JPH11249621A - 表示装置の駆動回路 - Google Patents

表示装置の駆動回路

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JPH11249621A
JPH11249621A JP4756798A JP4756798A JPH11249621A JP H11249621 A JPH11249621 A JP H11249621A JP 4756798 A JP4756798 A JP 4756798A JP 4756798 A JP4756798 A JP 4756798A JP H11249621 A JPH11249621 A JP H11249621A
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circuit
signal
display device
display
data
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JP4756798A
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Naoaki Furumiya
直明 古宮
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Sanyo Electric Co Ltd
Original Assignee
Sanyo Electric Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 デジタルドライバー内蔵の表示装置を提供す
る。 【解決手段】 第1及び第2のアナログスイッチ11,12
からなるデータ切換回路10に、表示画素を点灯また非点
灯とする原信号V1,V2及びビデオデータが供給されてい
る。ビデオデータDATAに基づいて原画信号V1,V2のいず
れかを選択して出力することにより、原画信号をビデオ
信号としてビデオライン70に送出する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、表示装置の駆動回
路に関する。
【0002】
【従来の技術】液晶表示装置(LCD)、有機エレクト
ロルミネッセンス(EL)ディスプレイ、プラズマディ
スプレイ等、フラットパネルディスプレイの開発が盛ん
に行われている。中でも、LCDは薄型、低消費電力の
点で優れており、AV機器、OA機器の分野におけるモ
ニターディスプレイの主流となっている。
【0003】LCDは一対の対向基板間に液晶を封入を
してなる。各基板の対向内面には、液晶に電界を付与し
て駆動するための電極が多数が形成されており、液晶を
誘電層にしたコンデンサとして表示画素が構成されてい
る。表示画素がマトリクス(行列)状に配列されたマト
リクス型LCDとして、対向基板間に互いに交差するよ
うに配置された帯状電極の対向部にて表示画素を構成し
た単純マトリクスや、表示画素毎に独立したコンデンサ
を形成し、各々にスイッチング素子である薄膜電界効果
型トランジスタ(TFT)を接続形成してなるアクティ
ブマトリクスがある。単純マトリクス型は、比較的簡易
な構造で、低コストの利点があり、グラフィック表示に
適しており、パーソナルコンピュータ等のディスプレイ
に多く採用されている。アクティブマトリクス型は、コ
ストは高いが高画質の動画表示を行えるため、現在で
は、CRT方式と並び、ディスプレイの主流となってい
る。
【0004】アクティブマトリクス型LCDにおいて、
TFTとして、それまで能動層に用いられた非晶質半導
体、特に、アモルファスシリコン(a−Si)に換わ
り、多結晶半導体、特に、ポリシリコン(p−Si)を
用いることでスイッチング動作速度が上昇し、これに伴
い、TFTの小型による有効表示領域の拡大、あるい
は、表示素子の小型化による高精細化等が達成され、極
めて高い画質を得るに至っている。更に、表示素子を駆
動するためのドライバー回路は、表示素子よりも高速動
作が要求されるが、p−SiTFTによりCMOSを形
成することが可能となり、ドライバー回路を同一基板上
に一体的に作り込むことができる。このような、ドライ
バー内蔵型LCDは、別途ドライバーICを製造し、こ
れを取り付ける手間が省けるため、製造コストが低く、
