JPH11327487A - デジタル―アナログ変換器、アクティブマトリクス型液晶ディスプレイおよびデジタル信号をアナログ信号に変換する方法 - Google Patents

デジタル―アナログ変換器、アクティブマトリクス型液晶ディスプレイおよびデジタル信号をアナログ信号に変換する方法

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JPH11327487A
JPH11327487A JP11065678A JP6567899A JPH11327487A JP H11327487 A JPH11327487 A JP H11327487A JP 11065678 A JP11065678 A JP 11065678A JP 6567899 A JP6567899 A JP 6567899A JP H11327487 A JPH11327487 A JP H11327487A
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voltage
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アンドリュー カーンズ グラハム
Michael James Brownlow
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】 低電力消費のデジタル−アナログ変換器およ
び低電力消費のデジタル信号をアナログ電圧に変換する
方法を提供する。 【解決手段】 デジタル入力信号を受けるように構成さ
れた入力と、対応するアナログ出力電圧を出力する出力
と、入力および出力に動作的に結合され、出力電圧を基
準値から第1の値に移動し、続いて基準値に戻す変換手
段とを含む。ここで、第1の値の大きさがデジタル入力
信号の値に対応し、出力電圧が1つ以上の中間値を介し
て少なくとも2段階で基準値から第1の値に移動され、
出力電圧が1つ以上の中間値を介して少なくとも2段階
で第1の値から基準値に戻るように移動されるように動
作される。また、パラレルデジタル入力信号を対応する
アナログ出力電圧に変換する方法は、デジタル入力信号
を受ける工程と、出力電圧を基準値から第1の値に移動
し、続いて基準値に戻す工程とを含む。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、デジタル−アナロ
グ変換器に関し、これに限られる訳ではないが、特に、
薄膜トランジスタベース(TFTベース)のアクティブ
マトリクス液晶ディスプレイ(AMLCD)などの薄膜
型ディスプレイパネルを制御するために用いられるデジ
タル−アナログ変換器に関する。
【0002】本発明は、例えば、パラレルRGBビデオ
データが与えられる低電力ディスプレイパネルのドライ
バ回路においてデジタル−アナログ(D/A)変換のタ
スクを行うために使用され得る。また、本発明は、デジ
タル携帯機器のドライバ回路において使用され得る。
【0003】
【従来の技術】特定の電圧レベルに対する容量性負荷の
充電に関連して、電力を最小化するために「準断熱充電
(quasi-adiabatic charging)」と呼ばれる充電を行う
事が公知である。このスキームの応用は、A.Chan
drakasanおよびR.BrodersenのLo
w Power Digital CMOS Desi
gn. Kluwer Academic Publi
shers、1995および、米国特許番号第5,47
3,526号に挙げられている。準断熱充電の原理を以
下に簡単に説明する。
【0004】図1(a)は2つのスイッチS1およびS2
に直列接続されたコンデンサCおよび抵抗器Rを示す。
コンデンサは最初放電されており、S1およびS2の両方
は開いており、コンデンサの両プレートは接地されてお
り、電位がゼロであるとする。S1は電圧供給源Vに接
続されている。S1が閉じているとき、コンデンサは電
圧Vに対して時定数RCで充電される。平衡に達したと
き、抵抗器を介して流れてコンデンサに貯蔵されている
総電荷はCVである。充電プロセス中、抵抗器を介する
電圧降下はVから0ボルトに変化し、(電気容量が線形
であると仮定して)V/2の平均を有する。よって、抵
抗器で浪費されるエネルギーはCV2/2である。コン
デンサが放電されるとき、S1を開けてS2を閉じること
によって、同一量のエネルギーが抵抗器で浪費される。
充電および放電フェイズが周波数fで行われる場合、抵
抗器で浪費される電力はCV2fに等しい。
【0005】図1(b)は、同じRC負荷を示すが、今
回はV、V/2および接地の3つの基準電圧の1つにス
イッチS1、S2、S3をそれぞれ経由して接続されてい
る。最初に、コンデンサは放電されており、全てのスイ
ッチは開いている。S2が閉じられたとき、コンデンサ
はV/2に対して充電され、浪費されるエネルギーはC
2/8である。次いで、S2が開かれ、S1が閉じられ
て、さらなるCV2/8が浪費される。スイッチの動作
を制御することによってコンデンサがV/2、次いで、
接地に対して放電された場合、消費される余分なエネル
ギーはCV2/4である。段階的な(stepped)充電およ
び放電の段階が周波数fで繰り返される場合、システム
の総電力浪費はCV2f/2である。これは、図1
(a)のシステムと比較すると半分の電力量である。
【0006】コンデンサの充電および放電がそれぞれN
回の等価電圧段階で周波数fで行われるとき、電力消費
はCV2f/Nである。確かに、大きなNという制限に
おいて、極々小さい電流が充電および放電サイクルの各
々で流れ、システムで電力が浪費されず、そしてコンデ
ンサが断熱的に充電および放電されていると言われる。
【0007】本明細書において、段階的な充電(および
放電)を準断熱充電(および放電)と呼ぶ。準断熱充電
の技術は、電力浪費を明らかに低減する。しかし、これ
らに対する応用は、負荷を段階的に充電することによっ
て起こる時間のロス(time penalty)によって制限され
ていることが見出されている。更に、これには基準電圧
およびスイッチの余分なオーバーヘッド(実際にはそれ
ら自身が電力消費する)が存在する。
【0008】図2は、N行M列の画素20を含む典型的
な公知のアクティブマトリクスディスプレイ10を示
す。これは、A.LewisおよびW.Turnerの
Driver circuits for AMLCD
s. Journal ofthe Society
for Information Display、5
6〜64頁、1995に記載のものと同様である。デー
タラインドライバ14とスキャンラインドライバ18と
を組み合わせた機能により、アナログデータ電圧を液晶
(LC)画素電極に提供する。このことは、単一の行画
素に対して、以下ように達成される。
【0009】データドライバ14は、表示され、データ
ライン12を対応する画素電圧に充電する画素データ系
統(a line of pixel data)を「読み出す」。適切なス
