのタイミング信号をそれぞれソース駆
動回路２とゲート駆動回路３と階調信号発生回路４と電
源回路５に送ると共に、階調信号選択回路７にも送るよ
うになっている。また、このコントロール回路６は、階
調表示データＤ1〜ＤNをソース駆動回路２と共に階調信
号選択回路７にも送るようになっている。階調信号発生
回路４も、図７に示したものと同様に、コントロール回
路６から送られて来るタイミング信号に基づいて階調信
号Ｔを発生する回路であるが、実際に階調信号発生回路
４が発生する階調信号Ｔは、階調信号選択回路７から送
られて来る選択信号Ｓによって指示されたものに限られ
る。

【００２８】階調信号選択回路７は、コントロール回路
６から送られて来る階調表示データＤ1〜ＤNとタイミン
グ信号に基づいて、各水平走査期間について、その水平
走査期間のいずれかの階調表示データＤ1〜ＤNによって
１度でも選択される階調信号Ｔを全て検出し、この検出
結果を示す選択信号Ｓを生成する回路である。即ち、こ
の階調信号選択回路７は、図２に示すように、ＯＲゲー
ト部７ａとデコーダ７ｂとラッチ部７ｃと一時記憶部７
ｄとホールド部７ｅとリセットラッチ回路７ｆとで構成
される。ＯＲゲート部７ａは、階調表示データＤ1〜ＤN
のビット数に対応するＮ個のＯＲゲートからなり、各Ｏ
Ｒゲートには、階調表示データＤ1〜ＤNの赤色データＲ
1〜ＲNと緑色データＧ1〜ＧNと青色データＢ1〜ＢNにお
ける対応する各ビットのデータがそれぞれ入力されるよ
うになっている。この際、例えば赤色データＲ1〜ＲNが
Ｎビットをパラレルに入力されると、次に緑色データＧ
1〜ＧNがＮビットをパラレルに入力されるというよう
に、各色のデータは、Ｎ本ずつの異なるラインを介して
時間的に順次ずれて入力される。したがって、このＯＲ
ゲート部７ａのＯＲゲートからは、階調表示データＤ1
〜ＤNにおける色には無関係に階調表示の段階のみを示
すＮビットのデータＣ1〜ＣNが出力され、これがデコー
ダ７ｂに入力される。なお、階調表示データＤ1〜ＤN
は、各色のデータが時分割されているので、これら各色
のデータを１組のＮ本のラインのみを介して順次入力す
る場合には、ＯＲゲート部７ａは特に必要がなくなる。

【００２９】上記デコーダ７ｂは、各水平走査期間の有
効映像期間を示す期間信号ＴＳがＨレベルの間のみデコ
ード動作を行う回路であり、ＮビットのデータＣ1〜ＣN
の２進数値に応じて２^N本の出力ＴＴうちのいずれか１
本の出力ＴＴのみをＨレベルとする。この２^N本の各出
力ＴＴは、２^N種類の各階調信号Ｔにそれぞれ対応して
いる。このデコーダ７ｂに入力されるＮビットのデータ
Ｃ1〜ＣNの各２進数値とＨレベルになる出力ＴＴとの関
係を表１に示す。

【００３０】

【表１】

【００３１】この表１から明らかなようにデータＣ1〜
ＣNの各２進数値と２^N本の各出力ＴＴとは１対１で対応
している。そして、ソース駆動回路２に内蔵されるデコ
ーダも、この表１と同様の対応により、階調表示データ
Ｄ1〜ＤNに応じて階調信号Ｔを選択する。また、階調表
示データＤが図７と同じ４ビットであり階調信号Ｔが１
６種類である場合、即ちデコーダ７ｂに入力されるデー
タＣが４ビットでありこのデコーダ７ｂの出力ＴＴが１
６本である場合の対応表を表２に示す。

【００３２】

【表２】

【００３３】上記デコーダ７ｂの２^N本の出力ＴＴは、
ラッチ部７ｃに入力される。このラッチ部７ｃは、２^N
個のラッチ回路からなり、各ラッチ回路は、デコーダ７
ｂの各出力ＴＴをコントロール回路６から送られて来る
タイミング信号の一部であるドットクロック信号ＣＫの
立ち下がりによってラッチする。したがって、このラッ
チ部７ｃの各ラッチ回路には、Ｎビットの各色のデータ
が入力されるたびに、デコーダ７ｂの各出力ＴＴがラッ
チされることになる。また、このラッチ部７ｃの各ラッ
チ回路の出力は、一時記憶部７ｄに入力される。

