明 細 書 表示パネルの信号線駆動装置 技術分野 Description Display panel signal line driver Technical field
本発明は、 例えば液晶表示パネル、 有機 E L表示 ネル等のように、 容量性が付与された画素を有する表示パネルにおける各画素に繋がる信 号線の駆動に好適な信号線駆動方法及び装置に関するものである。 背景技術 The present invention relates to a signal line driving method and apparatus suitable for driving a signal line connected to each pixel in a display panel having pixels provided with capacitance, such as a liquid crystal display panel and an organic EL display panel. is there. Background art
周知のように、 アクティブマ トリクス方式の液晶表示装置は、 縦横に 画素が配列された表示パネルと、 表示パネル上の縦方向の画素列にそれ ぞれ対応する複数本の信号線と、 表示パネル上の横方向の画素列にそれ ぞれ対応する複数本の走査線と、 信号線と走査線との各交点位置に配置 されて、 走査線によりオンオフ制御され、 信号線と各画素とを導通させ る複数のスィッチ素子と、 信号線を駆動する信号線駆動回路と、 走査線 を駆動する走査線駆動回路とを含んでいる (堀 浩雄、 鈴木幸治編集 「カラー液晶ディスプレイ」 共立出版 2 0 0 1年参照) 。 As is well known, an active matrix type liquid crystal display device includes a display panel in which pixels are arranged vertically and horizontally, a plurality of signal lines respectively corresponding to a vertical pixel row on the display panel, and a display panel. A plurality of scanning lines respectively corresponding to the upper horizontal pixel column, and arranged at each intersection of the signal line and the scanning line, on / off controlled by the scanning line, and conduction between the signal line and each pixel It includes a plurality of switch elements, a signal line driving circuit for driving signal lines, and a scanning line driving circuit for driving scanning lines (edited by Hiroo Hori and Koji Suzuki “Color Liquid Crystal Display” Kyoritsu Shuppan 200) 1 year).
このような液晶表示装置の構成例が第 2 2図に示されている。 第 2 2 図において、 1は縦横に画素が配列された液晶表示パネル、 7は液晶表 示パネル上の縦方向の画素列にそれぞれ対応する複数本の信号線、 8は 表示パネル上の横方向の画素列にそれぞれ対応する複数本の走査線、 2 A configuration example of such a liquid crystal display device is shown in FIG. In FIG. 2, 1 is a liquid crystal display panel in which pixels are arranged vertically and horizontally, 7 is a plurality of signal lines respectively corresponding to a vertical pixel row on the liquid crystal display panel, and 8 is a horizontal direction on the display panel. Scanning lines corresponding to the pixel columns of
0 ι, 2 0 2 , . · · 2 0 nは信号線駆動回路ュ-ッ ト、 3 ι, · · · 3 m は走査線駆動回路ユニット、 4は液晶コントローラ、 5 0は階調用電源 である。 .. 20n is a signal line drive circuit cut, 3ι,... 3m is a scan line drive circuit unit, 4 is a liquid crystal controller, and 50 is a gray scale power supply. is there.
なお、 第 2 2図において、 太線矢印 L 1は C P Uノ ス等からのデータ
太線矢印 L 2はタイミング制御等の出力制 ¾3信号、 太線矢印 L 3は画像 及び階調データ並びにタイミング制御等の出力制御信号、 太線矢印 L 1 0 1は階調用電源 50からの給電線をそれぞれ示している。 In FIG. 22, thick arrow L 1 indicates data from CPU Thick arrow L 2 indicates an output control signal for timing control, etc.3 signal, thick arrow L 3 indicates an image and gradation data and an output control signal for timing control, etc.Thick arrow L 101 indicates a power supply line from the gradation power supply 50. Is shown.