キャンライン16が活動化され、これにより画素用TF
T24の適切な行がスイッチオンされる(switched o
n)。画素用TFT24は、データライン12から画素貯
蔵容量に各々の電圧が同一になるまで電荷を移動させ
る。次いで、スキャンライン16は非活動化され、画素
用TFT24の行は、高いインピーダンス状態に戻る。
上述の動作がディスプレイ10の画素20の各行に対し
て繰り返される。
【0010】典型的な液晶セルはAC電圧によって駆動
される必要がある。なぜなら、イオン性ドリフトが、液
晶を適切にスイッチされた状態に保つDC電圧を防げる
からである。アクティブマトリクスのAC駆動は、連続
する画像フレームの間、(対向する)共通の液晶(L
C)端子の電位を一定に保ちながらデータライン信号の
1つによって通常達成される。第2の方法は、共通対向
電極の電位を反転し、連続する画像フレームの間データ
ラインの値を反転することを含む。ディスプレイのちら
つきを防止するために、各フレームの間、画素の半分は
正極性の電圧によって駆動され、画素の半分は負極性の
電圧によって駆動される。図3は画素を2つのグループ
に分割する複数の異なる方法を示す。図3(a)は、列
反転を示す。このスキームがディスプレイのちらつきを
減少するために最良ではないことが研究によって示され
ている。例えば、Y. HiraiおよびS. Kan
ekoの13inch EWS high resol
ution displaywith improve
d display quality by dot
inversion drive. Nikkei M
icro−Device Flat Panel Di
splay 1993、120〜123頁、1993を
参照せよ。図3(b)は、ちらつき問題は改善するが、
画像の「二重映像」を起こすクロストーク影響を招く行
反転を示す。上述のHiraiおよびKanekoの参
考文献で結論されるように、ちらつきおよびクロストー
クの両方を低減するための最良の仕組みは、図3(c)
に示す画素反転(ドット反転としても知られる)であ
る。
【0011】AMLCD装置のアクティブマトリクス内
の電力消費は、マトリクスをアドレス指定するデータラ
インおよびゲートラインを介して(TFTゲート容量、
画素貯蔵容量、および寄生性基板、オーバーラップ、お
よび周辺容量を含む)分散された容量性負荷の充電およ
び放電に関連する。行または画素反転を用いる60Hz
のフレームレートfおよびM×N=1024×768画
素を有する対角10インチのXGAディスプレイのデー
タラインおよびゲートラインで浪費される電力は以下の
ように演算される:100pFの典型的なデータライン
容量および(液晶(LC)が完全にスイッチされている
と仮定して)8V(すなわち、−4Vから+4V)の典
型的なデータラインの過渡電圧を仮定すると、データラ
インの電力消費は以下の式で与えられる。
【0012】
【数1】
【0013】200pFの典型的なゲートライン容量お
よび20Vの典型的なゲートラインの過渡電圧を仮定す
ると、ゲートラインの電力消費は以下の式で与えられ
る。
【0014】
【数2】Pgl=NCV2f=768×200×10-12×
202×60=3.68mw
【0015】
【発明が解決しようとする課題】ゲートラインのより高
い容量性負荷および電圧に関わらず、データラインを充
電(または放電)することに関連する電力浪費は、明ら
かに最重要要素である。よって、この電力消費を低減す
る簡便な方法が望ましかった。
【0016】本発明は上記課題を解決するためになされ
たものであり、低電力消費を実現するデジタル−アナロ
グ変換器、アクティブマトリクス型液晶ディスプレイお
よびデジタル信号をアナログ信号に変換する方法を提供
することを目的とする。
【0017】
【課題を解決するための手段】本発明のパラレルデジタ
ル入力信号を対応するアナログ出力電圧に変換するデジ
タル−アナログ変換器は、該デジタル入力信号を受ける
ように構成された入力と、該対応するアナログ出力電圧
を出力する出力と、該入力および該出力に動作的に結合
され、該出力電圧を基準値から第1の値に移動し、続い
て該基準値に戻す変換手段とを含み、該第1の値の大き
さが該デジタル入力信号の値に対応し、該出力電圧が1
つ以上の中間値を介して少なくとも2段階で該基準値か
ら該第1の値に移動され、該出力電圧が1つ以上の中間
値を介して少なくとも2段階で該第1の値から該基準値
に戻るように移動される構成とされており、そのことに
よって上記目的を達成する。
【0018】前記変換手段は、前記出力電圧を前記基準
値から第2の値に移動させ、該基準値に戻るように更に
機能し、該第2の値の大きさは、前記デジタル入力信号
の値または該デジタル入力信号の後の値に対応し、該基
準値に関して該第2の値は前記第1の値と反対の極性で
あり、該出力電圧は1つ以上の中間値を介して少なくと
も2段階で該基準値から該第2の値に移動され、該出力
電圧は1つ以上の中間値を介して少なくとも2段階で該
第2の値から該基準値に戻されるようであってもよい。
【0019】前記変換手段が前記出力電圧を前記第1の
値、前記第2の値、および前記基準値の間で移動する処
理を前記デジタル入力信号の異なる値に対して複数回繰
り返すようにしてもよい。
【0020】前記出力電圧の前記基準値は接地電圧であ
ってもよい。
【0021】前記入力が複数の2値で重みづけられたコ
ンデンサを含んでいてもよい。
【0022】前記デジタル入力信号の最上位ビットは、
前記出力信号において前記段階を形成するために異なる
時間で充電または放電されるように構成された2つ以上
のコンデンサによって示されてもよい。
【0023】前記出力電圧が前記2値で重みづけられた
1つのコンデンサまたは複数のコンデンサを前記デジタ
ル入力信号の前記最上位ビットに対応して異なる時間で
充電または放電することによって、前記段階において他
の2値で重みづけられたコンデンサの少なくともいくつ
かから移動されるようであってもよい。
【0024】前記出力電圧は、n段階で前記第1の値か
ら前記第2の値に移動され、前記2値で重みづけられた
コンデンサはnの非オーバーラップクロック信号によっ
て制御されてもよい。
【0025】前記変換手段は、フィードバックコンデン
サが設けられたオペアンプを含み、該オペアンプが前記
2値で重みづけられたコンデンサと該フィードバックコ
ンデンサとの間で移動された電荷の量に従って前記出力
電圧を変更するようであってもよい。
【0026】各2値で重みづけられたコンデンサが、前
記デジタル入力信号の対応するビットの値に従ってアク
ティベートされるそれぞれのビットスイッチによって基
準電圧に接続されてもよい。
【0027】各ビットスイッチが直列で1つ以上の基準
スイッチに接続され、それら自身は並列に互いに接続さ
れ、該基準スイッチは関連するクロック信号によってア
クティベートされ、対応する2値で重みづけられたコン
デンサと前記基準電圧との接続を制御されてもよい。
【0028】各ビットスイッチが直列で1つ以上の基準
スイッチに接続され、それら自身は並列に互いに接続さ