また、表示画面周辺の額縁部を小さくすることができる
などの利点があり、量産化が望まれている。
【0005】図5に、従来のドライバー内蔵型LCDの
構成を示す。図の上段はドレインドライバー部であり、
水平シフトレジスタ(250)、ビデオライン(27
1,272)及びサンプリングスイッチ(261,26
2,…)よりなる。図の中段はD/Aコンバータ部であ
り、電荷供給用キャパシタ(202,206)、アナロ
グスイッチ(203,207)及び電荷保持キャパシタ
(210)からなる。また、図の下段は表示画素部であ
り、ゲートライン(80…)とドレインライン(71,
72,…)とが交差配置され、各交差部には、TFT
(90)とこれに接続された液晶容量(91)と補助容
量(92)が形成されている。なお、ここでは、簡単の
ため2ビット4階調の例を示しており、ビデオライン
(271,272)は、各ビットが割り当てられる2本
となっている。
【0006】この構成で、水平シフトレジスタ(25
0)がスタートされると同時に、各ビデオライン(27
1,272)にデジタルビデオデータDATA1,DATA2が供
給される。まず、1列目において、水平シフトレジスタ
(250)の出力段S/Rから出力されたサンプリングパ
ルスSP1により2つのサンプリングスイッチ(261)
がオンされる。このとき、ビデオライン(271,27
2)には、点灯すべき画素に対応してビデオデータDATA
1,2が供給されており、このデータがハイであるかロウ
であるかにより、2つのアナログスイッチ(203,2
07)がオンされるかオフされる。一方、電荷供給用キ
ャパシタ(202,206)はビットに応じて容量値が
変えられており(C1,C2)、この結果、これら電荷
供給用キャパシタ(202,206)に保持された異な
る量の電荷が、オンされたアナログスイッチ(203,
207)を介して伝送され、電荷保持キャパシタ(21
0)が充電される。電荷保持キャパシタ(210)に充
電されて得られた電圧は、アナログの画素信号として、
ドレインライン(71)に送出される。続く、2列目
も、水平シフトレジスタ(250)の出力段S/Rよりサ
ンプリングパルスSP2が出力され、1列目と同様に、電
荷保持キャパシタ(210)に電荷が充電されて、画素
信号がドレインライン(72)に送出される。
【0007】なお、電荷供給用キャパシタ(202,2
06)に接続された第1の電源線(221)及び第2の
電源線(222)には、各々、交互に置換する電圧Vo
及び電圧Vcが与えられており、第2の電荷保持キャパ
シタ(210)へ充電する電荷の極性を変えることでに
より、画素信号の極性を反転することができるにように
なっている。
【0008】以上のように、図5に示したLCDでは、
デジタル信号として入力されたビデオデータDATA1,2
が、LCDに内蔵されたD/Aコンバータによりアナロ
グの画素信号に変換されて各表示画素へ供給され、表示
が行われる。従って、デジタルで発信された信号や、デ
ジタルにて信号処理を行った信号を直接にLCDに供給
することができるので、D/Aコンバータが不要とな
り、外付け部分の回路規模が縮小される。このため、デ
ジタルスチルカメラ等、携帯用デジタル製品に最適なデ
ィスプレイが得られる。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図5に
示すLCDでは、一列毎に、D/Aコンバータが内蔵さ
れており、LCD基板上に形成する回路規模が大きい。
これらの回路は、表示画素部のTFT(90)と同じp
−SiTFTにより形成されるが、TFT素子が飛躍的
に多くなり、これらTFT素子の一つでも不良となる
と、表示装置全体が不良となってしまう。このため、歩
留まりの低下や、製造コストの増大が問題となってい
た。更に、ビット数が多くなると、各列のD/Aコンバ
ータの回路規模がより大きくなるので上述の問題は更に
顕著となる。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明は前述の課題に鑑
みて成され、表示画素が行列状に配列されてなり、前記
表示画素を点灯または非点灯とする画素信号をビデオ信
号よりサンプリングして対応する前記各表示画素に供給
する表示装置の駆動回路において、前記表示画素を点灯
する振幅を有する第1の原信号と、非点灯とする振幅を