第 22図の A部拡大図が第 2 3図に示されている。 第 2 3図において、 9 0は信号線 7と走査線 8との各交点位置に配置されて、 走査線 8によ りオンオフ制御され、 信号線 7と各画素 9 1 とを導通させる複数のスィ ツチ素子 (TFT) 、 9 2は補助容量である。 なお、 第 2 3図において、 C 3は液晶画素の静電容量値、 C 4は補助容量の静電容量値である。 第 2 3図において、 走査線 8の電圧が "H" (ON) となると、 スィ ツチ素子 90が導通して、 液晶画素 9 1及び補助容量 9 2対する充電が 行われる。 An enlarged view of the part A in FIG. 22 is shown in FIG. In FIG. 23, 90 is disposed at each intersection of the signal line 7 and the scanning line 8, and is controlled to be on and off by the scanning line 8, so that a plurality of conductions are made between the signal line 7 and each pixel 91. A switch element (TFT) 92 is an auxiliary capacitance. In FIG. 23, C3 is the capacitance value of the liquid crystal pixel, and C4 is the capacitance value of the auxiliary capacitance. In FIG. 23, when the voltage of the scanning line 8 becomes “H” (ON), the switch element 90 is turned on, and the liquid crystal pixel 91 and the auxiliary capacitor 92 are charged.
従来の信号線駆動回路ュニットの構成例が第 24図に示されている。 同図に示されるように、 この信号線駆動回路ユニッ ト 2 0は、 液晶コン トローラ 4へ通ずる並列 6チャンネルの 6ビット階調データラインの階 調データ (D 0 0〜D 0 5, D 1 0 ~D 1 5 , D 20〜D 2 5, D 3 0 〜D 3 5, D 40〜D4 5, D 50〜D 5 5) をデータ取込用クロック S 4のエッジに応答してラツチするデータラツチ 204 aと、 順次に時 間的にずらせて 64チャンネル分のストローブ信号を生成するシフトレ ジスタ ( 1 ビッ ト X 64ステージ) 201 0と、 シフ トレジスタ 20 1 0から出力される 64チャンネル分のストローブ信号のそれぞれに応答 して、 データラツチ 204 aの出力ライン上の並列 6チャンネル分の 6 ビットデータを順次にラッチするラッチ回路群 (並列 3 84個 X 6ビッ ト X直列 2ステージ) 2 020と、 ラッチ回路群 20 2 0から送り出さ れる並列 3 84チャンネル分の 6ビット階調データをそれぞれアナログ 階調電圧に変換する D/Aコンバータ群 20 3 0とを含んでいる。 A configuration example of a conventional signal line drive circuit unit is shown in FIG. As shown in the figure, the signal line drive circuit unit 20 is provided with gradation data (D00 to D05, D1) of a 6-bit gradation data line of 6 parallel channels connected to the liquid crystal controller 4. 0 to D 15, D 20 to D 25, D 30 to D 35, D 40 to D 45, D 50 to D 55) are latched in response to the edge of the data capture clock S 4 Data latch 204a, shift register (1-bit x 64 stages) 201 0 that generates strobe signals for 64 channels by sequentially shifting the time, and strobes for 64 channels output from shift register 201 0 In response to each of the signals, a latch circuit group (parallel 3 84 × 6 bits × serial 2 stages) 2020 which sequentially latches 6 bits of data of 6 parallel channels on the output line of the data latch 204a, and Latch circuit group 20 2 Parallel sent out from 0 3 6 for 84 channels Tsu DOO gradation data, respectively and a D / A converter group 20 3 0 into an analog gradation voltage.
なお、 第 2 3図において、 S 1は第 1スタート信号、 S 2は第 2スタ
ート信号、 S 3はシフ ト方向切換信号である。 また、 図において、 L 8 1は出力タイミング信号やデータ取込用クロック等の出力制御信号、 L 1 0 1は階調生成用電源線 (VDD, VS S) を示している。 In FIG. 23, S1 is the first start signal, and S2 is the second start signal. A signal S3 is a shift direction switching signal. In the figure, L81 indicates an output control signal such as an output timing signal or a data capture clock, and L101 indicates a power supply line for gradation generation (VDD, VSS).