れ、該基準スイッチは関連するクロック信号によってア
クティベートされ、対応する2値で重みづけられたコン
デンサと前記基準電圧との接続を制御されてもよい。
【0029】各2値で重みづけられたコンデンサは少な
くとも1つの第2の供給スイッチによって第2の供給電
圧に接続され、該第2の供給スイッチのそれぞれは関連
するクロック信号に従ってアクティベートされてもよ
い。
【0030】前記基準スイッチおよび前記第2の供給ス
イッチが、所与の固定された前記基準電圧の値および第
2の供給電圧の値、ならびに各前記ビットスイッチの所
与の位置に対して、前記フィードバックコンデンサ上の
電荷が、第1の電荷値および第2の電荷値の中間にある
第3の電荷値を介して、前記出力電圧の前記基準値およ
び前記第1の値にそれぞれ対応する第1の電荷値および
第2の電荷値の間を段階方式で変化するように、前記ク
ロック信号によって制御されてもよい。
【0031】各2値で重みづけられたコンデンサは少な
くとも1つの第2の供給スイッチによって第2の供給電
圧に接続され、該第2の供給スイッチのそれぞれは関連
するクロック信号に従ってアクティベートされてもよ
い。
【0032】また、本発明のアクティブマトリクス液晶
ディスプレイは、画素用スイッチを介してデータライン
に接続された画素電極がそれぞれに設けられた複数の画
素であって、該データラインのそれぞれは、パラレルデ
ジタル入力信号を対応するアナログ出力電圧に変換する
デジタル−アナログ変換器の出力と接続されている、画
素と、デジタル−アナログ変換器であって、該デジタル
入力信号を受けるように構成された入力と、該対応する
アナログ出力電圧を出力する出力と、該入力と該出力と
に動作的に結合され、該出力電圧を基準値から第1の値
に移動し、続いて該基準値に戻す変換手段とを含み、該
第1の値の大きさが該デジタル入力信号の値に対応し、
該出力電圧が1つ以上の中間値を介して少なくとも2段
階で該基準値から該第1の値に移動され、該出力電圧が
1つ以上の中間値を介して少なくとも2段階で該第1の
値から該基準値に戻るように移動される、デジタル−ア
ナログ変換器とを含んでおり、そのことにより上記目的
を達成する。
【0033】また、本発明のパラレルデジタル入力信号
を対応するアナログ出力電圧に変換する方法は、該デジ
タル入力信号を受ける工程と、該出力電圧を基準値から
第1の値に移動し、続いて該基準値に戻す工程とを含
み、該第1の値の大きさは該デジタル入力信号の値に対
応し、該出力電圧が1つ以上の中間値を介して少なくと
も2段階で該基準値から該第1の値に移動され、該出力
電圧が1つ以上の中間値を介して少なくとも2段階で該
第1の値から該基準値に戻るように移動され、そのこと
により上記目的を達成する。
【0034】前記出力電圧を前記基準値から第2の値に
続いて移動し、該基準値に戻す工程を更に含み、該第2
の値の大きさは、前記デジタル入力信号の値または該デ
ジタル入力信号の後の値に対応し、該基準値に関して該
第2の値は前記第1の値と反対の極性であり、該出力電
圧は1つ以上の中間値を介して少なくとも2段階で該基
準値から該第2の値に移動され、該出力電圧は1つ以上
の中間値を介して少なくとも2段階で該第2の値から該
基準値に戻されるようであってもよい。
【0035】前記出力電圧を前記第1の値、前記第2の
値、および前記基準値の間で移動させる工程は、前記デ
ジタル入力信号の異なる値に対して複数回繰り返されて
もよい。
【0036】前記出力電圧の前記基準値が接地電圧であ
ってもよい。
【0037】このように、本発明によれば、デジタル入
力信号を対応するアナログ出力電圧に変換する方法が提
供される。方法はデジタル入力を受ける工程と、第1の
値から第2の値に出力電圧を移動する工程とを含み、第
2の値はデジタル入力信号の値に対応し、出力電圧は1
つ以上の中間値を介して少なくとも2つの工程で第1の
値から第2の値に移動される。
【0038】単一の工程ではなく2つ以上の工程で出力
電圧を移動する利点は、出力電圧が容量性負荷に接続さ
れている場合、容量性負荷が準断熱的に充電または放電
されることである。
【0039】本発明の別の利点は、やはりアクティブマ
トリクスデータラインドライバ回路に応用されたとき、
画質を改善することである。この改善は、データライン
はもはや速く変化する過渡電圧を有さず、よってデータ
ライン間のクロストークが減少することから起こる。
【0040】本発明の1つの実施形態において、出力電
圧の第1の値および第2の値の両方の大きさは、デジタ
ル入力信号の値に対応し、出力電圧の第1の値および第
2の値は、対向極性である。
【0041】本発明の実施形態は、例えば、出力電圧が
AMLCDのデータラインに印加される場合に有用であ
る。
【0042】本発明の別の実施形態において、出力電圧
の第1の値は、デジタル入力信号の値を直ぐ先行するデ
ジタル入力信号の直ぐ前の値に対応する。
【0043】また、本発明によれば、上述の方法を実現
するために構成されたデジタル−アナログ変換器が提供
される。デジタル−アナログ変換器は、デジタル入力信
号を受けるように設定された入力と、対応するアナログ
出力電圧を出力する出力と、出力電圧を第1の値から第
2の値に移動する変換方法とを含む。
【0044】入力は、複数の2値で重みづけられたコン
デンサを含みんでもよく、デジタル−アナログ変換器
は、フィードバックコンデンサが設けられたオペアンプ
を更に含み、オペアンプは、出力電力を2値で重みづけ
られたコンデンサとフィードバックコンデンサとの間に
移動された電荷の量に従って出力電圧を変更し得る。
【0045】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を説明す
る前に、本発明に関連する従来の技術を比較例として説
明する。 (比較例)図4は、典型的な従来のデジタルデータドラ
イバ14(図2を参照)のコンテンツを示す。デジタル
ドライバのスキームは、ライン単位駆動を通常用いるの
で、通常ラッチに基づく2つのラインメモリを含む。デ
ジタルビデオデータは、典型的にはnビットのパラレル
RGBフォーマットで通信される。データビットが到着
すると、それらは入力登録器32によってサンプリング
される。ライン全体がサンプリングされ、一時的に保存
されると、入力登録器32のコンテントは別の格納登録
器34に転送される。この登録器32は、デジタル−ア
ナログ変換器36を制御するために用いられる。
【0046】用いられるD/A変換器のタイプは、アク
ティブマトリクスのサイズおよび色/グレースケール解
像度に非常に依存する。小さなスクリーンディスプレイ
の場合、D/A変換器はデータライン12(図2を参
照)に直接接続され得、単純な充電共有(charge sharin
g)によってデータライン12を荷電するが、より高性能
のディスプレイに対しては、D/A変換器はデータライ
ン12を追加のバッファ38を介して荷電する。最も一
般的に利用されるD/A変換器は、パラレル変換器(こ
れは、(Y.Matsueda、S.Inoue、S.
