KR100771353B1 - Digital-to-analog converter circuit - Google Patents
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Abstract
본 발명은 용량비를 이용한 디지털 아날로그 변환을 정확하게 행하기 위한 것이다. 0비트째의 데이터는, 충전 제어 트랜지스터(420-0)를 통하여, 캐패시터(430-0)에 공급되고, 1비트째의 데이터는, 충전 제어 트랜지스터(420-1)를 통하여, 캐패시터(430-1)에 공급되며, 2비트째의 데이터는, 충전 제어 트랜지스터(420-2)를 통하여, 캐패시터(430-2)에 공급된다. 그리고, 용량비가 1:2:4로 설정된 캐패시터(430-0, 430-1, 430-2)에 대응하여, 충전 제어 트랜지스터(420-0, 420-1, 420-2)의 트랜지스터를 1:2:4로 설정한다. 이것에 의해, 캐패시터(430-0, 430-1, 430-2)에의 충전을 마찬가지의 조건에서 행할 수 있다. The present invention is to accurately perform digital analog conversion using the capacity ratio. The 0-bit data is supplied to the capacitor 430-0 through the charge control transistor 420-0, and the 1-bit data is supplied through the charge control transistor 420-1 to the capacitor 430-. 1), and the second bit of data is supplied to the capacitor 430-2 through the charge control transistor 420-2. The transistors of the charge control transistors 420-0, 420-1, and 420-2 are 1: corresponding to the capacitors 430-0, 430-1, and 430-2 in which the capacity ratio is 1: 2: 4. Set to 2: 4. Thereby, the capacitors 430-0, 430-1, and 430-2 can be charged under the same conditions.
비디오 라인, 스위치, 수평 전송 레지스터, 앰프, 캐패시터, 트랜지스터, 아날로그 비디오 데이터, 수평 주사 라인 Video lines, switches, horizontal transfer registers, amplifiers, capacitors, transistors, analog video data, horizontal scan lines
Description
도 1은 실시예에 따른 액정 표시 장치에서의 비디오 데이터를 화소 회로에 공급하기 위한 구성을 도시하는 도면.1 is a diagram showing a configuration for supplying video data to a pixel circuit in a liquid crystal display device according to an embodiment;
도 2는 래치형 레벨 시프트 회로(SRAM(16))와 이 SRAM(16)의 출력을 래치하는 래치 회로(SRAM(18))의 구성을 도시하는 도면.2 is a diagram showing the configuration of a latch type level shift circuit (SRAM 16) and a latch circuit (SRAM 18) for latching an output of the
도 3은 DAC(20)의 상위 비트 변환의 구성을 도시하고 있는 도면.3 is a diagram illustrating a configuration of higher bit conversion of the
도 4는 DAC(20)의 하위 비트 변환 및 앰프(22)의 구성예를 도시하는 도면.4 is a diagram illustrating an example of the configuration of the lower bit conversion and the
도 5a는 앰프(22)의 회로의 동작에 대해서 설명하기 위한 도면.5A is a diagram for explaining the operation of the circuit of the
도 5b는 앰프(22)의 회로의 동작에 대해서 설명하기 위한 도면. 5B is a diagram for explaining the operation of the circuit of the
도 6은 앰프(22)에서의 버퍼 앰프(452)의 출력 오차를 해소하기 위한 다른 회로예를 도시하는 도면.FIG. 6 is a diagram showing another circuit example for eliminating an output error of the
도 7은 DAC(20)의 하위 비트에 대한 다른 구성예를 도시하는 도면.FIG. 7 is a diagram showing another example of the configuration of the lower bits of the
도 8은 절환 스위치(24)의 구성을 도시하는 도면.8 is a diagram illustrating a configuration of a
도 9는 WHITE 신호와 BLACK 신호의 파형을 도시하는 도면.9 is a diagram showing waveforms of a WHITE signal and a BLACK signal;
도 10은 데이터 라인의 프리차지를 위한 구성을 도시하는 도면.10 is a diagram illustrating a configuration for precharging a data line.
도 11은 용량 라인을 2개 형성하는 화소 회로의 구성의 개략적인 구성을 도시하는 도면.11 is a diagram showing a schematic configuration of a configuration of a pixel circuit forming two capacitor lines.
도 12는 액정에 대한 전압 인가 상태를 설명하기 위한 도면.12 is a view for explaining a voltage application state to the liquid crystal.
도 13은 각종 신호의 파형을 도시하는 도면.13 is a diagram illustrating waveforms of various signals.
도 14는 비디오 데이터 혼잡에 대한 타이밍차트.14 is a timing chart for video data congestion.
도 15는 아날로그 비디오 신호 출력에 대한 타이밍차트.Fig. 15 is a timing chart for analog video signal output.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for main parts of the drawings>
10 : 비디오 라인10: video line
12 : 스위치12: switch
14 : 수평 전송 레지스터14: horizontal transfer register
22 : 앰프 22: amplifier
24 : 스위치24: switch
26 : 데이터 라인26: data line
[특허 문헌 1] 일본 특개 2003-29725 [Patent Document 1] Japanese Patent Laid-Open No. 2003-29725
본건은, 캐패시터의 용량비를 이용하는 디지털 아날로그 변환 회로에 관한 것이다. The present invention relates to a digital analog conversion circuit using the capacity ratio of a capacitor.
종래부터, 액정 표시 장치 등의 플랫 패널 타입의 표시 장치가 널리 보급되어 있다. 특히, 휴대 기기에는, 소형 경량의 표시 장치가 필수이며, 예를 들면 휴 대 전화기 등에서는, 액정 표시 장치가 주로 이용되고 있다. Background Art Conventionally, flat panel type display devices such as liquid crystal display devices have been widely used. In particular, a small-sized, light-weight display device is essential for a portable device. For example, a liquid crystal display device is mainly used in mobile phones and the like.
이 액정 표시 장치에서는, 고정밀의 화상도 표시하기 위해서, 표시 화소마다 화소 회로를 갖고, 고정밀의 표시가 가능한 액티브 매트릭스 타입이 이용된다. In this liquid crystal display, in order to also display a high-definition image, an active matrix type having a pixel circuit for each display pixel and capable of high-definition display is used.
여기에서, 액정 표시 장치에서는, 액정에 휘도에 따른 데이터 전압을 인가해서 표시가 행하여진다. 따라서, 각 화소에 공급되는 데이터 신호는 아날로그 신호이다. 한편, 액정 표시 장치에 공급되는 영상 신호는 디지털 영상 신호로 해 두는 쪽이 바람직한 경우도 많으며, 그 경우에는 액정 표시 장치에서, 디지털 아날로그 변환을 하고 나서 각 화소에 아날로그 데이터 신호를 공급한다. Here, in the liquid crystal display device, display is performed by applying a data voltage corresponding to luminance to liquid crystal. Therefore, the data signal supplied to each pixel is an analog signal. On the other hand, the video signal supplied to the liquid crystal display device is often preferably a digital video signal. In this case, the liquid crystal display device supplies an analog data signal to each pixel after digital-to-analog conversion.
디지털 아날로그 변환 회로에서는, 전원 전압을 저항 분할해서 디지털 데이터의 값에 따른 전압을 발생한다. 그러나, 디지털 데이터의 비트수가 커짐에 따라서, 저항의 단수가 커져, 1단의 전압값이 작아지기 때문에, 그 정밀도를 유지하는 것이 어렵다. 한편, 디지털 데이터의 각 비트의 가중치에 따라서 캐패시터의 용량비를 설정하고, 이 각 캐패시터에 각 비트의 「1」, 「0」에 따른 전압을 설정하고, 이것에 의해 얻어진 전하량에 의해 대응하는 전압을 출력 아날로그 전압으로 하는 디지털 아날로그 변환 회로가 알려져 있다. In a digital-to-analog conversion circuit, the power supply voltage is divided by resistance to generate a voltage corresponding to the value of digital data. However, as the number of bits of digital data increases, the number of stages of the resistance increases and the voltage value of one stage decreases, making it difficult to maintain the accuracy. On the other hand, the capacitance ratio of the capacitor is set according to the weight of each bit of digital data, and the voltage according to "1" and "0" of each bit is set in each capacitor, and the corresponding voltage is obtained by the amount of charge obtained thereby. A digital analog conversion circuit is known which uses an output analog voltage.
그리고, 이 용량비를 이용하는 디지털 아날로그 변환 회로는, 비교적 작은 전압을 얻는 것이 용이하다. 따라서, 저항 분할에 의한 디지털 아날로그 변환 회로와, 용량비를 이용하는 디지털 아날로그 변환 회로를 조합함으로써 비트수가 많은 디지털 데이터의 변환에 바람직하다고 생각된다. The digital-to-analog conversion circuit using this capacity ratio can easily obtain a relatively small voltage. Therefore, it is thought that it is suitable for conversion of digital data with many bits by combining the digital-analog conversion circuit by resistance division and the digital-analog conversion circuit using a capacitance ratio.
이러한 데이터 신호의 디지털 아날로그 변환에 대해서는, 예를 들면 특허 문 헌 1 등에 기재가 있다. Such digital analog conversion of data signals is described in, for example,
여기에서, 상술한 용량비를 이용하는 디지털 아날로그 변환 회로에서는, 그 변환의 정밀도를 높이는 데에 있어서, 각 캐패시터에의 충전을 정확하게 행할 필요가 있다. 그러나, 표시 장치에서는, 차례 차례로 보내져 오는 영상 신호를 순서대로 처리하지 않으면 안되어, 캐패시터에의 충전을 충분히 정확하게 행하는 것이 어려운 경우도 많았다. Here, in the digital analog conversion circuit using the above-mentioned capacity ratio, it is necessary to accurately charge each capacitor in order to increase the accuracy of the conversion. However, in the display device, it is often difficult to process the video signals sequentially transmitted in order, and it is difficult to charge the capacitor sufficiently accurately.
본 발명은, 디지털 데이터의 각 비트에 대응해서 형성되며, 그 용량값이 각 비트의 가중치에 따라서 결정된 용량값이 서로 다른 복수의 캐패시터와, 이 복수의 캐패시터에 충전된 전하를 합계한 전하량과, 복수의 캐패시터의 합계의 용량값에 따라서 결정되는 아날로그 전압을 출력하는 출력 수단과, 상기 디지털 데이터의 상기 복수의 캐패시터에의 경로에 형성되어 각 비트의 전압의 캐패시터에의 공급을 제어하는 충전 제어 트랜지스터를 갖고, 상기 충전 제어 트랜지스터의 사이즈는, 접속되는 상기 캐패시터의 용량값에 대응해서 설정되어 있는 것을 특징으로 한다. According to the present invention, a plurality of capacitors each formed in correspondence with each bit of digital data and whose capacitance value is determined according to the weight of each bit are different from each other, the amount of charges summed up with the charges charged in the plurality of capacitors, Output means for outputting an analog voltage determined according to a capacitance value of a sum of a plurality of capacitors, and a charge control transistor formed in a path of the digital data to the plurality of capacitors to control supply of a voltage of each bit to a capacitor The size of the charge control transistor is set corresponding to the capacitance of the capacitor to be connected.