従来の信号線駆動回路 1チャンネル分の構成例 (オペアンプ方式) が 第 2 5図に示されている。 同図に示されるように、 この信号線駆動回路 は、 1チヤンネル分の 6ビット階調データを出力制御信号 ( L 8 1 ) で 指定されるタイミングでラツチするラツチ回路 20 20 — 1と、 ラッチ 回路 20 20— 1から出力される 6ビット階調データを該当する階調電 圧に変換する D/Aコンバータ 20 30— 1とを含んでいる。 この例に あっては、 DZ Aコンバータ 20 3 0— 1は、 階調用霞源 5 0からの電 源電圧に基づいて 64段階の階調基準電圧 (V 1〜V 6 4) を生成する 階調基準電圧生成回路 V R E Fと、 階調基準電圧生成回路 V R E Fから 出力される 64系統の階調基準電圧 (V 1〜V 64) の中から、 ラッチ 回路 20 20— 1から出力される 6ビット階調データで指定される 1つ の階調電圧を抽出する電圧選択スィッチ網 S E Lと、 鼋圧選択スィッチ 網 S E Lで抽出された階調電圧をインピーダンス変換して出力パッド (PAD— 1) へと出力する出力回路 O Pとを含んでいる。 Fig. 25 shows a configuration example (operational amplifier system) for one channel of a conventional signal line drive circuit. As shown in the figure, the signal line drive circuit includes a latch circuit 20 20-1 for latching one channel of 6-bit grayscale data at a timing designated by an output control signal (L81), and a latch circuit. And a D / A converter 2030-1 for converting 6-bit grayscale data output from the circuit 202-1 to the corresponding grayscale voltage. In this example, the DZA converter 2030-1 generates a 64-level gradation reference voltage (V1 to V64) based on the power supply voltage from the gradation haze source 50. The 6-bit level output from the latch circuit 20 20-1-1 out of the 64 grayscale reference voltages (V1 to V64) output from the grayscale reference voltage generator VREF and the grayscale reference voltage generator VREF -Selection switch network SEL that extracts one gray-scale voltage specified by the gray-scale data, and gray-scale voltage extracted by the over-voltage selection switch network SEL are impedance-converted and output to the output pad (PAD-1). Output circuit OP.
階調生成用電源 (第 2 2図参照) 5 0は電圧制御用のパワートランジ スタゃ放熱器等からなる定電圧回路を含んでいる。 基準電圧生成回路 V REFは、 階調生成用電源 5 0からの電源電圧に基づいて 64段階の階 調基準電圧 (V 1〜V64) を生成する抵抗ラダー回路を含んでいる。 電圧選択スィッチ網 S E Lは、 一端が 64系統の階調基準電圧 (V l〜 V 64) の出力ラインのそれぞれに接続され、 他端が共通接続される 6 4個のアナログスィッチ A S S 1, AS S 2, · · ' A S S 6 4を含ん でいる。 また、 出力回路 OPは、 ボルテージフォロワ換続されたォペア ンプで構成されている。 出力パッド (PAD— 1) は、 画素に繋がる信
号線 7の駆動端として機能する。 The power supply for gradation generation (see FIG. 22) 50 includes a constant voltage circuit composed of a power transistor for voltage control, a radiator, and the like. The reference voltage generation circuit V REF includes a resistance ladder circuit that generates 64 levels of gradation reference voltages (V 1 to V 64) based on the power supply voltage from the gradation generation power supply 50. The voltage selection switch network SEL has one end connected to each of the 64 grayscale reference voltage (Vl to V64) output lines, and the other end connected in common. The sixty-four analog switches ASS1, ASSS 2, · · 'Includes ASS 64. Further, the output circuit OP is configured by an op amp whose voltage follower is switched. The output pad (PAD-1) is connected to the signal connected to the pixel. Functions as the drive end of Route 7.