Takenaka、T.Ozawa、S.Fujika
wa、T.Nakazawa、およびH.Ohshim
aのLow temperature poly−Si
TFT−LCD with integrated
6−bit digital data driver
s. Society for Informatio
nDisplay 96 Digest、 21−24
頁,1996に記載されている)2値で重みづけられた
(binary-weighted)電気容量および電圧に基づく)およ
びランプ変換器である。
【0047】図5は、P.AllenおよびD.Hol
bergのCMOS AnalogCircuit D
esign. Harcourt Brace Jov
anovich College Publisher
s、1987に開示され、米国特許番号第5,453,
757号においてAMLCD駆動のために提案されてい
る従来の4ビット充電スケーリングD/A変換器を示
す。
【0048】図5の回路は、オペアンプ39の反転入力
に並列に接続された、C/2、C/4、C/8、および
C/16の値を有する4つの2値で重みづけられたコン
デンサ37を含む。オペアンプ39の他の入力は、接地
電圧であり得る電圧Vmに接続されている。デジタル入
力信号は、図5でb(0)からb(3)で示される4つ
の論理ビットを含む。フィードバックコンデンサ41
は、図5に示すように、出力とオペアンプ39の反転入
力との間に接続されている。各2値で重みづけられたコ
ンデンサ37の左側端子は、第1のクロックパルスck
1の間に閉じられるそれぞれの第1のスイッチ40によ
って、基準電圧Vrに接続されかつ、第2(非オーバー
ラップ)クロックパルスck2の間に閉じられる第2の
スイッチ42によって電圧Vmに接続されている。更
に、第1のスイッチ40のそれぞれは、対応するデジタ
ルビットb(0)からb(3)がそれぞれ論理状態
「1」または「0」であるとき閉じるまたは開くそれぞ
れのデジタルビットスイッチ44と直列に接続される。
【0049】更に、スイッチ46および48は、フィー
ドバックコンデンサ41を放電してクロックパルスck
1およびck2のそれぞれの間にオペアンプの出力電圧V
oを負荷と接続するために設けられる。負荷抵抗および
負荷容量をR1およびC1によって示す。回路は、2フ
ェイズ非オーバーラップクロック信号ck1およびck2
が必要であり、以下のように変換をおこなう。ck1
間、負荷容量C1と同様、オペアンプ39のフィードバ
ックコンデンサ41は放電される。同一のクロックフェ
イズの間、2値で重みづけられたコンデンサ37の左側
端子はデジタルビットb(0)からb(3)の論理状態
に依存して電圧Vrに対して選択的に充電される。ck2
の間、コンデンサ37の左側端子は電位Vmにされる。
これは、全ての2値で重みづけられたコンデンサ37に
貯蔵された電荷をフィードバックコンデンサ41に転送
する効果を有する。ck1およびck2フェイズ中の合計
充電を等しくするために、以下の式で与えられるよう
に、オペアンプ39の出力の電圧Voを示すことは簡単
である。
【0050】
【数3】
【0051】以下に開示される本発明の実施形態は、図
5に示すD/A変換器のタイプに基づく。
【0052】図7および図10に示す本発明の実施形態
を説明する前に、図5の従来のD/A変換器によって浪
費されるエネルギーを計算して、図7および図10の回
路が比較され得る基準電力消費推定を提供する。
【0053】アクティブマトリクスデータライン負荷
は、図5に示すようにひとまとめにされた単純なRC要
素としてモデル化される。負荷抵抗R1は、単純にデー
タライン12の抵抗と等しい(図2を参照)。負荷容量
C1は、データラインの寄生容量(基板、スキャンライ
ンとのオーバーラップ、および周辺効果)およびTFT
ゲート−ソースオーバーラップ容量から生じる。100
pFの値は大型高解像度ディスプレイに対して高いが、
不適当ではない。
【0054】図6(a)は、回路動作の間、図5の回路
におけるいくつかの点に対する電圧を示す。vrはLC
基準電圧であり、voはオペアンプ39の出力での電圧
であり、vlはデータライン電圧を示す。基準電圧vr
(行反転または画素反転について)ライン期間(peirod)
毎に+4Vと−4Vとの間を交互し、フルスケールのD
/A変換の限度を規定する。全ての入力ビットb(0)
からb(3)が1に設定されていると仮定すると、デー
タライン電圧は(15/16)×4V=3.75Vと−
3.75Vとの間を連続するライン期間毎に揺振する。
図6(b)は、電圧遷移の1つの間の負荷抵抗R1で浪
費されるシミュレートされた電力を示す。電力曲線の下
の面積によって規定される浪費されたエネルギーは以下
の式によって与えられる。
【0055】
【数4】E=1/2CV2=1/2C1(2×(15/
16)vr2=1.76C1vr 2 これは、C1=100pFおよびvr=4Vに対して2
813pJの値を有する。これは、ライン期間(すなわ
ちvrが変化する間隔)が20μs(図6を参照)であ
れば、XGAディスプレイの1024本のデータライン
が約(2813×10-12×1024)/(20×10
-6)=144mWを消費することを意味する。図5にお
いて、オペアンプ39をデータライン12に接続するス
イッチ48を除去すると、データライン12がck1
ェイズの間で電圧vmにリセットされることに留意され
たい。よって、データラインの充電は、各ライン期間の
間vmの中央点から発生し、その結果、充電電力が低減
される。アクティブマトリクスにバッファ付D/A変換
器(非常に異なる回路アーキテクチャを有し得る)の多
くにおいて、データライン12は規則としてリセットさ
れない。よって、本発明の実施形態における電力消費を
図5のデータラインスイッチ48が所定の場所にある場
合に演算された電力浪費と比較するのが好ましい。
【0056】(実施形態)図7および図10に本発明の
2つの実施形態を示す。両回路は、回路の好適な応用で
あるアクティブマトリクスデータライン駆動に対して用
いられるが、本発明はこの使用のみに限定されない。第
1の実施形態は、2段階の準断熱充電および放電を取り
入れる4ビットD/A変換器であり、第2は、4段階の
4ビットD/A変換器である。本発明の概念はいかなる
解像度の(すなわち、任意の数のビットまたは段階を用
いる)D/A変換器にも応用できることに留意された
い。
【0057】図7に本発明の第1の実施形態を示す。こ
れは、負荷容量を2段階で充電または放電する4ビット