【００３４】上記一時記憶部７ｄは、２^N個のＲＳフリ
ップフロップ回路からなり、これらの各ＲＳフリップフ
ロップ回路は、ラッチ部７ｃの対応するラッチ回路の出
力の立ち下がりによりセットされるようになっている。
また、各ＲＳフリップフロップ回路は、リセットラッチ
回路７ｆの出力が立ち下がった場合にリセットされる。
このリセットラッチ回路７ｆは、コントロール回路６か
ら送られて来るタイミング信号の一部であるリセット信
号ＲＳを上記ドットクロック信号ＣＫの立ち下がりによ
ってラッチする回路であり、リセット信号ＲＳは、各水
平走査期間の終了時にドットクロック信号ＣＫの１周期
の間のみＨレベルとなるパルス信号である。したがっ
て、この一時記憶部７ｄは、各水平走査期間毎に、一度
でもデコーダ７ｂの出力ＴＴがＨレベルになると、その
出力ＴＴに対応するＲＳフリップフロップ回路がＨレベ
ルを保持することになる。そして、この一時記憶部７ｄ
の各ＲＳフリップフロップ回路の出力は、ホールド部７
ｅに入力される。

【００３５】ホールド部７ｅは、２^N個のラッチ回路か
らなり、これらの各ラッチ回路は、コントロール回路６
から送られて来るタイミング信号の一部であるホールド
信号ＨＤの立ち下がりによって一時記憶部７ｄの各ＲＳ
フリップフロップ回路の出力をラッチするようになって
いる。このホールド信号ＨＤは、各水平走査期間の終了
時であってリセット信号ＲＳよりも早い時期にドットク
ロック信号ＣＫの１周期の間のみＨレベルとなるパルス
信号である。したがって、このホールド部７ｅは、各水
平走査期間の終了時に、その水平走査期間内に一度でも
Ｈレベルとなったデコーダ７ｂの出力ＴＴに対応するラ
ッチ回路の出力のみがＨレベルとなり、この出力を次の
水平走査期間の終了時まで保持する。そして、このホー
ルド部７ｅの２^N個の各ラッチ回路の出力が選択信号Ｓ
として、図１に示すように階調信号発生回路４に送られ
ることになる。

【００３６】上記階調信号選択回路７の動作例を図３に
基づいて説明する。ドットクロック信号ＣＫは、ＯＲゲ
ート部７ａから出力される各絵素のデータＣ1〜ＣNに同
期したクロック信号である。水平走査期間の初期の時刻
ｔ1に期間信号ＴＳがＨレベルになるとデコーダ７ｂが
動作を開始して、各データＣ1〜ＣNのデコードを行う。
そして、時刻ｔ2にデコーダ７ｂのいずれかの出力ＴＴ
がＨレベルになったとすると、次にドットクロック信号
ＣＫが立ち下がる時刻ｔ3にラッチ部７ｃの対応するラ
ッチ回路がこれをラッチしてＨレベルを出力する。ま
た、その次にドットクロック信号ＣＫが立ち下がる時刻
ｔ4にこのラッチ部７ｃのラッチ回路の出力がＬレベル
に戻ると、一時記憶部７ｄの対応するＲＳフリップフロ
ップ回路がセットされてＨレベルを出力するようにな
る。そして、この時刻ｔ4以降も、デコーダ７ｂのいず
れかの出力ＴＴがＨレベルになると、同様に一時記憶部
７ｄの対応するＲＳフリップフロップ回路がＨレベルの
出力を保持する。