또한, 상기 복수의 캐패시터는, 일단이 대응하는 충전 제어 트랜지스터에 접속되며, 타단이 전원에 공통 접속되고, 상기 출력 수단은, 상기 복수의 캐패시터의 일단측을 단락하고, 여기로부터 상기 아날로그 전압을 출력하는 것이 바람직하다. In addition, one end of the plurality of capacitors is connected to a corresponding charge control transistor, the other end is commonly connected to a power supply, and the output unit short-circuits one end of the plurality of capacitors and outputs the analog voltage therefrom. It is desirable to.
또한, 상기 복수의 캐패시터는, 일단이 대응하는 충전 제어 트랜지스터에 접속되며, 상기 출력 수단은, 상기 복수의 캐패시터의 양단에 동일한 전압을 설정하 고, 그 후 상기 충전 제어 트랜지스터를 온하고, 이것에 의해, 상기 복수의 캐패시터의 타단으로부터 상기 아날로그 전압을 출력시키는 것이 바람직하다. In addition, one end of the plurality of capacitors is connected to a corresponding charge control transistor, and the output unit sets the same voltage at both ends of the plurality of capacitors, and then turns on the charge control transistor. Therefore, it is preferable to output the analog voltage from the other ends of the plurality of capacitors.
<실시예><Example>
이하, 본 발명의 실시예에 대해서, 도면에 기초하여 설명한다. EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, the Example of this invention is described based on drawing.
「전체 구성」`` Overall Configuration ''
도 1은, 실시예에 따른 액정 표시 장치에서의 비디오 데이터를 화소 회로에 공급하기 위한 구성을 도시하는 도면이다. 1 is a diagram illustrating a configuration for supplying video data to a pixel circuit in a liquid crystal display device according to an embodiment.
이 실시예에서는, 6비트의 비디오 라인(10)이, 각 화소마다의 64계조의 디지털 휘도 신호를 화소 클럭에 따라서 순차적으로 전송한다. 또한, 실제로는 R(적), G(녹), B(청)의 3개의 비디오 라인을 갖고, 각 색의 비디오 데이터가 병렬해서 공급되어, 대응하는 색의 화소에 공급되지만, 도면에서는 1색만을 도시하고 있다. In this embodiment, the 6-
비디오 라인(10)에는, 화소의 각 열에 대응해서 형성된 스위치(12)의 입력단이 접속되어 있다. 이 스위치(12)의 제어단에는 수평 전송 레지스터(14)의 출력이 각각 접속되어 있다. 여기에서, 수평 전송 레지스터(14)는, 비디오 라인에 공급되어 오는 비디오 데이터의 화소마다의 타이밍에 동기하는 화소 클럭에 의해, 수평 스타트 신호(STH)를 순차적으로 전송하는 것으로서, 화소의 각 열에 대응하는 레지스터를 갖고 있다. 또한, 이 설명에서는, RGB의 1종류의 색의 표시에 대해서 설명하기 때문에, 표시 비트와 화소는 동일하다. 또한, 수평 전송 레지스터에 공급되는 전송 클럭은, 통상 화소 클럭의 2배의 주기를 갖고, 위상이 반전된 2개의 클럭(CKH, XCKH)을 이용하는 경우가 많다. The input line of the
즉, 비디오 라인(10)에 1열째의 화소의 비디오 데이터가 공급되고 있을 때에는, 수평 전송 레지스터(14)의 1개째에 수평 스타트 신호 STH가 받아들여져 대응하는 스위치(12)가 온한다. 그리고, 화소 클럭에 의해 수평 전송 레지스터(14) 내를 수평 스타트(STH) 신호가 순차적으로 전송됨으로써, 비디오 라인(10)에 공급되고 있는 화소마다의 비디오 데이터에 대해서, 그 화소에 대응하는 스위치(12)가 순차적으로 온된다. 또한, 스위치(12)는 p채널 트랜지스터(TFT)와 n채널 트랜지스터(TFT)를 병렬 접속해서 구성되며, 각각이 수평 전송 레지스터(14)의 1개의 레지스터의 비반전 출력과, 반전 출력에 의해 동시에 온오프된다. That is, when the video data of the pixels in the first column is supplied to the
각 스위치(12)의 출력단에는, 6비트의 SRAM(16)의 입력단이 각각 접속되어 있으며, 이들 SRAM(16)의 출력단에는, 6비트의 SRAM(18)의 입력단이 각각 접속되어 있다. 따라서, 비디오 라인(10)에 순차적으로 공급되는 화소마다의 비디오 데이터는, 스위치(12)가 순서대로 온 됨으로써 대응하는 SRAM(16)에 받아들여진다. 그리고, 1행(1수평 주사 라인)분의 비디오 데이터가 각 SRAM(16)에 받아들여진 시점에서, 1행분의 비디오 데이터가, 대응하는 SRAM(18)에 동시에 각각 전송되며, 이것을 각 수평 주사 기간마다 반복한다. 따라서, 각 수평 주사 기간에서, 1행분의 비디오 데이터가 SRAM(16)에 받아들여지고, 그 후 이것이 SRAM(18)에 전송되며, 전송된 비디오 데이터가 다음의 수평 주사 기간에서 SRAM(18)에 유지되고, 여기로부터 출력되게 된다. 그리고, 이 동작이 반복된다. The input terminal of the 6-
SRAM(18)의 출력단에는, 디지털 아날로그 변환기(DAC)(20)의 입력단이 접속되어 있다. 이 DAC(20)는, SRAM(18)으로부터 공급되는 6비트의 비디오 데이터를 64계조의 아날로그의 비디오 신호로 변환한다. 또한, DAC(20)는, 액정에의 전압 인가 방향을 소정 주기로 변경하는 소위 AC 구동을 행하기 위해, 2종류의 극성(액정 소자의 공통 전극 전위를 기준으로 하여 액정에 대한 전압의 인가 방향이 반대로 되는 2개의 극성)의 비디오 신호를 출력한다. 후술하는 바와 같이, 본 실시예에서는, AC 구동의 방식으로서, 도트 반전 방식을 이용하고 있기 때문에 수평 및 수직 방향에서 인접하는 화소에서는 액정에 인가하는 전압의 방향(극성)을 반전하여, 1개의 화소의 액정에 대해서 소위 1프레임마다 반전된다. The input terminal of the digital-to-analog converter (DAC) 20 is connected to the output terminal of the
또한, 각 DAC(20)의 출력단에는, 앰프(Amp)(22)의 입력단이 접속되며, 이 앰프(22)의 출력단이 절환 스위치(24)를 통하여, 데이터 라인 DL에 접속되어 있다. 이 데이터 라인 DL은, 열(수직 주사 방향)로 신장하여, 대응하는 1열의 화소 회로(100)가 각각 접속된다. 또한, 이 예에서는, 데이터 라인 DL에는, 화소 회로(100)에서의 화소 TFT의 소스가 접속되기 때문에, 소스 라인으로도 불린다. In addition, an input terminal of an amplifier (Amp) 22 is connected to an output terminal of each
따라서, DAC(20)로부터 출력되는 아날로그 비디오 신호가 데이터 라인 DL에 공급되며, 이것을 해당하는 행의 화소 회로(100)가 받아들임으로써, 각 화소에서 받아들인 아날로그 비디오 신호에 따른 표시가 행하여진다. Therefore, the analog video signal output from the
「SRAM의 구성」`` SRAM Configuration ''
본 실시예에서는, 6비트의 디지털 비디오 데이터를 유지하는 2개의 SRAM(16, 18)을 각 열에 갖고 있다. 또한, 비디오 데이터는, 그 다이내믹 레인지가 비교적 작게 설정되고 있으며, DAC(20)에 입력하는 데이터로서는, 좀 더 다이내믹 레인지를 크게 하고 싶다는 요구가 있다. 따라서, 예를 들면, 5V 진폭을 8V 진폭으로 레 벨 시프트한다. In this embodiment, each column has two
본 실시예에서는, 래치 회로와 레벨 시프터를 조합하여, SRAM(16)을 구성하고, SRAM(16)에서 레벨 시프트도 행한다. In this embodiment, the latch circuit and the level shifter are combined to form the
도 2에는, 본 실시예에 따른 래치형 레벨 시프트 회로(SRAM(16))와 이 SRAM(16)의 출력을 래치하는 래치 회로(SRAM(18))의 구성이 도시되어 있다. 여기에서, 비디오 데이터는, 6비트의 디지털 데이터이며, 1비트분만 도시한다. 2 shows a configuration of a latch level shift circuit (SRAM 16) and a latch circuit (SRAM 18) for latching the output of the
5V 진폭의 디지털 비디오 데이터는 스위치(610)에 공급된다. 이 스위치(610)은, 도트 클럭에 동기한 클럭에 의해 제어되어, 입력단에 공급되는 비디오 데이터를 표시 화소(도트)마다 받아들인다. 예를 들면, 도 1에서의 비디오 라인(10)의 대응하는 스위치(12)가 온하고 있을 때에, 스위치(610)를 온해서 비디오 데이터를 받아들인다. 또한, 스위치(610)를 스위치(12)로서 채용해도 된다. Digital video data of 5V amplitude is supplied to the
스위치(610)의 출력단에는, 제1 래치(620)가 접속되어 있다. 제1 래치(620)는, 5V 진폭이며, 서로의 입출력을 접속한 5V 동작의 2개의 인버터(622, 624)로 구성되어 있다. 이 예에서는, 인버터(622)의 입력측에 스위치(610)로부터의 출력이 공급되기 때문에, 인버터(624)에 반전된 신호가 입력되도록 되어 있다. 따라서, 스위치(610)의 출력의 상태에 따라서, 인버터(622)의 입력의 상태가 결정되고, 인버터(622)의 한쌍의 출력측의 상태도 결정된다. The
여기에서, 이 예에서는, 인버터(622)의 능력을 인버터(624)에 비해서 크게 하는 것이 바람직하다. 이것에 의해, 입력되어 오는 비디오 데이터가 반전되었을 때에도 인버터(622)의 출력이 용이하게 반전되어, 이 데이터를 래치할 수 있다. Here, in this example, it is preferable to increase the capability of the
제1 래치(620)의 한쌍의 출력(극성은 반대)은, 전압 구동형의 레벨 시프터(630)에 입력된다. 이 레벨 시프터(630)는, 8V의 VDD와 0V의 VSS 사이에 배치된 3개의 트랜지스터의 직렬 접속을 2개 병렬 배치한 구성으로 되어 있다. The pair of outputs of the first latch 620 (polarity opposite) are input to the voltage shift