の充電スケーリングD/A変換器である。図5の回路の
部分に類似の部品に対応する図7の回路の部分は、同一
の参照符号で示す。4個の2値で重みづけられたコンデ
ンサ37と複数のスイッチ40、42、44、50、お
よび52を含む2値で重みづけられたコンデンサアレイ
は、図5に示すものと似ている。主要な相違は、値がC
/2である最上位ビット(MSB)コンデンサ37に接
続されたスイッチである。アレイの小型コンデンサ37
であるように、このコンデンサは、この場合MSB論理
ビットb(3)およびクロックパルスck1によって制
御される2つの直列接続スイッチ44および40を介し
て基準電圧vrに接続されている。これらのスイッチ4
4および40は、クロックフェイズck1の間、MSB
コンデンサC/2の左側コンデンサプレートが、b
(3)の論理状態がハイの場合、電位vrに上昇される
ことを確実にする。MSBコンデンサC/2の左側端子
もck3によって制御される第3のスイッチ50によっ
てvmに接続されている。このスイッチ50は、C/2
の左側端子が電位vmに接続されることを可能にする。
すなわち、コンデンサ上のいかなる電荷も、第3のクロ
ックフェイズck3の間にフィードバックコンデンサ4
1に移行される。vrは、第4のクロックパルスck4
よって制御される第4のスイッチ52と共にb(3)デ
ータ信号の作用によってMSBコンデンサC/2の左側
端子に接続され得る。また、画素用TFT(図2を参
照)を表し、スキャン信号Sによって制御されるスキャ
ンスイッチ54、および画素貯蔵容量を示す追加の負荷
容量Clcが図7中に示されている。
【0058】図7のD/A変換器の動作は、図8に示す
合計で4個の非オーバーラップクロック信号(ck1
らck4)を必要とする。また、図8は、回路の動作に
含まれる他の信号のタイミングを示し、これらの信号に
ついて以下に説明する。図7のD/A変換器の動作は、
フルスケール変換(すなわち、4個の入力論理ビットの
全てが論理状態「1」に等しく、以降、b(0:3)=
「1111」のように示す)に対して以下のように進行
する。
【0059】クロックフェイズck1の間、2値で重み
づけられたコンデンサ37は、電圧vr−vmに選択的に
充電される。この場合、入力データビット(b(0)か
らb(3))の全てがハイであるので、コンデンサ37
の全てが充電される。同時に、オペアンプ39のフィー
ドバックコンデンサ41の端子は短絡され、この結果、
データライン電位v1が電圧vmに変化する(なぜなら、
オペアンプ39の出力電圧voがvmになるからであ
る)。
【0060】クロックフェイズck2の間、コンデンサ
C/4、C/8、およびC/16の左側端子はvmに接
続される。その結果、それらの組み合わされた電荷がフ
ィードバックコンデンサ41に移動され、相対的なコン
デンサのサイズのためにvo(オペアンプ39の出力電
圧)が7/16(vr−vm)ボルトになる。これは、上
記で与えられたvoに対する公式に従う(但し、b
(0:3)=「1111」であるが、ck2の間は最初
の3つのコンデンサのみが放電されるので、公式を得る
ことを目的としてb(0:3)=「1110」を考慮で
きる)。データライン電圧v1は、出力電圧voに続く
が、時定数(R1(C1+Clc)だけ遅れる。これ
が、第1のデータライン充電段階である。
【0061】ck3がハイのとき、MSBコンデンサC
/2の左側端子はvmに接続される。これによって、余
分な電荷がフィードバックコンデンサ41に分流され、
オペアンプ39の出力電圧voが15/16(vr
m)ボルトに変化する。これが第2の充電段階であ
り、データライン電圧vlはこの新しい出力レベルに従
う。
【0062】上述の第1の3つのクロックフェイズの
間、スキャンライン信号Sはアクティブ(すなわち、ス
イッチ54が閉じられている状態)にあるので、画素容
量Clcにかかる電圧vpは、データライン電圧vlを単
に繰り返す。次の重要な段階は、スキャン信号Sの遷移
によってスイッチ54を開き、これによって画素貯蔵容
量Clcが放電され始める前にデータライン電圧vl
ラッチする。
【0063】第4のクロックパルスck4がハイになる
とき、MSBコンデンサC/2の左側端子はやはりvr
信号に接続される。これによって電荷量(C/2(vr
−vm)に等しい)はフィードバックコンデンサ41か
ら「引かれ」、(最上位ビットb(3)がまだハイであ
るので)MSBコンデンサC/2に戻される。出力電圧
oは、7/16(vr−vm)ボルトに落ち戻り、デー
タラインは1/2(vr−vm)ボルトで放電される。こ
れが第1の放電段階である。
【0064】ck1が再びハイになったとき、2値で重
みづけられたコンデンサ37は反対極性に充電される。
さらに、クロックフェイズck1の間にフィードバック
コンデンサ41を短絡させることで、データラインが反
対の極性に充電される前に第2のデータラインの放電段
階が完了することを確実にする。上述の一連の動作は、
次のライン期間中、反対極性の基準電圧vr*(図8を参
照)を用いて繰り返される。
【0065】図8は、制御信号のタイミングを示す。V
SYNCパルスおよびHSYNCパルスはフレームおよ
びライン期間の最初をそれぞれ示す。S1、S2およびS
3は、第1、第2、および第3のスキャンラインのスキ
ャン信号(すなわち、各データラインのスイッチ54を
制御する信号)である。SAMPLE信号は、該当のD
/A変換器の列ドライバに対するデータが転送されると
き(よって、入力登録器によってサンプリングされると
き:図4を参照)を単に示す。列ドライバ信号SAMP
LEがデータドライバ期間の約2/3の時点に位置する
ことが明らかである。クロック信号ck1からck4は、
4フェイズの非オーバーラップクロック信号であり、デ
ータドライバ14にあるD/A変換器の全ての動作を制
御する。vrはD/Aの基準電圧であり、上述するよう
にLC画素の行反転に対してライン期間周波数(line t
ime frequency)で変化する。画素反転に対して、相補v
r*信号も必要であり、基準電圧vrの代わりに他の列ド
ライバの全てに発信される。
【0066】スキャンライン信号(S1、S2、S3
ど)、基準電圧(vr、vr*)、クロック信号(ck1
らck4)およびデータビット信号(b(0)からb
(3))は慎重な調整が必要である。第1の制限は、入
力登録器32からのデータビットが、図8の下部に示さ
れるようにライン時間の終わりで格納登録器34に移動