従来の信号線駆動回路 1チャンネル分の構成例 (オペアンプレス方 式) が第 2 7図に示されている。 同図に示されるように、 この例にあつ ては、 電圧選択スィッチ網 S E Lの出力は、 オペアンプで構成された出 力回路 O Pを介することなく、 出力パッド P A D— 1へと直接に導出さ れている。 なお、 第 2 4図の回路と同一構成部分については、 同符号を 付すことにより説明は省略する。 Fig. 27 shows an example of the configuration of a conventional signal line drive circuit for one channel (op-ampless method). As shown in the figure, in this example, the output of the voltage selection switch network SEL is led directly to the output pad PAD-1 without passing through the output circuit OP composed of an operational amplifier. ing. Note that the same components as those in the circuit of FIG. 24 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.
第 2 5図及び第 2 6図に示される信号線駆動回路の出力波形が第 2 6 図に示されている。 図において、 V S Sから + V 1〜+ V 6 4のそれぞ れへと充電される場合と、 V D Dから一 V 1〜一 V 6 4へと充電される 場合との 2通りの充電特性カーブが描かれているのは、 画素に対する充 電極性が例えば 1 フレーム毎に交互に切り替わることを考慮したためで ある。 なお、 実際の充電開始電圧は 1フレーム前の充電電圧にしたがつ て区々となるが、 説明の便宜のために、 この例では充電開始電圧を V D D又は V S Sに統一して表している。 例えば、 画素を + V 6 3に充電し ようとする場合、 出力パッド (P A D— 1 ) には + V 6 3がそのまま印 加される。 そのため、 信号線の電圧は V S Sから時定数カーブを描いて 徐々に上昇しつつ + V 6 3に達し、 以後は、 その画素の選択期間が終了 するまで、 + V 6 3に維持される。 The output waveform of the signal line driving circuit shown in FIGS. 25 and 26 is shown in FIG. In the figure, there are two charging characteristic curves, one for charging from VSS to + V1 to + V64 and the other for charging from VDD to one V1 to one V64. The drawing is performed in consideration of the fact that the chargeability for the pixels is alternately switched, for example, every frame. Note that the actual charging start voltage varies depending on the charging voltage one frame before, but for convenience of explanation, in this example, the charging start voltage is unified to VDD or VSS. For example, when charging a pixel to + V63, + V63 is directly applied to the output pad (PAD-1). Therefore, the voltage of the signal line reaches + V63 while gradually rising from VSS in a time constant curve, and thereafter, is maintained at + V63 until the selection period of the pixel ends.
昨今、 この種の液晶表示パネルの信号線駆動回路にあっては、 より一 層の低消費電力化、 低コスト化が求められる傾向にあり、 今後は、 多品 種化、 多階調化、 高精細化、 大画面化と言った高機能化の観点からも、 以下のように、 この傾向が一層強まることが予測される。 In recent years, there has been a tendency for further reductions in power consumption and cost in signal line drive circuits for liquid crystal display panels of this type. It is expected that this trend will be further strengthened from the viewpoint of higher functions such as higher definition and larger screen as follows.
[多品種化] [Multiple types]
液晶表示パネルの種類は、 同一メーカでも多種多様であるため、 それ ぞれの種類の特性に合った信号線駆動回路が必要とされ、 多品種少量生
産の必然からしてコス トアップが招来される。 Since the types of liquid crystal display panels vary widely even from the same manufacturer, signal line drive circuits that match the characteristics of each type are required. Cost increases are inevitable due to inevitable births.