VDD와 VSS 사이에는, p채널 TFT(632a), p채널 TFT(634a), 및 n채널 TFT(636a)의 직렬 접속과, p채널 TFT(632b), p채널 TFT(634b), 및 n채널 TFT(636b)의 직렬 접속이, 배치되어 있다. 그리고, TFT(634a) 및 TFT(636a)의 게이트에는, 래치 회로(620)에서 래치된 스위치(610)의 출력이 공급되며, TFT(634b) 및 TFT(636b)의 게이트에는, 래치 회로(620)에서 래치된 스위치(610)의 출력의 반전 신호가 공급된다. 또한, TFT(632a)의 게이트는 TFT(634b) 및 TFT(636b)의 중간점에 접속되며, TFT(632b)의 게이트는, TFT(634a) 및 TFT(636a)의 중간점에 접속되어 있다. Between VDD and VSS, the p-
이러한 구성에 의해, 래치(620)의 출력에 따라서, TFT(632a)의 게이트는 TFT(634b) 및 n채널 TFT(636b)의 중간점, TFT(632b)의 게이트는, TFT(634a) 및 n채널 TFT(636a)의 중간점 중 어느 한쪽이 H레벨, 다른 쪽이 L레벨로 된다. 예를 들면, 스위치(610)의 출력이 H레벨 (「1」)인 경우, TFT(634b) 및 n채널 TFT(636b)의 중간점이 H레벨, TFT(634a) 및 n채널 TFT(636a)의 중간점이 L레벨로 된다. With such a configuration, depending on the output of the
TFT(634b) 및 n채널 TFT(636b)의 중간점 및 TFT(634a) 및 n채널 TFT(636a)의 중간점으로부터의 출력은, 제2 래치(640)에 입력된다. 제2 래치(640)는, 인버터(642)와 인버터(644)가 접속되어 구성되어 있고, 인버터(642)의 입력에 TFT(634b) 및 n채널 TFT(636b)의 중간점의 출력이 입력되며, 인버터(644)의 입력에 TFT(634a) 및 TFT(636a)의 중간점의 출력이 입력되고, 인버터(642)의 출력(인버터(644)의 입력)이 제2 래치(640)의 출력으로 되어 있다. Outputs from the midpoint of the
따라서, 스위치(610)에 입력되는 데이터는, 제1 래치(620)에서 래치되고, 레벨 시프터(630)에서 레벨 시프트된 신호와, 레벨 시프트되어 반전된 신호가 제2 래치(640)에 8V의 신호로서 래치된다. 또한, 이 제1 래치(620), 레벨 시프터(630) 및 제2 래치(640)가 SRAM(16)을 구성한다. 따라서, SRAM(16)의 출력에는, 5V 진폭이 8V 진폭으로 레벨 시프트된 신호가 얻어진다. 이와 같이, 레벨 시프터(630)의 입력측과 출력측에 래치 회로를 형성함으로써, 래치 동작과 레벨 시프트 동작을 동시에 행할 수 있다. 따라서, 이들을 따로 따로 행하는 경우에 비하여, 소비 전력을 작게 할 수 있다. Accordingly, the data input to the
제2 래치(640)의 출력은, 인버터(650)에 의해 반전된다. 또한, 도 1의 구성과 대비한 경우에는, 이 인버터(650)까지가 SRAM(16)에 대응하며, 이것에 의해, 입력되는 비디오 데이터가 도트 클럭에 따라서 기억되어 레벨 시프트되어 출력되게 된다. The output of the
인버터(650)의 출력은, 스위치(660)를 통하여, 래치(670)에 공급된다. 스위치(660)는, 1수평 주사 라인분의 데이터가 SRAM(16)에 받아들여진 후에 소정 기간만 개방한다. 래치(670)는, 서로의 입출력끼리가 접속된 인버터(672)와, 인버터(674)로 이루어지며, 인버터(672)에 스위치(660)의 출력이 입력되고, 그 출력이 래치(670)의 출력으로 되어 있다. 그리고, 이 래치(670)의 출력이 인버터(680)에서 반전되어 출력된다. 따라서, 래치(670) 및 인버터(680)가 SRAM(18)을 구성한 다. 즉, 1수평 주사 라인에서, 각 화소의 비디오 데이터가 각 SRAM(16)에 기억된 단계에서, 스위치(660)를 개방하고, 이 때의 비디오 데이터가 SRAM(18)에 세트된다. 예를 들면, 수평 귀선 기간에서, 모든 SRAM(16)의 데이터를 SRAM(18)에 일괄 전송한다.The output of the
이와 같이, 본 실시예에 따르면, SRAM(16)에 의해, 데이터를 기억할 때에, 레벨 시프트도 행할 수 있다. 이 때문에, 효율적인 동작을 달성할 수 있다. In this manner, according to the present embodiment, the
「DAC(20)의 상위 비트 변환의 구성」"Configuration of High Bit Conversion of
도 3에는, DAC(20)의 상위 비트 변환의 구성을 도시하고 있다. 기준 전압 발생 회로(300)는, 기준 전압 앰프(300a, 300b)의 2개를 갖는다. 기준 전압 앰프(300a, 300b)는, 양자 모두 전원 전압 VCC와 GND 사이를 저항 R0∼R9의 10개의 저항으로 저항 분할하여, v0∼v8의 9개의 기준 전압을 발생한다. 기준 전압 앰프(300a, 300b)는, 1수평 주사 기간마다 교대로 동작한다. 따라서, 9개의 기준 전압 v0∼v8은, 1수평 기간마다 극성이 반전된다. 즉, 기준 앰프(300a)가 동작하고 있는 경우에는, v8이 VCC에 가깝고 v0이 GND에 가까운 전압, 기준 앰프(300b)가 동작하고 있을 때에는, 그 반대로 된다. 또한, 1수평 기간마다의 기준 앰프(300a, 300b)의 절환은, 신호 FRP에 의해 행하여진다. 예를 들면, 신호 FRP가 H레벨일 때에 기준 앰프(300a)가 동작하고, L레벨일 때에 기준 앰프(300b)가 동작한다. 3 illustrates the configuration of higher bit conversion of the
데이터 D5-D3은, 상부 H측 디코더(310), 상부 L측 디코더(312), 하부 H측 디코더(314), 하부 L측 디코더(316)의 4개의 디코더에 입력되며, 이들 디코더(310∼316)에는 기준 전압 v0∼v8도 각각 공급되어 있다. 상부 H측 디코더(310)는, 데이 터 D5-D3이 111∼000의 8종류에 따라서, 기준 전압 v8∼v1을 선택해서 출력하고, 상부 L측 디코더(312)는, 데이터 D5-D3이 111∼000의 8종류에 따라서, 기준 전압 v7∼v0을 선택해서 출력한다. 따라서, 상부 H측 디코더(310)의 출력 VH는, 상부 L측 디코더(312)의 출력 VL보다 1단계 높은 전압(v8이 VCC측인 경우)으로 되어 있다. 한편, 하부 H측 디코더(314)는, 데이터 D5-D3이 111∼000의 8종류에 따라서, 기준 전압 v0∼v7을 선택해서 출력하고, 하부 L측 디코더(316)는, 데이터 D5-D3이 111∼000의 8종류에 따라서, 기준 전압 v1∼v8을 선택해서 출력한다. 따라서, 하부 H측 디코더(314)의 출력 VH는, 하부 L측 디코더(316)의 출력 VL보다 1단계 낮은 전압(v8이 VCC측인 경우)으로 되어 있다. The data D5-D3 are input to four decoders of the upper H-
이와 같이, 상부 디코더(310, 312)란, D3의 비트에 대응하는 전압만큼 어긋난 출력 전압 VH, VL을 출력한다. 하부 디코더(314, 316)는, 상부 디코더(310, 312)와는 극성(입력되어 오는 디지털 데이터가 커지는 방향인가 작아지는 방향인가라고 하는 변화 방향에 대하여, 출력되는 아날로그 신호인 VH, VL이 커지는 방향인가 작아지는 방향인가라고 하는 변화 방향)이 반전되어 있지만, 하부 H측 디코더(314)와 하부 L측 디코더(316)가, D3의 1비트분 서로 다른 전압 VH와, VL을 출력하는 점은 동일하다. In this way, the
또한, 상부 디코더(310, 312)의 출력을 홀수열의 데이터 라인 DL에 공급하는 경우에는, 하부 디코더(314, 316)의 출력을 짝수열의 데이터 라인 DL에 공급한다. When the outputs of the
이와 같이, 상부 디코더(310, 312)와, 하부 디코더(314, 316)에서, 기준 전압의 공급을 반대로 함으로써, 1개의 기준 전압 발생 회로(300)를 이용하여, 패널 의 상부측과, 하부측의 양쪽의 디코더에서의 디지털 아날로그 변환을 행할 수 있다. 따라서, 상부측 디코더(310, 312)와, 하부 디코더(314, 316)의 출력을 데이터 라인 DL에 교대로 공급함으로써, 비디오 신호를 극성을 데이터 라인 DL마다 반전할 수 있다. 또한, 기준 전압 앰프(300a, 300b)를 1수평 라인마다 교대로 이용함으로써, 각 데이터 라인 DL에 공급하는 비디오 신호의 극성을 1수평 주사 라인마다 변경할 수 있다. 따라서, 액정 표시 장치에서의 도트 반전 구동을 달성할 수 있다. 그리고, 이러한 구동을 행하는 경우에 있어서, 기준 전압 발생 회로(300)를 1개로 할 수 있기 때문에, 회로를 간략화하고, 또한 소비 전력 절약화를 도모할 수 있다. In this way, in the
「DAC(20)의 하위 비트 변환 및 앰프(22) 구성」Lower Bit Conversion of
상술한 바와 같이 하여, 상위 3비트(D5-D3)로부터 VH, VL을 얻은 경우에는, VH, VL의 차의 전압에 대해서 D2-D0에 따른 8종류의 전압을 얻는다. 도 4에는, 이를 위한 구성이 도시되어 있다. D2는, TFT(410-2)의 게이트에 그대로 입력되며, TFT(412-2)의 게이트에 반전해서 입력된다. TFT(410-2)는 일단에 VH가 공급되며, TFT(412-2)의 일단에는 VL이 공급된다. TFT(410-2, 412-2)의 타단은, 충전 제어 TFT(420-2)를 통하여, 캐패시터(430-2)의 일단에 접속된다. 캐패시터(430-2)의 타단은 그라운드에 접속되어 있다. As described above, when VH and VL are obtained from the upper three bits D5-D3, eight kinds of voltages corresponding to D2-D0 are obtained for the voltages of the differences between VH and VL. In Fig. 4 a configuration for this is shown. D2 is inputted as it is into the gate of the TFT 410-2, and is inverted into the gate of the TFT 412-2. VH is supplied to one end of the TFT 410-2, and VL is supplied to one end of the TFT 412-2. The other end of the TFTs 410-2 and 412-2 is connected to one end of the capacitor 430-2 via the charge control TFT 420-2. The other end of the capacitor 430-2 is connected to ground.