【００３７】上記水平走査期間の終期の時刻ｔ5に期間
信号ＴＳがＬレベルに戻ると、デコーダ７ｂが動作を停
止する。しかし、一時記憶部７ｄのＲＳフリップフロッ
プ回路はセット状態を保持しているので、時刻ｔ6にホ
ールド信号ＨＤが一旦Ｈレベルとなって時刻ｔ7にＬレ
ベルに戻ると、ホールド部７ｅの対応するラッチ回路が
この一時記憶部７ｄのＲＳフリップフロップ回路の出力
をラッチし、これに伴って対応する選択信号ＳがＨレベ
ルとなる。そして、この選択信号Ｓは、次の水平走査期
間の終期まで維持される。また、時刻ｔ7にはリセット
信号ＲＳが一旦Ｈレベルとなり時刻ｔ8にＬレベルに戻
るので、リセットラッチ回路７ｆの出力も時刻ｔ8に一
旦Ｈレベルになり時刻ｔ9にＬレベルに戻る。したがっ
て、一時記憶部７ｄの各ＲＳフリップフロップ回路は、
この時刻ｔ9にリセットされて、次の水平走査期間の動
作に備える。

【００３８】図１に示すように、上記階調信号選択回路
７から出力された２^Nビットの選択信号Ｓを入力する階
調信号発生回路４は、内部に設けられた階調信号抑制回
路によって当該選択信号ＳのうちのＨレベルのビットに
対応する階調信号Ｔのみを発生させるようになってい
る。この際、選択信号ＳのＬレベルのビットに対応する
非選択の階調信号Ｔは、例えばＬレベルに固定されて出
力される。この階調信号Ｔは、ソース駆動回路２に送ら
れる。ソース駆動回路２は、図７の場合と異なり非選択
の階調信号Ｔについては例えばＬレベルに固定されて入
力されることになるが、この非選択の階調信号Ｔはその
水平走査期間には階調表示データＤ1〜ＤNによって選択
されることはないので、動作自体は図７の場合と同じに
なる。したがって、各水平走査期間に、ソース駆動回路
２で階調表示データＤ1〜ＤNのサンプルホールドが行わ
れている間に、階調信号選択回路７ではこの階調表示デ
ータＤ1〜ＤNによって選択される階調信号Ｔの検出が行
われ、次の水平走査期間に、ソース駆動回路２がサンプ
ルホールドした階調表示データＤ1〜ＤNに応じて選択し
た階調信号Ｔに基づいて各信号配線１ｃにパルス電源電
圧を印加する際に、階調信号選択回路７がその階調表示
データＤ1〜ＤNに応じた選択信号Ｓを出力して階調信号
発生回路４による階調信号Ｔの一部の発生を抑制するこ
とになる。

【００３９】この結果、本実施例の液晶表示装置によれ
ば、各水平走査期間毎に実際の階調表示データＤ1〜ＤN
に応じて必要となる階調信号Ｔだけを発生させるので、
階調信号発生回路４が不必要な階調信号Ｔを発生させる
ことによる消費電力の無駄を低減すると共に、不要な電
磁放射も減少させることができる。

【００４０】なお、上記実施例では、階調信号発生回路
４が階調表示の段階数２^Nと同数の階調信号Ｔを発生さ
せるようになっていたが、２種類の基本階調信号を組み
合わせる補間階調方式の場合には、これよりも少ない数
（ここではＭ種類とする）の階調信号Ｔを発生させれば
足りる。ただし、この場合には、図２に示したデコーダ
７ｂがデータＣ1〜ＣNの各２進数値に対して、Ｍ本の出
力ＴＴのうちの１本または２本の出力ＴＴをＨレベルと
する。このときのデコーダ７ｂに入力されるＮビットの
データＣ1〜ＣNの各２進数値と各出力ＴＴとの関係を表
３に示す。

【００４１】

【表３】

【００４２】この表３では、データＣ1〜ＣNの２進数値
に応じて１本または隣接する２本の出力ＴＴがＨレベル
となり、他はＬレベルとなる。ただし、このように２本
の出力が同時にＨレベルとなっても、ラッチ部７ｃ以降
の動作には変わりはなく、上記実施例と同様にＭビット
の選択信号Ｓが階調信号発生回路４に送られ、Ｍ種類の
階調信号Ｔのうちこの選択信号ＳのビットがＨレベルと
なるものだけが発生されてソース駆動回路２に送られる
ことになる。また、デコーダ７ｂに入力されるデータＣ
が４ビットであり、５種類の階調信号Ｔ1，Ｔ5，Ｔ9，
Ｔ13，Ｔ16を基本階調信号とした場合のデータＣの各２
進数値と各出力ＴＴとの関係を表４に示す。