[多階調化] [Multi gradation]
多階調化に伴って D Z Aコンバータ (第 2 4図, 第 2 5図の符号 2 0 3 0参照) の処理ビッ ト数が増加すると、 半導体基板上に占める D ZA コンバータの面積は格段に増大し、 歩留まりの低下とも栢まってコス ト アップが招来される。 例えば、 階調データが 6 4階調 (6 ビッ ト) から 1 2 8階調 ( 7ビット) に変更されると、 階調データのビット数が 1ビ ット増加することから、 D ZAコンバータの占有面積は 2倍となる。 同 様に、 階調データが 6 4階調 (6 ビッ ト) から 2 5 6階調 (8 ビッ ト) に変更されると、 階調データのビット数が 2ビット増加することから、 D /Aコンバータの占有面積は 4倍となる。 加えて、 出力回路にォペア ンプを使用する信号線駆動回路 (第 2 5図参照) にあっては、 多階調化 に伴って階調間の電位差が小さくなると、 個々のオペアンプの出力精度 に対する要求が厳しくなり、 オペアンプの占有面積が増大してコス トァ ップが招来される。 同時に、 オペアンプの消費電力も増大して、 低消費 電力化の障害となる。 As the number of processing bits of the DZA converter (see reference numeral 230 in FIGS. 24 and 25) increases with the increase in the number of gradations, the area of the DZA converter occupying on the semiconductor substrate increases dramatically. However, cost reductions are incurred due to lower yields. For example, when the gradation data is changed from 64 gradations (6 bits) to 128 gradations (7 bits), the bit number of the gradation data increases by 1 bit. Occupied area is doubled. Similarly, when the gradation data is changed from 64 gradations (6 bits) to 256 gradations (8 bits), the number of bits of the gradation data increases by 2 bits. The area occupied by the A converter is quadrupled. In addition, in a signal line drive circuit that uses an op amp as an output circuit (see Fig. 25), if the potential difference between gradations becomes smaller as the number of gradations increases, the output accuracy of each operational amplifier will be reduced. The demands are becoming more stringent, increasing the area occupied by operational amplifiers, and increasing cost. At the same time, the power consumption of the operational amplifier also increases, which is an obstacle to reducing power consumption.
[高精細化、 大画面化] [High definition, large screen]
高精細化、 大画面化に伴って液晶表示パネル上の画素数が増大すると、 配線抵抗が増大することから、 出力回路の駆動能力を増強する必要が生 ずる。 そのために、 出力回路 O Pを構成するオペアンプ (第 2 5図参 照) 、 電圧選択スィッチ網 S E Lを構成するアナログスィ ッチ A S S 1 〜A S S n (第 2 6図参照) 等の素子サイズを増大させると、 回路面積 の増大によるコス トアツプ並びに消費電力の増大が招来される。 If the number of pixels on a liquid crystal display panel increases with higher definition and larger screens, the wiring resistance will increase, and it will be necessary to increase the driving capability of the output circuit. For this purpose, the element sizes of the operational amplifier (see Fig. 25) constituting the output circuit OP and the analog switches ASS1 to ASSn (see Fig. 26) constituting the voltage selection switch network SEL are increased. This leads to an increase in cost and power consumption due to an increase in circuit area.