有する第2の原信号が供給され、入力されたデジタルビ
デオデータに基づいて前記第1の原信号と前記第2の原
信号のいずれかを選択して切り換え出力するデータ切換
回路を有し、このデータ切換回路からの出力を前記ビデ
オ信号として前記表示装置に送出する構成である。
【0011】このように、入力デジタルビデオデータを
D/A変換してビデオ信号を生成しているので、各列毎
にD/A変換器を作り込むこと必要が無く、全体の回路
規模が縮小される。特に、前記表示画素を点灯する第1
の正電圧と負電圧、及び、非点灯とする第2の正電圧と
負電圧が供給され、所定期間毎に、前記第1及び第2の
正電圧、または、前記第1及び第2の負電圧を選択して
切り換えることにより、前記第1の原信号及び第2の原
信号を出力する原信号発生回路を有する構成である。
【0012】これにより、簡易な回路構成で画素信号の
ビデオ信号の極性反転が可能となるとともに、原信号を
作成する必要も無くなり、外部の回路規模が縮小され
る。また、表示画素が行列状に配列されてなり、前記表
示画素を点灯または非点灯とする画素信号をビデオ信号
よりサンプリングして対応する前記各表示画素に供給す
る表示装置の駆動回路において、前記表示画素を点灯ま
たは非点灯とする2のn乗個の原信号が供給され、入力
されたnビットのデジタルビデオデータに基づいて前記
2のn乗個の原信号よりいずれか一つを選択して切り換
え出力するデータ切換回路を有し、このデータ切換回路
からの出力を前記ビデオ信号として前記表示装置に送出
する構成である。
【0013】このように、入力デジタルビデオデータを
D/A変換してビデオ信号を生成しているので、各列毎
にD/A変換器を作り込むこと必要が無く、全体の回路
規模が縮小される。特に、m個の前記データ切換回路、
及び、前記デジタルビデオデータを表示画素毎にm系列
に分割し、かつ、その周波数を1/m倍に伸長する分割
伸長回路を有し、この分割伸長されたm個の各デジタル
ビデオデータに基づいて、前記表示画素にm列毎に対応
するm系列のビデオ信号を前記表示装置に供給する構成
である。
【0014】これにより、データ切換回路に要求される
動作速度が低下し、表示画素部とともに、駆動回路部を
同一基板上に一体的に形成した表示装置において、高精
細化が実現される。
【0015】
【発明の実施の形態】図1は、本発明の第1の実施の形
態にかかる表示装置の駆動回路の構成図である。図の右
側上部は、ドレインドライバー部であり、水平シフトレ
ジスタ(50)、サンプリングスイッチ(61,62,
63,…)及びビデオデータライン(70)よりなる。
図の右側下部は、表示画素部であり、ゲートライン(8
0…)とドレインライン(71,72,73,…)とが
交差配置され、各交差部には、TFT(90)とこれに
接続された液晶容量(91)と補助容量(92)が形成
されている。(10)は本発明のデータ切換回路であ
り、第1及び第2のアナログスイッチ(11,12)と
インバータ(13)からなる。
【0016】データ切換回路(10)の2つの供給端子
(15,16)には、ビデオデータ信号となる第1の原
信号V1及び第2の原信号V2が供給されている。但し、
第1の原信号V1の振幅は表示画素を点灯する閾値以上
であり、第2の原信号V2の振幅は表示画素を点灯する
閾値以下である。供給端子(15,16)に供給された
これら第1及び第2の原信号V1,V2は、第1及び第2
のアナログスイッチ(11,12)に供給される。一
方、データ切換回路(10)のデータ入力端(15)に
は、1ビットのデジタル信号であるビデオデータDATAが
入力される。このビデオデータDATA及び反転ビデオデー
タは、各々、第1及び第2のアナログスイッチ(11,
12)のオン・オフを制御する。つまり、ある画素期間
において、ビデオデータDATAがハイレベルの場合、第1
のアナログスイッチ(11)がオンし、第1の原信号V
1がビデオライン(70)に送出され、続く、画素期間
において、ビデオデータDATAがロウレベルとなると、第
2のアナログスイッチ(12)がオンし、第2の原信号
V2がビデオライン(70)に送出される。このよう
に、点灯すべき画素に対応するタイミングで第1の原信
号V1が送出され、非点灯とすべき画素に対応するタイ
ミングで第2の原信号V2が送出されることで、ビデオ
信号がビデオライン(70)に供給される。更に、この