따라서, D2가 H레벨 (「1」)인 경우에는, TFT(410-2)가 온하여, VH가 선택된다. 충전 제어 TFT(420-2)가 온하고 있을 때에, 캐패시터(430-2)가 VH로 충전된다. 한편, D2가 L레벨 (「0」)이면, 캐패시터(430)는 VL로 충전된다. Therefore, when D2 is at the H level ("1"), the TFT 410-2 is turned on and VH is selected. When the charge control TFT 420-2 is on, the capacitor 430-2 is charged to VH. On the other hand, when D2 is L level ("0"), the
D1, D0에 대해서도, D2와 기본적으로 마찬가지의 구성이 설치되어 있다. 따 라서, D1, D0의 값에 따라서 대응하는 캐패시터(430-1, 430-0)에 VH 또는 VL이 충전된다. Also in D1 and D0, the structure similar to D2 is provided basically. Accordingly, VH or VL is charged in the corresponding capacitors 430-1 and 430-0 according to the values of D1 and D0.
또한, 충전 제어 TFT(420-r)가 형성되고, 이 충전 제어 TFT(420-r)는, 데이터에 상관없이 VL을 직접 대응하는 캐패시터(430-r)에 충전한다. 또한, 충전 제어 TFT(420-r, 420-0, 420-1, 420-2)는, 신호 Charge에 의해 온오프된다. In addition, a charge control TFT 420-r is formed, and this charge control TFT 420-r charges the VL directly to the corresponding capacitor 430-r regardless of data. The charge control TFTs 420-r, 420-0, 420-1, and 420-2 are turned on and off by the signal Charge.
그리고, 캐패시터(430-r, 430-0, 430-1, 430-2)는, 그 용량값이 C, C, 2C, 4C와 같이, 설정되어 있다. 또한, C는 예를 들면 0.5pF이며, 이 경우 4C가 2pF로 된다. The capacitors 430-r, 430-0, 430-1, and 430-2 have capacitance values set such as C, C, 2C, and 4C. In addition, C is 0.5 pF, for example, and 4C will be 2 pF in this case.
또한, 캐패시터(430r, 430-0, 430-1, 430-2)의 상측단은, 3개의 결합용 TFT(440-1, 440-2, 440-3)에 의해 접속되며, 캐패시터(430-r)의 상측단은, TFT(440-r)를 통해 출력단으로 되어 있다. In addition, the upper ends of the capacitors 430r, 430-0, 430-1, and 430-2 are connected by three coupling TFTs 440-1, 440-2, and 440-3, and the capacitors 430- The upper end of r) is an output end via the TFT 440-r.
그리고, 결합용 TFT(440-1, 440-2, 440-3 및 TFT440-r)의 게이트에는, 신호 Combine이 공급되고 있다. The signal Combine is supplied to the gates of the coupling TFTs 440-1, 440-2, 440-3, and TFT440-r.
이러한 회로에 의해, D2-D0이 모두 「0」이면, 캐패시터(430-2, 430-1, 430-0, 430-r)는, 모두 VL로 충전된다. 따라서, 출력 전압은 VL로 된다. 여기에서, VL은, 상술한 바와 같이 하여, D5-D3에 의해, 선택된 값이며, D5-D0에 의해 특정된 전압으로 되어 있다. By such a circuit, when D2-D0 is all "0", the capacitors 430-2, 430-1, 430-0, 430-r are all charged by VL. Therefore, the output voltage becomes VL. Here, VL is a value selected by D5-D3 as described above, and is a voltage specified by D5-D0.
또한, D0이 「1」이면, (VH-VL)·C의 전하가 여분으로 충전되며, 이것을 1/8C한 전압이 VL에 가산되어, VL+(VH-VL)/8이 출력된다. D2가 「1」이면, (VH-VL)·4C의 전하가 여분으로 충전되며, 이것을 1/8C한 전압이 VL에 가산되어, VL+4(VH-VL)/8이 출력된다. 그리고, D0, D1, D2의 모두가 「1」이면, VL+7(VH-VL)/8이 출력된다. 따라서, D0-D3의 값에 따라서, (VH-VL)을 단위로 한 전압이 VL에 가산되며, 출력에는, D5-D0의 값에 따른 전압이 얻어진다. If D0 is " 1 ", the charge of (VH-VL) · C is extra charged, and the
또한, 이 출력에 얻어지는 전압은, VCC-GND 사이의 전압으로서, 패널의 상측과 하측(홀수열과 짝수열)에서 극성이 반전되며, 또 1수평 기간마다 극성이 반전된다.In addition, the voltage obtained at this output is a voltage between VCC and GND, and the polarity is inverted at the upper side and the lower side (odd and even columns) of the panel, and the polarity is inverted every one horizontal period.
여기에서, 실시예에서는, 충전 제어 TFT(420-r, 420-0, 420-1, 420-2)의 사이즈를 1:1:2:4로 설정한다. 즉, 충전 제어 TFT(420-r, 420-0, 420-1, 420-2)가 충전하는 캐패시터(430-r, 430-0, 430-1, 430-2)는, 그 용량값이 1:1:2:4이며, 충전 제어 TFT(420-r, 420-0, 420-1, 420-2)가 흘리는 전류량도 이 비에 대응한다. 따라서, 본 실시예와 같이 충전 제어 TFT(420-r, 420-0, 420-1, 420-2)의 사이즈를 1:1:2:4로 설정함으로써, 대응하는 캐패시터(430-r, 430-0, 430-1, 430-2)에의 충전 전하량을 정확하게 용량값×전압값으로 설정할 수 있어, 출력 전압을 정확한 것으로 할 수 있다. 또한, 트랜지스터(충전 제어 TFT)의 MOS 용량에 의한 전압의 변화를 동일하게 할 수 있다. Here, in the embodiment, the sizes of the charge control TFTs 420-r, 420-0, 420-1, and 420-2 are set to 1: 1: 2: 4. That is, the capacitors 430-r, 430-0, 430-1, and 430-2 charged by the charge control TFTs 420-r, 420-0, 420-1, and 420-2 have a capacity value of 1. The amount of current flowing through the charge control TFTs 420-r, 420-0, 420-1, and 420-2 also corresponds to this ratio. Therefore, by setting the sizes of the charge control TFTs 420-r, 420-0, 420-1, and 420-2 to 1: 1: 2: 4 as in this embodiment, the corresponding capacitors 430-r and 430 The amount of charge charges to -0, 430-1, and 430-2 can be accurately set to the capacitance value x voltage value, and the output voltage can be made accurate. In addition, the change in voltage due to the MOS capacitance of the transistor (charge control TFT) can be made equal.