本発明は、 従来の液晶表示パネルの信号線駆動回路における上述の問 題点に着目してなされたものであり、 その目的とするところは、 多品種 ィ匕、 多階調化、 高精細化、 大画面化と言った高機能化の要請を満足させ
つつも、 低コスト化並びに低消費電力化を実現することができる表示パ ネルの信号線駆動方法及び装置を提供することにある。 発明の開示 The present invention has been made by paying attention to the above-mentioned problems in the conventional signal line driving circuit of a liquid crystal display panel. Satisfies the demand for higher functionality such as larger screen Another object of the present invention is to provide a signal line driving method and apparatus for a display panel, which can realize low cost and low power consumption. Disclosure of the invention
本発明に係る表示パネルの信号線駆動方法は、 複数本の信号線と複数 本の走査線とを有する表示パネルにおいて、 各信号線に繋力 Sる複数の画 素のうちの走査線で選択された画素を、 当該画素に対して与えられた階 調データで指定される階調電圧に充電するためのものである。 発明の性 質上、 この発明方法の適用対象となる表示パネルは画素が容量成分を有 するもの、 又は容量成分を付与されたものでなければならない。 このよ うな観点からすると、 本発明方法の適用対象となる表示パネルとしては、 例えば液晶表示パネル、 有機 E L表示パネル等を挙げることができる。 この信号線駆動方法は、 画素が選択される期間の開始時に、 当該画素 を所定の充電開始電圧に予充電する予充電ステップと、 予充電ステップ に続いて、 画素に繋がる信号線に対して所定電圧を所定時flだけ印加す ることにより、 その画素を所望の階調電圧に充電する主充電ステップと、 主充電ステップに続いて、 当該画素が選択される期間の終了を待たずに、 信号線を画素から切り離すことにより、 画素の充電電圧を保持させる充 電電圧保持ステップと、 を含む。 A signal line driving method for a display panel according to the present invention is a method for driving a display panel having a plurality of signal lines and a plurality of scanning lines, wherein the selection is performed by a scanning line among a plurality of pixels connected to each signal line. The charged pixel is charged to the gradation voltage specified by the gradation data given to the pixel. Due to the nature of the invention, a display panel to which the method of the present invention is applied must have a pixel having a capacitance component or a pixel having a capacitance component. From such a viewpoint, examples of the display panel to which the method of the present invention is applied include a liquid crystal display panel and an organic EL display panel. The signal line driving method includes a pre-charging step of pre-charging the pixel to a predetermined charging start voltage at the start of a period in which a pixel is selected; and a pre-charging step; By applying a voltage for a predetermined time, fl, the main charging step of charging the pixel to a desired gradation voltage, and following the main charging step, without waiting for the end of the period in which the pixel is selected, the signal is output. A charging voltage holding step of holding a charging voltage of the pixel by disconnecting the line from the pixel.
主充電ステップにおいては、 印加される所定電圧と印加される所定時 間とのうちで、 少なくとも所定時間の値を与えられた階調データの値に 応じて変化させる。 ここで、 「少なくとも所定時間の値を」 とは、 所定 時間の値を変化させることに加えて、 所定電圧それ自体も B寺間と共に連 続的に又はステップ状に変化させてもよいことを意味している。 In the main charging step, at least the value of the predetermined time between the applied predetermined voltage and the applied predetermined time is changed according to the value of the given gradation data. Here, "at least the value of the predetermined time" means that in addition to changing the value of the predetermined time, the predetermined voltage itself may be continuously or stepwise changed with the distance between B temples. Means.
なお、 画素の選択は、 アクティブマトリクス方式の表示/ ネルの場合 には、 画素と信号線との間に介在されるスィッチ素子が、 走査線上の信
号によりオン駆動されて導通することで行われる。 また、 パッシブマト リクス方式の表示パネルの場合には、 各画素を挟んで対向する行電極と 列電極との間に規定電圧が印加されることで行われる。 In addition, in the case of an active matrix type display / nel, a switch element interposed between a pixel and a signal line selects a pixel on a scanning line. This is performed by being turned on by the signal and conducting. In the case of a passive matrix type display panel, this is performed by applying a specified voltage between a row electrode and a column electrode opposed to each other with a pixel interposed therebetween.
例えば、 液晶表示パネルのように、 交互に極性の異なる電圧による充 電を必要とする画素を含む表示パネルを対象とする場合には、 主充電ス テツプにおいて信号線に印加される所定電圧としては、 充電開始電圧に 対して正負それぞれ適当な電位差を有する 2種類の一定電圧を用意し、 それら 2種類の一定電圧のいずれかが選択されて信号線に印加される、 ようにしてもよい。 For example, when a display panel including pixels that need to be charged alternately with voltages having different polarities, such as a liquid crystal display panel, is targeted, the predetermined voltage applied to the signal line in the main charging step is as follows. Alternatively, two types of constant voltages having an appropriate potential difference between positive and negative with respect to the charge start voltage may be prepared, and either one of the two types of constant voltages may be selected and applied to the signal line.