されなくてはならない。これに続き、クロック信号ck
1、ck2、ck3、およびck4は、このライン期間内で
全てアクティブでなくてはならない。また、スキャンラ
イン信号(S1、S2、S3)は(通常のライン単位スキ
ャン信号と比べて)1つのクロックフェイズ期間の前に
導かれ、第4のクロックフェイズck4の前にスキャン
信号がデータライン電圧に降下し、ラッチするようにす
る。これは、上述のように、データライン電圧vlが頂
点値にある間に、(これは、クロックパルスck3の間
に達成される)、第4のクロックパルスck4の間に第
1の放電段階が生じる前に、(スイッチ54を開ける、
すなわち、スイッチ54で示されるTFTを遮断するこ
とによって)画素貯蔵容量Clcがデータライン電圧v
lから切断されなくてはならないので、重要である。
【0067】クロック信号ck1からck4の発生は、英
国特許出願第9706941.3号に記載のような分散
シフト登録器コントローラによって達成され得る。これ
は、ディスプレイのトランジスタと同じ基板上で実装さ
れるモノリシック集積データドライバ用に特に好都合で
ある。
【0068】図9(a)は、図7に示す電圧vl、vo
pおよびvrのシミュレーショントレースを示す。この
シミュレーションにおいて、vm=0Vである。このシ
ミュレーションにおけるライン時間(すなわち、vr
変化する間隔)は、XGAディスプレイに典型的な20
μsである。2段階のデータライン充電および放電は、
lのトレース上にはっきりと見ることができる。デー
タライン電圧vlは、上述の時定数R1(C1+Cl
c)のためにvoに若干遅れる。スキャン信号S2の立ち
下がりエッジ(図示せず)は、35μsで生じ、データ
ライン電圧vlを画素貯蔵コンデンサClc上にラッチ
する。これは、図9(a)において3.75V(すなわ
ち、15/16(vr−vm))でラッチされる画素電圧
pによって示す。
【0069】図9(b)は、40μsと60μsとの間
のライン期間の間(図9(a)を参照せよ)、抵抗器R
1において浪費されるシミュレートされた電力を示す。
この期間内において、第1の電力過渡は放電段階に関
し、続く2つは充電電力過渡であり、第4は放電過渡で
ある。浪費される合計エネルギーは以下のように求めら
れる。
【0070】
【数5】E=1/2CV2=1/2C1((7/16
r2+(7/16vr2+(1/2vr2+(1/2
r2)=0.441C1vr 2 この数字は、上記で計算された1.76Clvr 2の基準
数字と適切に比較される。上記に与えられる値をC1=
100pFおよびvr=4Vとし、20μsのライン期
間であるとすると、E=706pJであり、図7のD/
A変換器を利用するXGAディスプレイの1024本の
データラインで浪費される電力は、同様の要因によって
約(706×10-12×1024)/(20×10-6
=36.1mWに降下する。
【0071】図10は、本発明の第2の実施形態を同様
の4ビットD/A変換器の形状で示す。ここで、回路
は、4段階準断熱のデータライン充電および放電を実現
するために拡張されている。図7のD/A変換器の同様
部分に対応する図10のD/A変換器部分は、同一の参
照符号で示す。図7の充電スケーリングD/A変換器の
2値で重みづけられたコンデンサアレイのMSBコンデ
ンサ(C/2)が、図10の実施形態において、変換器
出力での電圧変化の大部分を果たすので、MSBコンデ
ンサ(図7ではC/2)は半分の大きさの2つのMSB
コンデンサ60であって、各容量がC/4であるものに
分割される(これらは、明瞭化のために図10ではC/
4aとC/4bとに表示される)。2値で重みづけられ
たコンデンサ37の残りは、前と同様にC/4、C/8
およびC/16の容量を有し、明瞭化のために図10に
おいてC/4コンデンサはC/4cと表示される。半分
の大きさのMSBコンデンサ60のそれぞれは、オペア
ンプのフィードバックコンデンサ41に対してその電荷
を独立的に分流できる。これは、追加のクロック制御信
号ck4、ck5、ck7およびck8によって達成され
る。第2の最上位ビットコンデンサは、サイズがC/4
であり(図10ではC/4cと表示される)、また、ク
ロック信号ck3およびck6で独立的に制御され得る。
回路は、図7の第1の実施形態に関して上述したように
同一の回路原理で動作するが、合計8個のライン時間周
波数の非オーバーラップクロック信号ck1からck8
必要である。データビットb(0:3)=「1111」
でフルスケール変換するために、オペアンプ39の出力
での電圧voは、各クロックフェイズの間で以下の表に
示す。
【0072】
【表1】
【0073】中央点電圧vmから開始して、データライ
ンは更なる4段階でvmに対して放電される前に、4段
階で必要なデータ電圧(15/16(vr−vm)に対し
て充電されることがわかる。図11に示すタイミング図
は、多フェイズクロックパルスck1からck8、基準電
圧vrおよびvr*およびスキャン信号S1、S2、および
3がどの様に同期されるかを示す。
【0074】図12(a)は、回路電圧に対するシミュ
レーション結果である。各スキャンライン期間の間、基
準電圧vrが+4Vと−4Vとの間を交互するのを見る
ことができる。データライン電力vlは、時定数のずれ
R1(C1+Clc)を有して出力電圧voに続く。画
素電圧vpは、データラインが完全に充電されたとき
(3.75V)、画素貯蔵コンデンサClcにラッチさ
れる。ラッチは、図7と同様の方法でスキャン信号
1、S2、およびS3によって制御される。
【0075】負荷抵抗器Rlで浪費される電力を、図1
2(b)に示す。ライン時間の間拡大された合計エネル
ギーは以下に等しい。
【0076】
【数6】
【0077】この数字は、以前に計算された基準より8
のファクタ分小さく、典型的なXGAディスプレイに対
するデータライン電力浪費が18.2mWより小さくな
ることを確実にする。
【0078】より高いビットのD/A変換器を組み込む
本発明の実施形態は、上記の原理を2値で重みづけられ
たコンデンサアレイ中の単数または複数のMSBのコン
デンサに適用することによって提供され得る。図10の
4段階D/A変換器は、例えば、C/32およびC/6
4のサイズのコンデンサ、および(信号ck1およびc
2、ならびに2つのLSBデータビットによって制御
される)スイッチを2値で重みづけられるコンデンサア
レイに単に追加することによって6ビット変換器に変え
ることができる。
【0079】更に、上述の具体的な実施形態は反対の極