「앰프(22)의 구성」"Configuration of
앰프(22)의 구성예 1에 대해서, 도 4에 기초하여 설명한다. 이 앰프(22)는, 출력 보정을 위한 구성을 갖고 있다. 결합 TFT(440-r)로부터의 출력은, 신호 φ01에 의해 온오프되는 스위치 TFT(450)를 통해 버퍼 앰프(452)에 입력된다. 한편, 버퍼 앰프(452)의 입력단에는, 보정용 캐패시터(454)의 일단이 접속되며, 이 보정 용 캐패시터(454)의 타단은 전압 드롭 제어 캐패시터(456)를 통해 그라운드 GND에 접속되어 있다. The structural example 1 of the
또한, 버퍼 앰프(452)의 입력단에는, 충전용 신호 Charge에 의해 온오프되는 TFT(460)를 통해 전압 VL이 공급된다. 또한, 캐패시터(454와 456)의 중점에는, 충전용 신호 Charge에 의해 온오프되는 TFT(462)에 의해 전압 VL이 공급되며, 신호 φ03에 의해 온오프되는 TFT(470)에 의해 스위치 TFT(450)의 입력측(DAC의 출력단)이 접속되고, 또한 버퍼 앰프(452)의 출력단이 TFT(472)를 통해 접속되어 있다. In addition, the voltage VL is supplied to the input terminal of the
이러한 회로의 동작에 대해서, 도 5a 및 도 5b에 기초하여 설명한다. 우선, 신호 Charge에 의해 TFT(460, 462)가 온되어 있는 것에 의해, 버퍼 앰프(452)의 입력단 및 캐패시터(454와 456)의 중점은, 전압 VL로 세트된다. 또한, 이 상태에서, 캐패시터(430-r, 430-0, 430-1, 430-2)에 상술한 바와 같은 충전이 행해져 충전량이 확정되고, Charge가 하강하며, 그 후 Combine가 상승하여, DAC(20)의 출력단에 입력 데이터에 따른 아날로그 전압 Vin이 나타난다. The operation of such a circuit will be described based on FIGS. 5A and 5B. First, the
그리고, 스텝1에서는, Combine가 H레벨인 상태에서 신호 φ01이 H레벨로 되고, 스위치 TFT(450)이 온된다. 이것에 의해, 버퍼 앰프(452)의 입력단이 DAC(20)의 출력 전압 Vin으로 설정된다. In
다음으로, 스텝2에서, 신호 φ02를 H레벨로 함으로써, TFT(472)를 온한다. 이것에 의해, 캐패시터(454와 456)의 중점이 버퍼 앰프(452)의 출력 전압 Vout로 세트된다. 또한, 버퍼 앰프(452)는, 출력 전압이 입력 전압과 일치하도록 동작하는 것이지만, 그 특성에 의해 오차가 발생하여, 본 실시예에서는 이것을 보상한다. 여기에서, 버퍼 앰프(452)에서의 오차 전압을 ΔV로 하면, 출력 전압 Vout=Vin+ΔV로 표현할 수 있다. Next, in
스텝3에서는, 신호 φ02를 L레벨로 복귀시킨다. 이것에 의해, 캐패시터(454)의 버퍼 앰프(452)의 입력단 측(상측)은 Vin, 캐패시터(456) 측(하측)은 Vout에 고정되며, 캐패시터(454)에는 ΔV가 충전된다. In
스텝4에서, 신호 φ01을 L레벨로 하여, 스위치 TFT(450)를 오프한다. 여기에서, 이 스위치 TFT(450)를 오프하면, 게이트 전위가 H레벨로부터 L레벨로 됨으로써, 이 스위치 TFT(450)의 게이트 용량(Cgs)에 기인하여, 버퍼 앰프(452)의 입력단의 전압은 약간 내려간다. 여기에서, 캐패시터(454)는 ΔV만큼 충전되어 있고, 캐패시터(456)는 Vout-GND만큼 충전되어 있다. 따라서, 이들 캐패시터(454, 456)의 중점 전압 및 버퍼 앰프(452)의 입력단 전압은 그만큼 크게 움직일 수는 없다. 스위치 TFT(450)의 오프에 의해 버퍼 앰프(452)의 입력단에서 낮아진 전압을 a로 하면, 버퍼 앰프(452)의 입력단의 전압은 Vin-a로 된다. 또한, 캐패시터(454, 456)의 중점의 전압은, a보다도 적은 전압이기는 하지만, a에 따라서 저하한다. 캐패시터(454, 456)의 중점의 전압의 저하분을 a’로 하면, 거기의 전압은 Vin+ΔV-a’로 된다. In step 4, the
스텝5에서, 신호 φ03을 H레벨로 하여, 캐패시터(454, 456)의 중점 전압을 Vin으로 설정한다. 이것에 의해, 캐패시터(454, 456)의 중점 전압은, Vin- (Vin+ΔV-a’)만큼 변화된다. 따라서, 버퍼 앰프(452)의 입력 전압도 동일한 만큼 변화되어, Vin-a+Vin-Vin-ΔV+a’로 되어, Vin-ΔV-(a-a’)로 된다. 캐패시터(454, 456)의 용량값의 설정에도 의존하지만, a와 a’는 원래 가까운 값으로, 거의 동일하게 하는 것은 용이하다. a=a’로 가정하면, 버퍼 앰프(452)의 입력 전압은 거의 Vin-ΔV로 된다. 이 때문에, Vin이 입력된 경우에 Vout=Vin+ΔV로 되어 있던 버퍼 앰프(452)의 출력은 입력이 ΔV만큼 낮아짐으로써, Vout≒Vin으로 되어, 오차가 보상된다. In step 5, the signal? 03 is set to the H level, and the midpoint voltages of the
「앰프(22)의 다른 구성예」"Another structural example of the
도 6에는, 앰프(22)에서의 버퍼 앰프(452)의 출력 오차를 해소하기 위한 다른 회로예가 도시되어 있다. FIG. 6 shows another circuit example for solving the output error of the
이 예에서는, DAC(20)의 출력은 그대로 버퍼 앰프(452)의 입력단에 공급되며, 버퍼 앰프(452)의 출력과 입력을 접속하는 스위치 TFT(480)가 형성되어 있다. In this example, the output of the
그리고, 이 스위치 TFT(480)를, 신호 Combine를 H로 해서, 버퍼 앰프(452)로부터 대응한 전압을 소정 시간 출력한 후에, 신호 φ를 H레벨로 함으로써 온한다. 이것에 의해, 버퍼 앰프(452)의 출력측의 전압을 입력측의 전압에 가깝게 할 수 있고, 버퍼 앰프(452)의 출력에서의 오차를 작게 할 수 있다. The
또한, 도 6에 도시하는 바와 같이 버퍼 앰프(452)의 입력측에는, DAC(20)의 캐패시터가 접속되어 있고, 이것이 입력부 용량으로 되어 있다. 한편, 버퍼 앰프(452)의 출력은, 데이터 라인 DL에 접속되기 때문에, 이 데이터 라인 DL에 대한 용량이 부하 용량으로서 존재한다. 스위치 TFT(480)를 온하는 것은, 부하 용량에 대하여 충분한 충전이 종료하고 나서로 하는 것이 효과적이다. 그리고, 부하 용량과 입력부 용량의 비인 (부하 용량)/(입력 용량)이 1이하이면, 스위치 TFT(480)의 온에 의한 효과가 커서, 바람직하다. 또한, 스위치 TFT(480)의 게이트 용량 CS는, 입력부 용량 및 부하 용량에 비하여 작은 것이 바람직하며, 바람직하게는 양 용량에 대하여, 1/10 이하인 것이 바람직하다. As shown in Fig. 6, a capacitor of the
「DAC(20)의 하위 비트에 관한 다른 구성」"Other Configurations Regarding Lower Bits of the
도 7에는, DAC(20)의 하위 비트에 관한 다른 구성예가 도시되어 있다. 이 예에서는, 신호 Combine 대신에, Pre-Charge가 이용된다. In Fig. 7, another example of the configuration of the lower bits of the
D2-D0에 대응해서 TFT(410-2, 412-2, 410-1, 412-1, 410-0, 412-0)가 각각 형성되어 VH 또는 VL 중 어느 한쪽이 각각 선택되며, 이들이 충전 제어 트랜지스터(420-2, 420-1, 420-0)를 통해 캐패시터(430-2, 430-1, 430-0)의 일단측(상측)에 공급된다. 또한, 캐패시터(430-r)에는, VL이 직접 공급되어, 항상 일단측(상측)이 VL로 설정된다. In response to D2-D0, TFTs 410-2, 412-2, 410-1, 412-1, 410-0, 412-0 are formed, respectively, and either VH or VL is selected, respectively, and these are charge control. The transistors 420-2, 420-1, and 420-0 are supplied to one end (upper side) of the capacitors 430-2, 430-1, and 430-0. In addition, VL is directly supplied to the capacitor 430-r so that one end (upper side) is always set to VL.
그리고, 캐패시터(430-2, 430-1, 430-0, 430-r)의 타단측(하측)은, 공통 접속되어, DAC(20)의 출력으로 되어 있다. The other end side (lower side) of the capacitors 430-2, 430-1, 430-0, and 430-r is connected in common and serves as an output of the
그리고, 캐패시터(430-2)의 양단 사이에는 TFT(510-2와 512-2)의 직렬 접속, 캐패시터(430-1)의 양단 사이에는 TFT(510-1과 512-1)의 직렬 접속, 캐패시터(430-0)의 양단 사이에는 TFT(510-0과 512-0)의 직렬 접속, 캐패시터(430-r)의 양단 사이에는 TFT(510-r과 512-r)의 직렬 접속이 배치되어 있다. 그리고, TFT(510-2와 512-2)의 직렬 접속, TFT(510-1과 512-1)의 직렬 접속, TFT(510-0과 512-0)의 직렬 접속, TFT(510-r와 512-r)의 직렬 접속의 중간점에는, 모두 VL이 공급되어 있고, 이들 TFT의 게이트에는 모두 신호 Pre-Charge가 공급되어 있다. And serial connection of the TFTs 510-2 and 512-2 between both ends of the capacitor 430-2, serial connection of the TFTs 510-1 and 512-1 between both ends of the capacitor 430-1, A series connection of the TFTs 510-0 and 512-0 is connected between both ends of the capacitor 430-0, and a series connection of the TFTs 510-r and 512-r is disposed between both ends of the capacitor 430-r. have. Then, the serial connection of the TFTs 510-2 and 512-2, the serial connection of the TFTs 510-1 and 512-1, the serial connection of the TFTs 510-0 and 512-0, and the TFT 510-r VL is all supplied to the intermediate point of the series connection of 512-r), and the signal Pre-Charge is supplied to the gate of these TFT all.
이러한 회로에서는, 우선 신호 Pre-Charge를 H레벨로 함으로써, 모든 캐패시터(430-2, 430-1, 430-0, 430-r)의 양단을 VL로 세트한다. In such a circuit, by first setting the signal Pre-Charge to H level, both ends of all capacitors 430-2, 430-1, 430-0, 430-r are set to VL.
그리고, 신호 Pre-Charge를 L레벨로 한 후, 충전 제어 TFT(420-2, 420-1, 420-0)를 온으로 하여, 데이터 D2-D0에 따른 VH 또는 VL을 대응하는 캐패시터(430-2, 430-1, 430-0)의 일단측에 공급한다. 이것에 의해, VH가 공급된 캐패시터(430-2, 430-1, 430-0)의 타단이 시프트하려고 하지만, 그 때의 각 캐패시터의 전하량은 캐패시터(430-2, 430-1, 430-0)의 용량값에 비례하기 때문에, 상술한 경우와 마찬가지로, 출력단의 전압은, D2-D0에 의해 결정되는 값에 따른 분만큼 VL로부터 VH 방향으로 시프트한 전압으로 된다. Then, after setting the signal Pre-Charge to L level, the charge control TFTs 420-2, 420-1, and 420-0 are turned on, and the capacitors 430- corresponding to VH or VL according to the data D2-D0 are turned on. 2, 430-1, 430-0). As a result, the other ends of the capacitors 430-2, 430-1, and 430-0 supplied with the VH attempt to shift, but the amount of charge of each capacitor at that time is the capacitors 430-2, 430-1, and 430-0. Since it is proportional to the capacitance value of), similarly to the case described above, the voltage at the output terminal is a voltage shifted from the VL to the VH direction by a minute corresponding to the value determined by D2-D0.
또한, 이 구성에서도, 충전 제어 TFT(420-2, 420-1, 420-0)는, 캐패시터(430-2, 430-1, 430-0)의 용량비에 대응한 트랜지스터 사이즈로 한다. Also in this configuration, the charge control TFTs 420-2, 420-1, 420-0 are transistor sizes corresponding to the capacity ratios of the capacitors 430-2, 430-1, 430-0.