また、 予充電ステップにおける当該画素の充電は、 その画素に繋がる 信号線に対して、 充電開始電圧に等しい一定電圧を所定時間だけ印加す ることにより行われる、 ようにしてもよい。 逆に言えば、 本発明にあつ ては、 充電開始電圧よりも高い電圧を画素に印加することで、 所定の充 電開始電圧までの充電を加速するようにしてもよい。 The charging of the pixel in the pre-charging step may be performed by applying a constant voltage equal to the charging start voltage to a signal line connected to the pixel for a predetermined time. Conversely, according to the present invention, the charging to a predetermined charging start voltage may be accelerated by applying a voltage higher than the charging start voltage to the pixel.
さらに、 主充電ステップにおける、 与えられた階調データと所定電圧 印加時間との関係は、 当該信号線の充電特性と G a mm aカーブ特性と を考慮して決定される、 ようにしてもよい。 周知のように、 G a m m a カーブとは、 各階調データとその階調を得るために必要な画素の階調電 圧との関係を示すカーブである。 人間の視覚特性により、 一般的に、 階 調データと階調電圧とは比例関係とはならない。 Further, the relationship between the applied gradation data and the predetermined voltage application time in the main charging step may be determined in consideration of the charging characteristic of the signal line and the Gamma curve characteristic. . As is well known, the Gamma curve is a curve indicating the relationship between each piece of grayscale data and the grayscale voltage of a pixel required to obtain the grayscale. Generally, gradation data and gradation voltage do not have a proportional relationship due to human visual characteristics.
別の一面からみると、 本発明は表示パネルの信号線駆動装置として把 握することもできる。 この信号線駆動装置は、 複数本の信号線と複数本 の走査線とを有する表示パネルにおいて、 各信号線に繋がる複数の画素 のうちの走査線で選択された画素を、 当該画素に対して与えられた階調 デ^"タで指定される階調電圧に充電するために機能するものである。 この信号線駆動装置は、 画素が選択される期間の開始時に、 当該画素
を所定の充電開始電圧に予充電するための予充電手段と、 充電開^!台電圧 への予充電に続いて、 画素に繋がる信号線に対して所定電圧を所定時間 だけ印加することにより、 その画素を所望の階調電圧に充電するための 主充電手段と、 主充電に続いて、 当該画素が選択される期間の終了を待 たずに、 信号線を画素から切り離すことにより、 画素の充電電圧を保持 させるための充電電圧保持手段と、 を含む。 From another aspect, the present invention can be grasped as a signal line driving device for a display panel. In a display panel having a plurality of signal lines and a plurality of scanning lines, the signal line driving device includes a pixel selected by a scanning line among a plurality of pixels connected to each signal line with respect to the pixel. The signal line driving device functions to charge to a gradation voltage specified by a given gradation data. At the start of a period in which a pixel is selected, Precharging means for precharging the battery to a predetermined charging start voltage, and applying a predetermined voltage to the signal line connected to the pixel for a predetermined time following the precharging to the charging open! Main charging means for charging the pixel to a desired grayscale voltage; and, following main charging, the signal line is disconnected from the pixel without waiting for the end of the period in which the pixel is selected, and And charging voltage holding means for holding the charging voltage.
また、 主充電手段においては、 印加される所定電圧と印加される所定 時間とのうちで、 少なく とも所定時間の値を与えられた階調データの値 に応じて変化させる、 ようにしてもよい。 Further, in the main charging means, of the applied predetermined voltage and the applied predetermined time, at least the value of the predetermined time may be changed according to the value of the given gradation data. .
主充電手段において信号線に印加される所定電圧としては、 充電開始 電圧に対して正負それぞれ適当な電位差を有する 2種類の一定電压が用 意し、 それら 2種類の一定電圧のいずれかが選択されて信号線に印加さ れる、 ようにしてもよい。 As the predetermined voltage applied to the signal line in the main charging means, there are provided two types of constant voltages having an appropriate potential difference between positive and negative with respect to the charging start voltage, and one of the two types of constant voltages is selected. And then applied to the signal line.