ビデオ信号は、水平シフトレジスタ(50)より出力さ
れたサンプリングパルスSP1,2,3,…により制御されて、
順次にオンされたサンプリングスイッチ(61,62,
63,…)によりサンプリングされる。このようにサン
プリングされた画素信号は、各ドレインライン(70)
より、選択された行毎にオンされたTFT(90)を介
して各表示画素の液晶容量(91)に印加される。この
画素信号が第1の原信号V1であるときはその画素は点
灯され、第2の原信号であるときはその画素は非点灯と
される。
【0017】なお、データ切換回路(10)は、水平シ
フトレジスタ(50)、サンプリングスイッチ(61,
62,63,…)と同様、表示画素部のTFT(90)
と同じp−SiTFTにより同一基板上に形成されてい
る。本実施の形態では、表示画素は、点灯かまたは非点
灯の2階調表示であるが、アクティブマトリクス方式に
より、デューティ比100%の駆動を行うことができる
ので、単純マトリクス方式よりも、高い画質が得られ
る。
【0018】このように本発明では、デジタル信号で送
られてきたビデオデータ信号を、直接に入力することが
できる。しかも、各列毎にD/Aコンバータを設ける必
要がないので、LCDに内蔵される回路規模が縮小され
る。更に、D/A変換器や出力バッファを搭載する代わ
りに、外部で原信号V1,V2を発生するのみでよく、消
費電力が大幅に低減される。
【0019】図2は、本発明の第2の実施の形態にかか
る表示装置の駆動回路の構成図である。本実施の形態で
は、データ切換回路(10)に原信号を供給するための
原信号発生回路(30)が設けられている。原信号発生
回路(30)は、第1から第4のトランジスタ(31,
32,33,34)からなる。原信号発生回路(30)
の第1から第4の供給端子(35,36,37,38)
には、各々、ハイレベルの正の原電圧VC+VH、ロウレ
ベルの正の原電圧VC+VL、ロウレベルの負の原電圧VC
-VL、ハイレベルの負の原電圧VC-VHが供給されてい
る。また、原信号発生回路(30)の入力端子(39)
には極性反転信号例えば水平クロックパルスHCKが入力
されている。
【0020】この構成で、水平クロックパルスHCKの極
性が正の期間は、第1及び第2のトランジスタ(31,
32)がオンする。従って、ハイレベルの正の原電圧V
C+VHが第1のトランジスタ(31)を介して、正極性
の第1の原信号V1として、データ切換回路(10)の
第1のアナログスイッチ(11)へ供給される。また、
ロウレベルの正の原電圧VC+VLが第2のトランジスタ
(32)を介して、正極性の第2の原信号V2として、
データ切換回路(10)の第2のアナログスイッチ(1
2)へ供給される。水平クロックパルスHCKの極性が負
の期間は、第3及び第4のトランジスタ(33,34)
がオンする。従って、ハイレベルの負の原電圧VC-VH
が第4のトランジスタ(34)を介して、負極性の第1
の原信号V1として、データ切換回路(10)の第1の
アナログスイッチ(11)へ供給される。また、ロウレ
ベルの負の原電圧VC-VLのが第3のトランジスタ(3
3)を介して、負極性の第2の原信号V2として、デー
タ切換回路(10)の第2のアナログスイッチ(12)
へ供給される。
【0021】このように、データ切換回路(30)より
発生される原信号V1,V2は、水平クロックパルスHCK
の極性の反転に従って水平期間毎に極性が反転するの
で、行毎に表示画素へ印加する画素信号の極性が異なる
ライン反転駆動が実現される。但し、本発明では、これ
に限定されることはなく、原信号発生回路(30)の入
力端子(39)に供給する信号は、垂直クロックパルス
でもよく、また、ドットクロックパルスでもよい。これ
により、フィールド毎、フレーム毎、あるいは、ドット
毎に表示画素へ供給される画素信号の極性が異なるフィ
ールド反転駆動、フレーム反転駆動、あるいは、ドット
反転駆動が実現される。
【0022】なお、原信号発生回路(30)は、データ
切換回路(10)等と同様に、同一基板上に形成された
p−SiTFTにより形成することができる。この構成
では、外部で原信号V1,V2を発生させる必要が無く、
外部で、原電圧VC,VH,VLを発生させるのみでよ
く、外付けの回路規模が更に縮小される。
【0023】図3は、本発明の第3の実施の形態にかか