【００４３】

【表４】

【００４４】以上説明したように、この補間階調方式
は、階調信号発生回路４が発生する階調信号Ｔの種類が
元々少ないものではあるが、さらに不必要な階調信号Ｔ
の発生を抑制して、より一層の消費電力の節約を図ると
共に、不要な電磁放射も減少させることができる。

【００４５】図４および図５は本発明の第２実施例を示
すものであって、図４は階調信号発生回路と階調信号選
択回路を示すブロック図、図５は階調信号選択回路の構
成を示すブロック図である。なお、図１および図２に示
した第１実施例と同様の機能を有する構成部材には同じ
番号を付記して説明を省略する。

【００４６】図４に示すように、本実施例では、階調信
号発生回路４で発生された階調信号Ｔが階調信号選択回
路７を介してソース駆動回路２に送られるようになって
いる。この階調信号選択回路７は、図５に示すように、
階調信号発生回路４で発生された２^N種類の階調信号Ｔ
をゲート部７ｇを介して出力する。ＯＲゲート部７ａ、
デコーダ７ｂ、ラッチ部７ｃ、一時記憶部７ｄ、ホール
ド部７ｅおよびリセットラッチ回路７ｆの構成は、図２
に示したものと同じである。しかし、ホールド部７ｅの
各ラッチ回路の出力は、選択信号Ｓとして出力する代わ
りに、ゲート部７ｇに入力している。ゲート部７ｇは、
２^N個のＡＮＤゲートからなり、各ＡＮＤゲートの一方
の入力端子にホールド部７ｅの各ラッチ回路の出力が入
力されるようになっている。また、各ＡＮＤゲートの他
方の入力端子には、階調信号発生回路４で発生された各
階調信号Ｔが入力される。したがって、階調信号発生回
路４で発生された各階調信号Ｔは、この階調信号選択回
路７で選択されたものだけがそのまま通過し、非選択の
階調信号Ｔは、Ｌレベルに固定してソース駆動回路２に
送られることになる。

【００４７】この結果、本実施例の液晶表示装置では、
各水平走査期間毎に実際の階調表示データＤ1〜ＤNに応
じて必要となる階調信号Ｔだけをソース駆動回路２に送
るようにして、階調信号選択回路７が不必要な階調信号
の出力を遮断するので、これによって消費電力の無駄を
低減すると共に、不要な電磁放射を減少させることがで
きる。また、補間階調方式の場合にも、階調信号選択回
路７のデコーダ７ｂを表３または表４に示すような入力
関係のものとすれば、同様の効果を得ることができる。

【００４８】図６は本発明の第３実施例を示すものであ
って、液晶表示装置の構成を示すブロック図である。な
お、図１および図２に示した第１実施例と同様の機能を
有する構成部材には同じ番号を付記して説明を省略す
る。

【００４９】本実施例は、図１に示したソース駆動回路
２に代えて、液晶表示パネル１の上部に上部ソース駆動
回路２１を設けると共に、下部に下部ソース駆動回路２
２を設けた液晶表示装置について説明する。また、本実
施例の液晶表示装置は、図１に示した階調信号選択回路
７に代えて、これら上部と下部のソース駆動回路２１，
２２に対応する上部階調信号選択回路７１と下部階調信
号選択回路７２とを設けている。

【００５０】液晶表示パネル１の一方の基板に形成され
た各信号配線１ｃは、１本置きまたは数本置きに上部と
下部のソース駆動回路２１，２２に接続されている。即
ち、例えばＲＧＢ３原色の各色の全ての信号配線１ｃを
奇数番目と偶数番目とにグループ分けして、奇数番目の
各信号配線１ｃは上部ソース駆動回路２１に接続すると
共に偶数番目の各信号配線１ｃは下部ソース駆動回路２
２に接続したり、または、各信号配線１ｃをＲＧＢ３原
色の３本ごとに一括し、これら一括された各３本ずつの
信号配線１ｃを奇数番目と偶数番目とにグループ分けし
て、奇数番目の各３本ずつの信号配線１ｃは上部ソース
駆動回路２１に接続すると共に偶数番目の各３本ずつの
信号配線１ｃは下部ソース駆動回路２２に接続する。ま
た、コントロール回路６は、各信号配線１ｃに対応する
階調表示データＤ1〜ＤNを、グループ分けした一方の各
信号配線１ｃに対応する上部階調表示データＤ1〜ＤNと
他方の各信号配線１ｃに対応する下部階調表示データＤ
1〜ＤNとに分けて、上部階調表示データＤ1〜ＤNを上部
ソース駆動回路２１と上部階調信号選択回路７１に送る
と共に、下部階調表示データＤ1〜ＤNを下部ソース駆動
回路２２と下部階調信号選択回路７２に送るようになっ
ている。上部と下部のソース駆動回路２１，２２は、接
続される信号配線１ｃの本数が半減する以外は、共に図
１に示したソース駆動回路２と同様の構成である。ま
た、上部と下部の階調信号選択回路７１，７２も、各水
平走査期間に入力される階調表示データＤ1〜ＤNの数が
半減する以外は、共に図１に示した階調信号選択回路７
と同様の構成である。