性の出力値の間で変化する交互の出力電圧を提供するD
/A変換器に関するが、デジタル入力信号が変化すると
きのみに変化する定常出力電圧を提供するD/A変換器
にも応用可能である。このような場合、デジタル入力信
号の値が変化したとき、出力電圧は、負荷の準断熱充電
および放電を達成するために少なくとも2段階で対応す
る新しい値に変化する。
【0080】回路の2値で重みづけられるコンデンサの
スイッチを支配する2kの非オーバーラップクロック信
号によって制御されるデジタル−アナログ(D/A)変
換器回路(より詳細には、充電スケーリングパラレルD
/A変換器回路)は本発明の範囲に含まれる。このよう
なクロック信号を用いることによって、容量性(RC)
負荷を準断熱プロセスのk段階で充電および放電して、
(出力バッファの供給電圧から引き出される総電力であ
り得る)総電力消費を低減することを可能にする。
【0081】このようなD/A変換器回路は、比較的低
い周波数で充電/放電される必要のある大きな容量性負
荷を有するシステムに対して特に有益である。例えば、
D/A変換器回路が行反転スキーム、または画素反転ス
キームなどのアドレススキームでアクティブマトリクス
型液晶ディスプレイ装置のデジタルデータドライバ内に
用いられるとき、データライン抵抗器で浪費される総電
力はkの因数によって低減される。
【0082】
【発明の効果】本発明によれば、消費電力を低減するこ
とが可能なデジタル−アナログ変換器が提供される。ま
た、より低い消費電力でデジタル信号をアナログ信号に
変換する方法が提供される。このようなデジタル−アナ
ログ変換器を有するアクティブマトリクス型液晶ディス
プレイは、低電力消費で駆動され得る。
【図面の簡単な説明】
【図1】(a)および(b)は、準断熱充電の概念を示
す従来の回路を示す。
【図2】従来のアクティブマトリクス型LCDと、関連
する駆動構成要素とを示す。
【図3】LC画素の極性を変更する3つの従来のモード
を示す。(a)は列反転を(b)は行反転を(c)は画
素反転を示す。
【図4】アクティブマトリクス型ディスプレイのデータ
ラインを充電するために用いられる従来のライン単位デ
ジタルデータドライバのコンテンツを示す。
【図5】AMLCDデジタルデータドライバで用いられ
得る従来の充電スケーリングのデジタル−アナログ(D
/A)変換器回路を示す。
【図6】(a)は、画素を±3.75Vでプログラムす
るために用いられるときの図5の従来のD/A変換器の
データライン電圧を示し、(b)は、画素を±3.75
Vでプログラムするために用いられるときの図5の従来
のD/A変換器の瞬間電力浪費を示す。
【図7】本発明の第1の実施形態を2段階準断熱データ
ライン充電および放電を行う4ビット充電スケーリング
の形態で示す。
【図8】第1の実施形態に用いられる(他の標準アクテ
ィブマトリクス信号に関して)4つのクロック信号のタ
イミングを示す。
【図9】(a)は、第1の実施形態のD/A変換器を用
いてフルスケールLC切換のための段階状データライン
充電および放電を示し、(b)は、データラインのひと
まとめにしたデータライン抵抗Rlにおける瞬間電力浪
費を示す。
【図10】本発明の第2の実施形態を4段階の準断熱デ
ータライン充電および放電をおこなう4ビット充電スケ
ーリングD/A変換器の形態で示す。
【図11】第2の実施形態によって用いられる(他の標
準アクティブマトリクス信号に関して)8クロック信号
のタイミングを示す。
【図12】(a)は、第2の実施形態を用いるフルスケ
ールLCスイッチのための段階状データライン充電およ
び放電を示し、(b)は、ひとまとめにしたデータライ
ン抵抗Rlにおける瞬間電力浪費を示す。
【符号の説明】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI H03M 1/66 H03M 1/66 E 1/74 1/74

Claims (21)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 パラレルデジタル入力信号を対応するア
    ナログ出力電圧に変換するデジタル−アナログ変換器で
    あって、 該デジタル入力信号を受けるように構成された入力と、 該対応するアナログ出力電圧を出力する出力と、 該入力および該出力に動作的に結合され、該出力電圧を
    基準値から第1の値に移動し、続いて該基準値に戻す変
    換手段と、を含み、 該第1の値の大きさが該デジタル入力信号の値に対応
    し、該出力電圧が1つ以上の中間値を介して少なくとも
    2段階で該基準値から該第1の値に移動され、該出力電
    圧が1つ以上の中間値を介して少なくとも2段階で該第
    1の値から該基準値に戻るように移動される、デジタル
    −アナログ変換器。
  2. 【請求項2】 前記変換手段は、 前記出力電圧を前記基準値から第2の値に移動させ、該
    基準値に戻るように更に機能し、 該第2の値の大きさは、前記デジタル入力信号の値また
    は該デジタル入力信号の後の値に対応し、 該基準値に関して該第2の値は前記第1の値と反対の極
    性であり、 該出力電圧は1つ以上の中間値を介して少なくとも2段
    階で該基準値から該第2の値に移動され、該出力電圧は
    1つ以上の中間値を介して少なくとも2段階で該第2の
    値から該基準値に戻される、請求項1に記載のデジタル
    −アナログ変換器。
  3. 【請求項3】 前記変換手段が前記出力電圧を前記第1
    の値、前記第2の値、および前記基準値の間で移動する
    処理を前記デジタル入力信号の異なる値に対して複数回
    繰り返す、請求項2に記載のデジタル−アナログ変換
    器。
  4. 【請求項4】 前記出力電圧の前記基準値は接地電圧で
    ある、請求項1に記載のデジタル−アナログ変換器。
  5. 【請求項5】 前記入力が複数の2値で重みづけられた
    コンデンサを含む、請求項1に記載のデジタル−アナロ
    グ変換器。
  6. 【請求項6】 前記デジタル入力信号の最上位ビット
    は、前記出力信号において前記段階を形成するために異
    なる時間で充電または放電されるように構成された2つ
    以上のコンデンサによって示される、請求項5に記載の
    デジタル−アナログ変換器。
  7. 【請求項7】 前記出力電圧が前記2値で重みづけられ
    た1つのコンデンサまたは複数のコンデンサを前記デジ