る表示装置の駆動回路の構成である。本実施の形態で
は、第1のデータ切換回路(10)、原信号発生回路
(30)の他に第2のデータ切換回路(20)及び分割
伸長回路(40)を有している。また、LCD部のドレ
インドライバーは、2本のビデオライン(701,70
2)を有し、各ドレインライン(71,72,73,
…)は、交互に、サンプリングスイッチ(61,62,
63,…)を介してこれらビデオライン(701,70
2)に接続されている。第2のデータ切換回路(20)
は、第1及び第2のアナログスイッチ(21,22)と
インバータ(23)よりなる。分割伸長回路(40)
は、第1及び第2のクロックドインバータ(41,4
2)よりなる。
【0024】ビデオデータは、分割伸長回路(40)の
入力端子(43)に供給され、第1及び第2のクロック
ドインバータ(41,42)に入力される。第1及び第
2のクロックドインバータ(41,42)は、ドットク
ロックと同じ周波数で、かつ、互いに逆位相第1のクロ
ックCK1と第2のクロックCK2、及び、これらの反転クロ
ックにより制御され、ビデオデータが画素毎に交互にラ
ッチされ、この結果、元の1/2倍の周波数を有した2
系列のビデオデータに分割伸長される。これら第1及び
第2のクロックドインバータ(41,42)より出力さ
れたデータは、各々、第1及び第2のデータ切換回路
(10,20)に供給される。第1及び第2のデータ切
換回路(10,20)内では、図1に示す第1の実施の
形態で詳細に説明したように、ビデオデータに基づい
て、各極性の期間において、第1及び第2の原信号V1,
V2を選択して切り換え出力する。本実施の形態では、
ビデオデータの周波数が1/2倍にされているので、各
データ切換回路(10,20)の動作速度が1/2とな
る。これらデータ切換回路(10,20)からの出力
は、ビデオ信号として各ビデオライン(701,70
2)へ送出される。
【0025】本実施の形態では、第1及び第2のデータ
切換回路(10,20)の動作速度は、第1及び第2の
実施の形態に比べて半分となる。このため、比較的動作
速度の遅いp−SiTFTを用いたデータ切換回路(1
0,20)でも十分対応することができる。また、ビデ
オデータの周波数を上げることができるので、高精細化
も可能となる。
【0026】図4は、本発明の第4の実施の形態にかか
る表示装置の駆動回路の構成図である。(100)は、
デジタルビデオデータDATA1,2に基づいてビデオ信号を
送出するデータ切換回路である。データ切換回路(10
0)は、下位ビットに基づいて選択切り換えを行う第1
から第4のアナログスイッチ(101,102,10
3,104)とインバータ(105,106)、及び、
上位ビットに基づいて選択切り換えを行う第5から第6
のアナログスイッチ(111,112)とインバータ
(115,116)よりなる。データ切換回路(10
0)の供給端子(121,122,123,124)に
は、各々、第1から第4の原信号V1,V2,V3,V4が
供給されている。原信号V1,V2,V3,V4の振幅は、
この順に小さくなる。また、第1のデータ入力端子(1
25)には、2ビットのビデオデータの1ビット目DATA
1が入力され、第2のデータ入力端子(126)には、
2ビットのビデオデータの2ビット目DATA2が入力され
る。
【0027】この構成で、1ビット目がハイレベルの
時、第1及び第3のアナログスイッチ(101,10
3)がオンされ、それぞれ、第1の原信号V1及び第3
の原信号V3を、第5及び第6のアナログスイッチ(1
11,112)に供給する。1ビット目がロウレベルの
時、第2及び第4のアナログスイッチ(102,10
4)がオンされ、それぞれ、第2及び第4の原信号V
2,V4を、第5及び第6のアナログスイッチ(111,
112)に供給する。2ビット目がハイレベルの時は、
第5のアナログスイッチ(111)がオンされ、1ビッ
ト目の状態によって、第1の原信号V1または第2の原
信号V2が選択され、出力される。2ビット目がロウレ
ベルの時は、第6のアナログスイッチ(112)がオン
され、1ビット目の状態によって、第3の原信号V3ま
たは第4の原信号V4が選択され、出力される。このよ
うに2ビットのビデオデータDATA1,2により切り換え出
力された信号は、ビデオ信号として、ビデオライン(7
0)に送出される。本実施の形態では、2ビットのビデ