【００５１】階調信号発生回路４には、上部階調信号選
択回路７１と下部階調信号選択回路７２からそれぞれ選
択信号Ｓが入力されるようになっている。この階調信号
発生回路４は、これらの選択信号Ｓに基づいてそれぞれ
上部階調信号Ｔと下部階調信号Ｔとを別個に発生させて
もよいし、これらの選択信号Ｓの各ビット毎の論理和を
とった信号に基づいて１組の階調信号Ｔを発生させ、そ
れぞれの選択信号Ｓでマスクすることにより上部階調信
号Ｔと下部階調信号Ｔに分離してもよい。そして、この
階調信号発生回路４からの上部階調信号Ｔが上部ソース
駆動回路２１に送られ、下部階調信号Ｔが下部ソース駆
動回路２２に送られることになる。

【００５２】この結果、本実施例の液晶表示装置によれ
ば、ソース駆動回路を上部と下部のソース駆動回路２
１，２２に分けて、それぞれのソース駆動回路２１，２
２で必要となる階調信号Ｔだけを発生させまたは出力を
抑制させることができるので、それぞれのソース駆動回
路２１，２２で各階調信号Ｔが不要となる確率が増加
し、消費電力の無駄や不要な電磁放射をより木目細かく
低減させることができるようになる。しかも、ソース駆
動回路をさらに細分すれば、より一層消費電力の無駄を
低減し不要な電磁放射を減少させることも可能となる。

【００５３】また、補間階調方式の場合にも、上部と下
部の階調信号選択回路７１，７２のデコーダを表３また
は表４に示すような入力関係のものとすれば、同様の効
果を得ることができる。さらに、第２実施例の場合と同
様に、階調信号発生回路４が発生させた同じ階調信号Ｔ
を上部階調信号選択回路７１を介して上部ソース駆動回
路２１に送ると共に、下部階調信号選択回路７２を介し
て下部ソース駆動回路２２に送るようにすることもでき
る。

【００５４】なお、上記第１実施例〜第３実施例は、い
ずれも図７に示した従来の液晶表示装置と同様に、振動
階調電圧方式によって階調表示を行う液晶表示装置につ
いて説明したが、階調信号発生回路が発生する階調信号
をアナログ階調電圧とし、ソース駆動回路が階調表示デ
ータＤ1〜ＤNに応じて選択したこのアナログ階調電圧を
各信号配線１ｃに出力するようにしたアナログ階調電圧
方式の場合にも同様に本発明を実施することができる。
この場合、電源回路５は、電源電圧ＶSH，ＶSLを発生さ
せる必要がなくなり、電源電圧ＶCのみを発生させれば
よい。

【００５５】

【発明の効果】以上のように本発明の液晶表示装置によ
れば、実際に表示に用いる階調表示データが必要としな
い階調信号の発生または出力を抑制するので、階調信号
発生回路が不必要な階調信号を発生させたり出力するこ
とにより生じる電力消費の無駄を低減させると共に、こ
の不必要な階調信号の発生や出力によって生じる不要な
電磁放射も減少させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例を示すものであって、液晶
表示装置の構成を示すブロック図である。