    タル入力信号の前記最上位ビットに対応して異なる時間
    で充電または放電することによって、前記段階において
    他の2値で重みづけられたコンデンサの少なくともいく
    つかから移動される、請求項5に記載のデジタル−アナ
    ログ変換器。
  8. 【請求項8】 前記出力電圧は、n段階で前記第1の値
    から前記第2の値に移動され、前記2値で重みづけられ
    たコンデンサはnの非オーバーラップクロック信号によ
    って制御されている、請求項5に記載のデジタル−アナ
    ログ変換器。
  9. 【請求項9】 前記変換手段は、フィードバックコンデ
    ンサが設けられたオペアンプを含み、該オペアンプが前
    記2値で重みづけられたコンデンサと該フィードバック
    コンデンサとの間で移動された電荷の量に従って前記出
    力電圧を変更する、請求項5に記載のデジタル−アナロ
    グ変換器。
  10. 【請求項10】 各2値で重みづけられたコンデンサ
    が、前記デジタル入力信号の対応するビットの値に従っ
    てアクティベートされるそれぞれのビットスイッチによ
    って基準電圧に接続される、請求項9に記載のデジタル
    −アナログ変換器。
  11. 【請求項11】 各ビットスイッチが直列で1つ以上の
    基準スイッチに接続され、それら自身は並列に互いに接
    続され、該基準スイッチは関連するクロック信号によっ
    てアクティベートされ、対応する2値で重みづけられた
    コンデンサと前記基準電圧との接続を制御する、請求項
    10に記載のデジタル−アナログ変換器。
  12. 【請求項12】 各2値で重みづけられたコンデンサ
    が、前記デジタル入力信号の対応するビットの値に従っ
    てアクティベートされるそれぞれのビットスイッチによ
    って基準電圧に接続される、請求項5に記載のデジタル
    −アナログ変換器。
  13. 【請求項13】 各ビットスイッチが直列で1つ以上の
    基準スイッチに接続され、それら自身は並列に互いに接
    続され、該基準スイッチは関連するクロック信号によっ
    てアクティベートされ、対応する2値で重みづけられた
    コンデンサと前記基準電圧との接続を制御する、請求項
    12に記載のデジタル−アナログ変換器。
  14. 【請求項14】 各2値で重みづけられたコンデンサは
    少なくとも1つの第2の供給スイッチによって第2の供
    給電圧に接続され、該第2の供給スイッチのそれぞれは
    関連するクロック信号に従ってアクティベートされる、
    請求項13に記載のデジタル−アナログ変換器。
  15. 【請求項15】 前記基準スイッチおよび前記第2の供
    給スイッチが、所与の固定された前記基準電圧の値およ
    び第2の供給電圧の値、ならびに各前記ビットスイッチ
    の所与の位置に対して、前記フィードバックコンデンサ
    上の電荷が、第1の電荷値および第2の電荷値の中間に
    ある第3の電荷値を介して、前記出力電圧の前記基準値
    および前記第1の値にそれぞれ対応する第1の電荷値お
    よび第2の電荷値の間を段階方式で変化するように、前
    記クロック信号によって制御されている、請求項14に
    記載の方法。
  16. 【請求項16】 各2値で重みづけられたコンデンサは
    少なくとも1つの第2の供給スイッチによって第2の供
    給電圧に接続され、該第2の供給スイッチのそれぞれは
    関連するクロック信号に従ってアクティベートされる、
    請求項5に記載のデジタル−アナログ変換器。
  17. 【請求項17】アクティブマトリクス型液晶ディスプレ
    イであって、 画素用スイッチを介してデータラインに接続された画素
    電極がそれぞれに設けられた複数の画素であって、 該データラインのそれぞれは、パラレルデジタル入力信
    号を対応するアナログ出力電圧に変換するデジタル−ア
    ナログ変換器の出力と接続されている、画素と、 デジタル−アナログ変換器であって、 該デジタル入力信号を受けるように構成された入力と、 該対応するアナログ出力電圧を出力する出力と、 該入力と該出力とに動作的に結合され、該出力電圧を基
    準値から第1の値に移動し、続いて該基準値に戻す変換
    手段と、を含み、 該第1の値の大きさが該デジタル入力信号の値に対応
    し、該出力電圧が1つ以上の中間値を介して少なくとも
    2段階で該基準値から該第1の値に移動され、該出力電
    圧が1つ以上の中間値を介して少なくとも2段階で該第
    1の値から該基準値に戻るように移動される、デジタル
    −アナログ変換器と、を含む、アクティブマトリクス型
    液晶ディスプレイ。
  18. 【請求項18】 パラレルデジタル入力信号を対応する
    アナログ出力電圧に変換する方法であって、 該デジタル入力信号を受ける工程と、 該出力電圧を基準値から第1の値に移動し、続いて該基
    準値に戻す工程と、を含み、 該第1の値の大きさは該デジタル入力信号の値に対応
    し、該出力電圧が1つ以上の中間値を介して少なくとも
    2段階で該基準値から該第1の値に移動され、該出力電
    圧が1つ以上の中間値を介して少なくとも2段階で該第
    1の値から該基準値に戻るように移動される、方法。
  19. 【請求項19】 前記出力電圧を前記基準値から第2の
    値に続いて移動し、該基準値に戻す工程を更に含み、 該第2の値の大きさは、前記デジタル入力信号の値また
    は該デジタル入力信号の後の値に対応し、 該基準値に関して該第2の値は前記第1の値と反対の極
    性であり、 該出力電圧は1つ以上の中間値を介して少なくとも2段
    階で該基準値から該第2の値に移動され、該出力電圧は
    1つ以上の中間値を介して少なくとも2段階で該第2の
    値から該基準値に戻される、請求項18に記載の方法。
  20. 【請求項20】 前記出力電圧を前記第1の値、前記第
    2の値、および前記基準値の間で移動させる工程は、前
    記デジタル入力信号の異なる値に対して複数回繰り返さ
    れる、請求項19に記載の方法。
  21. 【請求項21】 前記出力電圧の前記基準値が接地電圧
    である、請求項18から20のいずれかに記載の方法。
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