オデータDATA1,2による4階調の表示が可能となる。但
し、本発明は、これに限定されることはなく、ビット数
を増やすことで、更なる多階調化が可能となる。本発明
では、入力されたデジタルビデオデータをアナログ信号
に変換するため、D/Aコンバータの回路規模が縮小さ
れるので、その分、多ビット化が実現される。
【0028】
【発明の効果】以上の説明より明らかな如く、デジタル
のビデオデータを直接に入力することができる表示装置
において、内蔵されるD/A変換器等の回路規模を縮小
することができた。このため、D/A変換器や、バッフ
ァ回路の外付けが不要となるとともに、内蔵回路の複雑
化が抑えられ、歩留まりの向上、製造コストの削減が達
成された。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態にかかる表示装置の
駆動回路の構成図である。
【図2】本発明の第2の実施の形態にかかる表示装置の
駆動回路の構成図である。
【図3】本発明の第3の実施の形態にかかる表示装置の
駆動回路の構成図である。
【図4】本発明の第4の実施の形態にかかる表示装置の
駆動回路の構成図である。
【図5】従来の表示装置の駆動回路の構成図である。
【符号の説明】
10,20,100 データ切換回路 30 原信号発生回路 40 分割伸長回路 50 水平シフトレジスタ 61,62,63,… サンプリングスイッチ 70,701,702 ビデオライン 71,72,73、… ドレインライン

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 表示画素が行列状に配列されてなり、前
    記表示画素を点灯または非点灯とする画素信号をビデオ
    信号よりサンプリングして対応する前記各表示画素に供
    給する表示装置の駆動回路において、 前記表示画素を点灯する振幅を有する第1の原信号と、
    非点灯とする振幅を有する第2の原信号が供給され、入
    力されたデジタルビデオデータに基づいて前記第1の原
    信号と前記第2の原信号のいずれかを選択して切り換え
    出力するデータ切換回路を有し、このデータ切換回路か
    らの出力を前記ビデオ信号として前記表示装置に送出す
    ることを特徴とする表示装置の駆動回路。
  2. 【請求項2】 前記表示画素を点灯する第1の正電圧と
    負電圧、及び、非点灯とする第2の正電圧と負電圧が供
    給され、所定期間毎に、前記第1及び第2の正電圧と前
    記第1及び第2の負電圧を切り換えることにより、前記
    第1の原信号及び第2の原信号を出力する原信号発生回
    路を有することを特徴とする請求項1記載の表示装置の
    駆動回路。
  3. 【請求項3】 表示画素が行列状に配列されてなり、前
    記表示画素を点灯または非点灯とする画素信号をビデオ
    信号よりサンプリングして対応する前記各表示画素に供
    給する表示装置の駆動回路において、 互いに振幅の異なる2のn乗個の原信号が供給され、入
    力されたnビットのデジタルビデオデータに基づいて前
    記2のn乗個の原信号よりいずれか一つを選択して切り
    換え出力するデータ切換回路を有し、このデータ切換回
    路からの出力を前記ビデオ信号として前記表示装置に送
    出することを特徴とする表示装置の駆動回路。
  4. 【請求項4】 前記デジタルビデオデータを表示画素毎
    にm系列に分割し、かつ、その周波数を1/m倍に伸長
    する分割伸長回路と、この分割伸長されたm系列の各デ
    ジタルビデオデータを各々入力して前記ビデオ信号を出
    力するm個の前記データ切換回路とを有することを特徴
    とする請求項1から請求項3のいずれかに記載の表示装
    置の駆動回路。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US6842163B2 (en) 2001-03-30 2005-01-11 Sanyo Electric Co., Ltd. Semiconductor device and display comprising the same

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