「절환 스위치(24)」`` Switch switch 24 ''
절환 스위치(24)의 구성을 도 8에 도시한다. 이 절환 스위치(24)는, 제1 절환부(24a)와 제2 절환부(24b)를 갖고, 이들에 의해, WHITE 신호 및 BLACK 신호의 2개의 스탠바이용 신호와, DAC(20)의 출력인 64계조의 통상 표시용의 비디오 신호 중 1개를 선택해서 출력한다. The structure of the switching
우선, 제1 절환부(24a)는, 통상 모드인지, 스탠바이 모드(로우 파워 모드)인지를 나타내는 모드 신호에 의해 절환할 수 있고, 통상 모드의 경우에 통상 표시용의 비디오 신호를 선택해서 출력한다. First, the
한편, 스탠바이 모드의 경우에는, 제1 절환부(24a)에 의해, 스탠바이용 신호 를 선택한다. 제1 절환부(24a)의 스탠바이용 신호의 입력단에는, 제2 절환부(24b)의 출력이 공급되어 있다. 그리고, 이 제2 절환부(24b)는, WHITE 신호 또는 BLACK 신호 중 어느 하나를 선택해서 출력한다. 따라서, 스탠바이 모드의 경우에는, 제2 절환부(24b)에 의해 선택된 WHITE 신호 또는 BLACK 신호 중 어느 하나가, 제1 절환부(24a)를 통해 출력된다. On the other hand, in the standby mode, the standby signal is selected by the
여기에서, 제2 절환부(24b)는, SRAM(18)의 6비트 출력에서의 MSB(0-5비트의 5비트째)의 신호가 공급된다. 이것은, 스탠바이 모드의 경우에는, 표시는 간단한 기호 등의 표시로서, 백·흑의 2종류의 표시가 이용되며, 비디오 데이터의 5비트째에 의해, 백 또는 흑 중 어느 하나가 판정되기 때문이다. 또한, 예를 들면 흑이 000000, 백이 111111이면, 어느 비트에 의해도 판정이 가능하지만, 비디오 데이터에 의해서는, 모든 범위의 데이터를 이용하지 않는 경우도 있어, 적당한 비트로 판정하면 된다. 즉, 화소마다 그 화소의 데이터가 백인지 흑인지를 화소 데이터 내의 적절한 1비트에 의해 판정하고, 이것에 의해 WHITE 신호 또는 BLACK 신호 중 어느 하나가 제2 절환부(24b)에서 선택된다. 또한, 이 예에서는, SRAM(18)의 소정 비트를 절환 제어 신호로 하여, 제1 절환부(24a)에 공급하고, 그 비트의 1 또는 0에 의해 제1 절환부(24a)를 절환하고 있다. Here, the second switching unit 24b is supplied with a signal of the MSB (the fifth bit of 0-5 bits) at the 6-bit output of the
이와 같이 하여, 통상 표시 모드의 경우에는, DAC(20)로부터의 통상의 비디오 신호가 데이터 라인 DL에 공급되며, 스탠바이 모드의 경우에는, WHITE 신호 또는 BLACK 신호 중 어느 하나가 데이터 라인 DL에 공급된다. In this way, in the normal display mode, the normal video signal from the
또한, RGB 각 색의 화소를 갖는 풀 컬러의 표시 장치에서도, 모든 화소에 고 휘도의 신호를 공급함으로써, 표시 자체는 백으로 되고, 모두에 저휘도의 신호를 공급함으로써 흑 표시로 된다. 또한, RGB의 각 색화소에 대해서, 온오프할 수 있기 때문에, R, G, B, R+G, R+B, G+B, 백, 흑의 8색 표시도 가능하다. In addition, even in a full-color display device having pixels of RGB colors, the display itself becomes white by supplying high luminance signals to all the pixels, and black display by supplying low luminance signals to all the pixels. In addition, since each color pixel of RGB can be turned on and off, eight colors of R, G, B, R + G, R + B, G + B, white, and black are also possible.
스탠바이 모드의 경우에는, 통상 표시용의 다계조의 비디오 신호는 불필요하다. 따라서, 본 실시예에서는, 별도 준비한 WHITE 신호 또는 BLACK 신호를 디지털의 비디오 데이터에 의해 선택함으로써, 아날로그의 비디오 신호를 사용하지 않는 것으로 하여, DAC(20) 및 앰프(22)의 동작을 정지해서 소비 전력을 삭감한다. 또한, 앰프(22)에 대해서는, 전원을 오프하는 것이 바람직하며, 또한 DAC에 대해서도, 그 기준 전압을 발생하는 앰프의 전원을 오프하는 것이 바람직하다. 이와 같이, 스탠바이 모드에서는, 아날로그 신호의 처리가 불필요하게 되기 때문에, 아날로그 회로의 동작을 완전하게 정지함으로써 전력 절약화를 도모할 수 있다. In the standby mode, a multi-gradation video signal for display is normally unnecessary. Therefore, in the present embodiment, by separately selecting the WHITE signal or BLACK signal prepared by digital video data, the operation of the
여기에서, 액정에서는, 소부 방지 등의 목적으로 소정 기간마다 액정에의 전압 인가 방향을 반전시키는 소위 AC 구동이 행하여진다. 따라서, 노멀리 블랙(전압을 인가하지 않을 때에 흑 표시시로 됨) 액정을 이용하는 경우에는, BLACK 신호가 공급 전극 전압과 마찬가지의 일정 전압, WHITE 신호가 소정 시간마다 공통 전극에 대하여 멀어진 전압으로 설정되며, 노멀리 화이트(전압을 인가하지 않을 때에 백 표시시로 된다) 액정을 이용하는 경우에는, 반대의 신호로 된다. Here, in the liquid crystal, so-called AC driving is performed in which the direction of applying the voltage to the liquid crystal is reversed every predetermined period for the purpose of burning out or the like. Therefore, when using a normally black liquid crystal (black display when no voltage is applied), the BLACK signal is set to a constant voltage similar to the supply electrode voltage, and the WHITE signal is set to a voltage away from the common electrode every predetermined time. When a white liquid crystal is normally used (when no voltage is applied), the signal is reversed.
여기에서, 노멀리 화이트의 경우에는, 도 9에 도시하는 바와 같이, WHITE 신호가 1/2 VDD의 신호, BLACK 신호가 1수평 주사간마다 VSS와 VDD로 교대로 반복하는 신호로 되며, 이 전압이 액정 소자의 화소 전극에 인가된다. 또한, 공통 전극 의 전압 VCOM은, WHITE 신호와 거의 동일한 전압으로 설정된다. 이것에 의해, 화소의 1행마다 흑 표시의 화소에 대하여 공급되는 비디오 신호의 극성(VCOM보다 큰 전압인지 작은 전압인지)이 반전된다. 그리고, 다음의 프레임에서는 해당 행에 대한 비디오 신호의 극성이 반전되기 때문에, 1개의 흑 표시를 계속하는 화소에 대해서는, 1프레임마다 액정에 대한 전압 인가 방향이 반전된다. Here, in the case of normally white, as shown in Fig. 9, the WHITE signal is a signal of 1/2 VDD, and the BLACK signal alternately repeats VSS and VDD every one horizontal scan. It is applied to the pixel electrode of this liquid crystal element. In addition, the voltage VCOM of the common electrode is set to almost the same voltage as the WHITE signal. As a result, the polarity (whether the voltage is larger or smaller than VCOM) of the video signal supplied to the pixel of black display is reversed for each row of pixels. In the next frame, since the polarity of the video signal for the corresponding row is inverted, the direction of applying the voltage to the liquid crystal is inverted for each pixel for the pixel which continues one black display.
특히, 상술한, 1행 중에서도, 도트마다 액정에 인가하는 전압의 방향을 반전하는 도트 반전 방식이 바람직하다. In particular, the dot inversion system which inverts the direction of the voltage applied to liquid crystal for every dot among the above-mentioned one line is preferable.
「스위치(24)의 구체적 회로 구성」"Specific circuit configuration of the
도 10에, 스위치(24)의 구체적 회로 구성을 도시한다. BLACK 신호(LP_BLACK)는, TFT(210)의 일단(드레인 또는 소스)에 공급되고, 이 n채널의 TFT(210)의 타단(소스 또는 드레인)에는, p채널의 TFT(212)의 일단(소스 또는 드레인)이 접속되며, 이 p채널의 TFT(210)의 타단(드레인 또는 소스)은 WHITE 신호(WHITE)가 공급된다. 그리고, TFT(210, 212)의 게이트에는, 비디오 데이터의 5비트째(D5)가 공급된다. 따라서, D5가 「1」일 때에 TFT(210)가 온하고, D5가 「0」일 때에 TFT(212)가 온한다. 10 shows a specific circuit configuration of the
TFT(210)와 TFT(212)의 접속점은, n채널의 TFT(214)의 일단이 접속되며, 이 TFT(214)의 타단은 데이터 라인 DL에 접속되어 있다. 그리고, TFT(214)의 게이트에는 스탠바이 모드일 때에 H레벨로 되는 LP_ENB 신호가 공급되어 있다. 따라서, 스탠바이 모드에서, TFT(214)가 온하여, BLACK 신호 또는 WHITE 신호 중 어느 하나가 데이터 라인 DL에 공급된다. One end of the n-
또한, DAC(20)로부터 앰프(22)를 통해 공급되는 64계조의 아날로그 비디오 신호는, n채널의 TFT(216)의 일단에 공급되며, 이 TFT(216)의 타단은 데이터 라인 DL에 접속되어 있다. 그리고, TFT(216)의 게이트에는, 통상 표시 모드 시에 H레벨로 설정되는 RGB_ENB 신호가 공급되어 있다. 따라서, 통상 표시 모드일 때에는, TFT(216)가 온하여, 64계조의 비디오 신호가 데이터 라인 DL에 공급된다. The 64 gradation analog video signal supplied from the
이와 같이, 비디오 데이터 D5에 의해, WHITE 신호 또는 BLACK 신호 중 어느 하나가 선택되고, LP_ENB 신호 및 RGB_ENB 신호에 의해 비디오 신호나, 또는 WHITE 신호, BLACK 신호 중 어느 하나가 선택되어, 데이터 라인 DL에 공급된다. In this manner, either the WHITE signal or the BLACK signal is selected by the video data D5, and either the video signal or the WHITE signal or the BLACK signal is selected by the LP_ENB signal and the RGB_ENB signal and supplied to the data line DL. do.