【図２】本発明の第１実施例を示すものであって、階調
信号選択回路の構成を示すブロック図である。

【図３】本発明の第１実施例を示すものであって、階調
信号選択回路の動作を示すタイムチャートである。

【図４】本発明の第２実施例を示すものであって、階調
信号発生回路と階調信号選択回路を示すブロック図であ
る。

【図５】本発明の第２実施例を示すものであって、階調
信号選択回路の構成を示すブロック図である。

【図６】本発明の第３実施例を示すものであって、液晶
表示装置の構成を示すブロック図である。

【図７】従来例を示すものであって、液晶表示装置の構
成を示すブロック図である。

【図８】従来例を示すものであって、各階調信号を示す
タイムチャートである。

【図９】従来例を示すものであって、パルス電源電圧を
示すタイムチャートである。

【図１０】従来例を示すものであって、補間階調方式の
各階調信号を示すタイムチャートである。

【符号の説明】

１液晶表示パネル２ソース駆動回路３ゲート駆動回路４階調信号発生回路７階調信号選択回路２１上部ソース駆動回路２２下部ソース駆動回路７１上部階調信号選択回路７２下部階調信号選択回路

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】各水平走査期間について、アクティブマ
トリクス方式の液晶表示パネルにおける各信号配線毎
に、階調信号発生回路が発生する複数種類の階調信号の
うちのいずれかを階調表示データに応じて選択し、該選
択した階調信号に基づいた信号電圧を当該信号配線に印
加する信号配線駆動回路を備えた液晶表示装置におい
て、各水平走査期間について、該水平走査期間のいずれの階
調表示データによっても選択されない階調信号を検出す
る非選択検出回路と、各水平走査期間毎に、該非選択検出回路によって当該水
平走査期間について非選択を検出された階調信号を該階
調信号発生回路が発生しまたは出力するのを抑制する階
調信号抑制回路とが設けられた液晶表示装置。
【請求項２】アクティブマトリクス方式の液晶表示パ
ネルにおける複数の信号配線が２以上の組にグループ分
けされ、それぞれの組の各信号配線毎に、各水平走査期
間について、階調信号発生回路が発生する複数種類の階
調信号のうちのいずれかを階調表示データに応じて選択
し、該選択した階調信号に基づいた信号電圧を当該信号
配線に印加する信号配線駆動回路が信号配線の各組毎に
設けられた液晶表示装置において、各水平走査期間について、該水平走査期間のいずれの階
調表示データによっても選択されない階調信号を検出す
る非選択検出回路と、各水平走査期間毎に、該非選択検出回路によって当該水
平走査期間について非選択を検出された階調信号を該階
調信号発生回路が発生しまたは出力するのを抑制する階
調信号抑制回路とが各信号配線駆動回路毎に設けられた
液晶表示装置。
【請求項３】各水平走査期間について、アクティブマ
トリクス方式の液晶表示パネルにおける各信号配線毎
に、階調信号発生回路が発生する複数種類の階調信号の
うちのいずれか１または２以上の階調信号を階調表示デ
ータに応じて選択し、該選択した１または２以上の階調
信号に基づいた信号電圧を当該信号配線に印加する信号
配線駆動回路を備えた液晶表示装置において、各水平走査期間について、該水平走査期間のいずれの階
調表示データによっても選択されない階調信号を検出す
る非選択検出回路と、各水平走査期間毎に、該非選択検出回路によって当該水
平走査期間について非選択を検出された階調信号を該階
調信号発生回路が発生しまたは出力するのを抑制する階
調信号抑制回路とが設けられた液晶表示装置。
【請求項４】アクティブマトリクス方式の液晶表示パ
ネルにおける複数の信号配線が２以上の組にグループ分
けされ、それぞれの組の各信号配線毎に、各水平走査期
間について、階調信号発生回路が発生する複数種類の階
調信号のうちのいずれか１または２以上の階調信号を階
調表示データに応じて選択し、該選択した１または２以
上の階調信号に基づいた信号電圧を当該信号配線に印加
する信号配線駆動回路が信号配線の各組毎に設けられた
液晶表示装置において、各水平走査期間について、該水平走査期間のいずれの階
調表示データによっても選択されない階調信号を検出す
る非選択検出回路と、各水平走査期間毎に、該非選択検出回路によって当該水
平走査期間について非選択を検出された階調信号を該階
調信号発生回路が発生しまたは出力するのを抑制する階
調信号抑制回路とが各信号配線駆動回路毎に設けられた
液晶表示装置。