「프리차지의 구성」`` Constitution of precharge ''
또한, 도 10에는, 데이터 라인 DL을 프리차지하기 위한 구성을 도시하고 있다. 즉, 각 데이터 라인 DL끼리의 사이에는, n채널 TFT(230)가 배치되며, 이 TFT(230)를 온함으로써 인접하는 데이터 라인 DL끼리가 접속된다. 이 TFT(230)는 모든 데이터 라인 DL간에 배치되어 있다. 또한, WHITE 신호를 공급하는 라인과 각 데이터 라인 DL 사이에는 n채널의 TFT(232)가 배치되어 있고, 이 TFT(232)를 온함으로써, WHITE 신호가 데이터 라인 DL에 공급된다. 10 shows a configuration for precharging the data line DL. In other words, an n-
그리고, 2개의 TFT(230) 및 TFT(232)의 게이트에는, DSG 신호가 공급되어 있다. 따라서, 신호 DSG를 H레벨로 세트함으로써, TFT(230, 232)의 양쪽이 온하여, 인접하는 데이터 라인 DL끼리가 접속됨과 함께, 여기에 WHITE 신호가 공급된다. The DSG signal is supplied to the gates of the two
여기에서, 이 WHITE 신호는, 도 9에 도시하는 바와 같이, (1/2)VDD의 신호이다. 그래서, 수평 귀선 기간에 있어서, DSG 신호를 H레벨로 세트함으로써, 각 데 이터 라인 DL은, (1/2)VDD로 프리차지할 수 있다. 또한, 프리차지는, 수평 귀선 기간 등 1수평 주사 기간에서의 데이터를 데이터 라인 DL에 세트하기 전에 행하여진다. Here, this WHITE signal is a signal of (1/2) VDD as shown in FIG. Therefore, in the horizontal retrace period, by setting the DSG signal to the H level, each data line DL can be precharged to (1/2) VDD. The precharge is performed before setting data in one horizontal scanning period such as the horizontal retrace period to the data line DL.
특히, 후술하는 데이터의 극성을 인접 화소(도트) 사이에서 반전시키는 도트 반전 방식의 경우에는, 인접하는 데이터 라인 DL에 세트하는 비디오 신호의 전압값은, 공통 전극 전압 VCOM을 경계로 하여 반대 방향으로 되어 있다. 그래서, TFT(230)를 온하여, 인접하는 데이터 라인 DL끼리를 접속함으로써, 공통 전극 전압 VCOM에 가까운 전압으로 된다. 즉, 자연화 등의 표시에서는, 인접 화소의 휘도는 가까운 경우가 많고, 따라서 인접 화소의 표시용의 전압으로 세트되어 있는 데이터 라인 DL끼리를 접속함으로써, 외부로부터의 전력 공급없이, VCOM에 가까운 전압으로 세트할 수 있다. 예를 들면, 전체면 흑 표시에서는, 데이터 라인 DL은, VSS, VDD로 교대로 세트되어 있고, 이들을 접속함으로써, 효율적인 프리차지를 행할 수 있다. In particular, in the dot inversion method in which the polarity of data to be described later is inverted between adjacent pixels (dots), the voltage value of the video signal set in the adjacent data line DL is in the opposite direction on the basis of the common electrode voltage VCOM. It is. Thus, by turning on the
또한, 본 실시예에서는, TFT(232)를 형성하고, 각 데이터 라인 DL에 대해서, (1/2)VDD로 세트한다. 이것에 의해, 이 후에 데이터 라인 DL에 비디오 신호를 기입할 때에 필요한 전력(전하량)을 작게 해서, 전력 절약화를 도모할 수 있다. In the present embodiment, the
또한, 도 10의 예에서는, TFT(230, 232)를 1개의 제어 라인의 DSG 신호에 의해 온오프하고, TFT(230, 232)를 동일한 타이밍에서 온하였지만, 제어 라인을 별도로 하여 TFT(230)를 온한 후에, TFT(232)를 온하는 것도 바람직하다. 또한, TFT(232)에 의해 공급하는 전압은 (1/2)VDD로 하였지만, 공통 전극 전압 VCOM에 가 까운 전압이면, 다른 전압이어도 된다. In the example of FIG. 10, the
또한, TFT(230)를 형성한 경우에는, TFT(232)를 생략할 수도 있다. 즉, TFT(230)를 온함으로써, TFT(230)를 통해 인접하는 데이터 라인 DL끼리를 접속할 수 있어, 마찬가지의 효과가 얻어진다. 또한, TFT(230) 또는 TFT(232) 중 어느 하나를 1개만 형성할 수도 있다. In the case where the
「화소 회로 및 도트 반전」 `` Pixel Circuit and Dot Inversion ''
여기서, 1행에 대하여 용량 라인을 2개 형성하고, 이 2개의 용량 라인의 전압을 반대의 극성으로 1프레임마다 반전하는 형식이 바람직하며, 이하에 이 구성에 대해서 설명한다. Here, a form in which two capacitor lines are formed for one row and the voltages of these two capacitor lines are inverted for each frame with opposite polarity is preferable. This configuration will be described below.
도 11에, 이 용량 라인을 2개 형성하는 화소 회로의 구성의 개략적인 구성을 도시한다. 화소 회로(1)는 표시 영역 전체에 매트릭스 배치되어 있다. 매트릭스 배치는, 완전한 격자 형상이 아니라, 지그재그 형상이어도 된다. 또한, 표시는, 모노크롬이어도 풀 컬러이어도 되며, 풀 컬러의 경우 통상 화소는 RGB의 3색이지만, 필요에 따라서 백을 포함하는 특정한 색의 화소를 추가하는 것도 바람직하다. Fig. 11 shows a schematic configuration of the configuration of the pixel circuit which forms two capacitor lines. The
1개의 화소 회로(1)는, 도면에 도시하는 바와 같이, 데이터 라인 DL에 소스가 접속된 n채널의 화소 TFT(110)와, 이 화소 TFT(110)의 드레인에 접속된 액정 소자(112) 및 축적 용량(114)을 갖고 있다. 화소 TFT(110)의 게이트에는, 각 수평 주사 라인마다 배치되는 게이트 라인 GL이 접속되어 있다. As shown in the figure, one
액정 소자(112)는, 화소 TFT(110)의 드레인에 그 화소마다 개별로 형성되는 화소 전극이 접속되며, 이 화소 전극에 대하여, 액정을 사이에 끼워 전체 화소 공 통의 공통 전극이 대향 배치되어 구성되어 있다. 또한, 공통 전극은, 공통 전극 전원 VCOM에 접속되어 있다. In the
또한, 축적 용량(114)은, 화소 TFT(110)의 드레인을 구성하는 반도체층을 연장한 부분이 그대로 한쪽의 전극으로 되고, 산화막을 개재하여 대향 형성된 용량 라인 SC의 일부가 대향 전극으로 되어 있다. 또한, 축적 용량(114)의 전극으로 되는 부분을 화소 TFT(110)의 부분과 분리해서 다른 반도체층으로 하고, 양자를 메탈 배선으로 접속해도 된다. In addition, the
여기에서, 용량 라인 SC는, 1행(수평 주사 라인)에 대하여, SC-A, SC-B의 2개가 있고, 수평 주사 방향에서, 각 화소 회로의 축적 용량이 SC-A, SC-B에 교대로 접속되어 있다. 이 도면에 도시한 화소 회로에서는, 축적 용량(114)은, 용량 라인 SC-A에 접속되어 있고, 이웃의 화소의 축적 용량(114)이 용량 라인 SC-B에 접속되어 있다. Here, there are two capacitor lines SC, SC-A and SC-B, for one row (horizontal scan line), and in the horizontal scanning direction, the storage capacitance of each pixel circuit is set to SC-A and SC-B. It is connected alternately. In the pixel circuit shown in this figure, the
게이트 라인 GL에는, 수직 드라이버(120)가 접속되어 있고, 이 수직 드라이버(120)가, 게이트 라인 GL을 1수평 시간마다 순차적으로 1개씩 선택해서 H레벨로 한다. 수직 드라이버(120)는, 시프트 레지스터를 갖고 있으며, 1수직 주사 기간의 개시를 나타내는 신호 STV를 받아, 시프트 레지스터의 1단째를 H레벨로 하고, 그 후 예를 들면 클럭 신호에 의해 H레벨을 1개씩 시프트함으로써, 각 수평 주사 라인의 게이트 라인 GL을 순차적으로 1개씩 선택해서 H레벨로 한다. 여기에서, 예를 들면 게이트 라인 GL의 H레벨은 VDD 전위이고, L레벨은 VSS 전위이며, 이들 전원 전압 VDD, VSS가 수직 드라이버(120)에 공급되고, 이것에 의해 수직 드라이버의 출 력인 게이트 라인 GL의 H레벨, L레벨이 설정된다. The
SC 드라이버(122)는, 2개의 전압 레벨을 2개의 축적 용량 라인 SC-A, SC-B에 출력한다. The
또한, 도시는 생략하고 있지만, 표시 장치에는, 예를 들면 수평 드라이버도 형성되어 있고, 입력되어 오는 비디오 신호의 데이터 라인 DL에의 선순차의 공급을 제어한다. 즉, 이 예에서는, 화소마다의 비디오 신호의 클럭에 따라, 화소마다의 샘플링 클럭을 수평 드라이버가 출력하고, 이 샘플링 클럭에 의해, 스위치를 온오프해서 1수평 주사 라인분의 비디오 신호(데이터 신호)를 래치한다. 그리고, 래치한 1수평 주사 라인의 각 화소에 대한 데이터 신호를 1수평 주사 기간에 걸쳐, 데이터 라인 DL에 출력한다. Although not shown, a horizontal driver is also formed in the display device, for example, and the supply of the line sequence to the data line DL of the input video signal is controlled. In other words, in this example, the horizontal driver outputs a sampling clock for each pixel in accordance with the clock of the video signal for each pixel, and the sampling clock turns the switch on and off to provide a video signal for one horizontal scan line (data signal). Latch). Then, the data signal for each pixel of the latched one horizontal scanning line is output to the data line DL over one horizontal scanning period.
또한, 실제로는 비디오 신호는, RGB의 3종류가 있으며, 수직 방향의 각 화소는, R, G, B 중 어느 1개의 동일색의 화소로 되어 있다. 따라서, 데이터 라인 DL에는, RGB의 어느 1색의 데이터 신호가 설정된다. In reality, there are three types of video signals in RGB, and each pixel in the vertical direction is a pixel of any one of R, G, and B colors. Therefore, a data signal of any one color of RGB is set in the data line DL.
그리고, 본 실시예의 장치에서는, 도트 반전 방식의 AC 인가 방식을 채용하고 있다. 즉, 수평 주사 방향의 각 화소(도트)에서는, 액정 소자(112)의 화소 전극에 인가하는 전압이, 공통 전극의 전압 VCOM에 대하여 극성이 반대인 데이터 신호로서 인가된다. In the apparatus of this embodiment, the AC application method of the dot inversion method is adopted. That is, in each pixel (dot) in the horizontal scanning direction, the voltage applied to the pixel electrode of the
도 12의 좌측에 도시한 것은, 제1 극성에 의한 데이터 신호로서, Vvideo로 기입한 삼각형의 사변이, 휘도에 따른 데이터 신호(기입 전압)를 나타내고 있다. 데이터 신호는, 흑 레벨로부터 백 레벨까지가 Vb의 전위차(다이내믹 레인지)이며, 전압 시프트 후에 화소 전극에 인가되는 전압은, VCOM을 중심으로 하여 전압이 멀어진 쪽이 백, 가까운 쪽이 흑으로 되어 있다. 따라서, 이 예에서는, 흑 레벨이 VCOM-Vb/2, 백 레벨이 VCOM+Vb/2로 되어 있다. 또한, 인접 화소에서는, 도 12의 우측에 도시한 바와 같이, 제1 극성과는 반대의 제2 극성으로 되어 있으며, 흑 레벨이 VCOM+Vb/2, 백 레벨이 VCOM-Vb/2로 되어 있다. The left side of Fig. 12 is a data signal having a first polarity, and a quadrilateral of triangle written in Vvideo represents a data signal (write voltage) corresponding to luminance. The data signal is a potential difference (dynamic range) of Vb from the black level to the white level, and the voltage applied to the pixel electrode after the voltage shift is white with the voltage farthest from VCOM and black near the black. . Therefore, in this example, the black level is VCOM-Vb / 2, and the back level is VCOM + Vb / 2. In the adjacent pixel, as shown on the right side of FIG. 12, the second polarity is opposite to the first polarity, and the black level is VCOM + Vb / 2 and the back level is VCOM-Vb / 2. .
그리고, 도 13에 도시하는 바와 같이, 화소 TFT(110)에의 온 기간이 종료하여 데이터의 기입이 종료한 후, 용량 라인 SC-A, SC-B가 소정 전압 ΔVsc만큼 시프트한다. 이 예에서는, 액정으로서 노멀리 블랙의 수직 배향(VA) 타입의 것이 사용되고 있다. 도 12의 좌측의 화소에 대해서는, 용량 라인 SC-A가 접속되어 있고, Vsc는 ΔVsc만큼 전압을 높은 방향으로 시프트한다. 또한, 도 12의 우측의 화소에 대해서는, 용량 라인 SC-B가 접속되어 있고, Vsc는 ΔVsc만큼 전압을 낮은 방향으로 시프트한다. As shown in FIG. 13, after the on period to the
이것에 의해, 도 13에 도시하는 바와 같이, 화소 전극에 인가된 데이터 신호는, ΔVsc에 따른 전압만큼 시프트되어, 이것이 VCOM과의 사이에 인가되게 된다. 여기에서, ΔVsc는, 액정의 인가 전압에 따른 투과율의 변화가 개시되는 임계값 전압 Vath에 대응한 전압으로 설정되어 있고, 시프트 후의 전압에 의해, 액정 소자(112)에 의한 표시가 가능하게 된다. 또한, 데이터 신호의 다이내믹 레인지는, 시프트 후의 다이내믹 레인지가 표시에서의 흑 레벨로부터 백 레벨의 전위차로 되도록 설정된다. Thereby, as shown in FIG. 13, the data signal applied to the pixel electrode is shifted by the voltage according to (DELTA) Vsc, and this is applied between VCOM. Here, ΔVsc is set to a voltage corresponding to the threshold voltage Vath at which the change in transmittance according to the applied voltage of the liquid crystal is started, and the display by the
또한, 도 12에서, Va(W)는, 백 레벨의 데이터 신호의 시프트량, Va(B)는 흑 레벨의 데이터 신호의 시프트량이며, 이들 시프트량은 ΔVsc에 의해 결정된다. 또한, Vb는 데이터 신호의 흑 레벨과 백 레벨의 전위차(다이내믹 레인지), Vb’는 시프트 후의 다이내믹 레인지이다. In Fig. 12, Va (W) is the shift amount of the data signal at the back level, Va (B) is the shift amount of the data signal at the black level, and these shift amounts are determined by ΔVsc. Vb is the potential difference (dynamic range) between the black level and the white level of the data signal, and Vb 'is the dynamic range after the shift.
「전체 동작」`` All operations ''
도 1에서의 비디오 데이터의 SRAM(16, 18)에의 취득 동작에 대해서, 도 14의 타이밍차트에 기초하여 설명한다. 1 수평 주사 기간은, 비디오 라인(10)(도 1)에 비디오 데이터가 공급되는 데이터 기간과, 수평 귀선 기간(블랭킹 기간)으로 이루어져 있다. 수평 동기 신호 Hsync에 의해, 수평 주사 기간에 관한 동기가 취해진다. 도트 클럭 Dotclock는, 비디오 데이터의 1도트에 동기한 신호이며, 이 1/2의 주파수의 수평 전송 클럭인 XCKH(및 CKH)를 수평 전송 클럭으로서 이용하여, 수평 스타트 신호 STH가 수평 전송 레지스터(14)(도 1)에 전송된다. 또한, 인에이블 신호 ENB에 의해, 비디오 데이터가 공급되고 있는 기간만 수평 전송 레지스터(14)에서 STH의 전송이 행하여진다. The acquisition operation of the video data into the
STH는, 도 14에 있어서 SR01에서 나타낸 바와 같이 하여, 수평 전송 레지스터(14)의 1단째에 전송되며, 이후 SR02, SR03과 같은 식으로 순차적으로 전송된다. 이 예에서는, 130단에서 비디오 데이터의 취득은 종료한다. 여기에서, SRAM(16)(도 1)에의 비디오 데이터의 취득은, AND01a∼AND130a에 의해 행하여진다. 여기에서, AND01a는, SR01과 SR01a(SR02와 동일한 신호)와의 AND(논리곱)에 의해 얻어지는 SR01의 후반에 H레벨로 되는 신호로서, 비디오 데이터의 1도트째의 비디오 데이터에 대응하고 있다. 따라서, 이 AND01a에 의해 1도트째의 비디오 데이터 가 1단째의 SRAM(16)에 받아들여진다. AND01a∼AND130a에 의해, 1행분의 비디오 데이터가 대응하는 SRAM(16)에 받아들여진다. STH is transmitted to the first stage of the
이 예에서는, 수평 전송 레지스터(14)의 단수를 133단으로 해두고, SR(133)에 의해, SRAM(16)에 받아들여진 1행분의 비디오 데이터를 SRAM(18)에 전송한다. In this example, the number of stages of the
다음으로, DAC(20)로부터 화소 회로(100)에의 기입 동작에 대해서, 도 15의 타이밍차트에 기초하여 설명한다. Next, the write operation from the
우선, 블랭킹 기간이 종료했을 때에는, 상술한 바와 같이 SRAM(18)에 1행분의 비디오 데이터가 세트되어 있다. 그래서, DAC(20)는, 디지털 아날로그 변환을 행하지만, 하위 3비트에 대해서 캐패시터(430)에 충전해야 한다. 그래서 신호 Charge를 H레벨로 하여, 충전을 개시한다. 충전이 완료한 후에, Charge를 L레벨로 하고, 신호 Combine를 H레벨로 한다. 이것에 의해, DAC(20)의 출력에 64계조의 아날로그 비디오 신호가 얻어진다. First, when the blanking period ends, video data for one row is set in the
또한, 이 DAC(20)로부터 아날로그 신호가 출력되고 있는 기간에 상술한 바와 같이 하여, 앰프(22)의 출력 보정의 처리가 행하여진다. 여기에서는, 도 4의 구성에서 이용되는 신호 φ01∼φ03의 타이밍이 도시되어 있지만, 이것은 도 5a에 도시한 것과 마찬가지이다. In addition, in the period in which the analog signal is output from the
또한, 도 6에서의 스위치 TFT(480)의 게이트에 공급되는 신호 φ는, 상기 φ3과 마찬가지의 타이밍에서 H레벨로 된다. In addition, the signal phi supplied to the gate of the
한편, 스위치(24)에서는, Combine가 H레벨의 기간에 RGB_ENB를 H레벨로 하여, 앰프(22)의 출력인 아날로그 비디오 신호가 데이터 라인 DL에 공급되며, 해당 하는 행의 화소 회로(100)가 그 아날로그 비디오 신호를 받아들인다. 또한, RGB_ENB는, Combine보다 앞서 L레벨로 복귀함으로써, 데이터 라인 DL 상의 비디오 신호의 변화를 방지하고 있다. On the other hand, in the
게이트 라인 GL은, 데이터 기간에서 H레벨로 되고, 각 화소 회로(100)에서는, RGB_ENB가 H레벨인 기간의 최후 쪽에서, 게이트 라인 GL이 H레벨로 되고, 화소 회로(100)에서의 데이터 전압이 확정된다. The gate line GL becomes H level in the data period, and in each
한편, 블랭킹 기간에서, 신호 DSG가 H레벨로 되고, 각 데이터 라인 DL이 (1/2)VDD로 프리차지된다. 또한, 블랭킹 기간에서, FRP가 반전되기 때문에, DAC(20)에서의 기준 전압의 극성이 반전되고, 아날로그 비디오 데이터의 극성이 반전된다. On the other hand, in the blanking period, the signal DSG becomes H level, and each data line DL is precharged to (1/2) VDD. Further, in the blanking period, since the FRP is inverted, the polarity of the reference voltage in the
본 발명에 따르면, 충전 제어 트랜지스터의 트랜지스터 사이즈를 대응하는 캐패시터의 용량에 따라서 결정한다. 예를 들면, LSB측으로부터 1비트째, 2비트째, 3비트째에서, 트랜지스터 사이즈를 1, 2, 4로 한다. 이것에 의해 각 비트에서의 캐패시터에의 전하(전류) 공급 능력을 충분한 것으로 하여, 보다 정확한 디지털 아날로그 변환을 행할 수 있다. 또한, 충전 제어 트랜지스터의 MOS 용량에 의한 전압의 변화를 동일하게 할 수 있다. According to the present invention, the transistor size of the charge control transistor is determined according to the capacity of the corresponding capacitor. For example, the transistor sizes are 1, 2, and 4 in the 1st, 2nd, and 3rd bits from the LSB side. This makes it possible to provide a sufficient charge (current) supply capability to the capacitor in each bit, and to perform more accurate digital-to-analog conversion. In addition, the change in voltage due to the MOS capacitance of the charge control transistor can be made equal.
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