予充電手段における当該画素の充電は、 その画素に繫がる信号 泉に対 して、 充電開始電圧に等しい一定電圧を所定時間だけ印加するこ とによ り行なうようにしてもよレ、。 The charging of the pixel by the pre-charging means may be performed by applying a constant voltage equal to the charging start voltage for a predetermined time to a signal spring extending to the pixel.
主充電手段において、 与えられた階調データと所定電圧印加時間との 関係は、 当該信号線の充電特性と G a m m aカーブ特性とを考盧して決 定される、 ようにしてもよい。 In the main charging means, the relationship between the applied gradation data and the predetermined voltage application time may be determined by considering the charging characteristics of the signal line and the Gamma curve characteristics.
以上の本発明方法及び装置によれば、 画素を含む信号線周辺回路の時 定数と信号線印加電圧とで規定される充電特性カーブと、 信号線に対す る所定電圧印加時間とにより、 画素の充電電圧は一義的に決まるため、 従来の信号線駆動方法のように、 目的とする画素充電電圧のそれぞれに 相当する多数の階調基準電圧を予め用意するための、 階調用電滅 (パヮ 一トランジスタを中心とする定電圧回路を含む) 、 階調基準電 JE発生回 路 (抵抗ラダー回路を含む) 、 電圧選択スィッチ網 (多数のアナ口'グス
ィツチを含む) が不要となり、 部品点数の減少や回路面積の減少により 小チップ面積化を実現して、 コストダウン並びに低消費電力化を図るこ とができる。 According to the above-described method and apparatus of the present invention, the charge characteristic curve defined by the time constant of the signal line peripheral circuit including the pixel and the signal line applied voltage, and the predetermined voltage application time to the signal line, Since the charging voltage is uniquely determined, as in the case of the conventional signal line driving method, a gray scale voltage for preparing a large number of gray scale reference voltages corresponding to respective target pixel charging voltages in advance. Including a constant voltage circuit centered on one transistor), a gradation reference voltage JE generation circuit (including a resistor ladder circuit), a voltage selection switch network (many holes) (Including switches) becomes unnecessary, and the chip area can be reduced by reducing the number of components and the circuit area, thereby reducing costs and reducing power consumption.
また、 本発明方法及び装置によれば、 信号線に対して、 予充電、 主充 電、 充電電圧保持と言った 3つの処理を順次に行うだけであるから、 適 当な電圧を有する電源と各信号線との間に充電用スィツチを介在させる と言った簡単な回路構成で実現することができ、 信号線駆動回路の実効 出力インピーダンスは極めて低く、 そのため高精細化ゃ大面面化を意図 したとしても、 信号線駆動のためにオペアンプを設けたり、 あるいは電 圧選択スィツチ網を構成するアナログスィツチのサイズァップを図る必 要がなくなり、 この面からも、 部品点数の減少や回路面積の減少により、 小チップ面積化を実現して、 コストダウン並びに低消費電力化を図るこ とができる。 Further, according to the method and apparatus of the present invention, since only three processes of precharging, main charging, and charging voltage holding are sequentially performed on a signal line, a power source having an appropriate voltage can be used. It can be realized with a simple circuit configuration such as interposing a charging switch between each signal line, and the effective output impedance of the signal line drive circuit is extremely low, so high definition and large area are intended. Even if this is the case, there is no need to provide an operational amplifier for driving the signal lines or to increase the size of the analog switch that constitutes the voltage selection switch network.From this aspect as well, the number of components and the circuit area are reduced. As a result, a small chip area can be realized, and cost and power consumption can be reduced.
さらに、 本発明方法及び装置によれば、 信号線に対して、 予充電、 主 充電、 充電電圧保持と言った 3つの処理を順次に行うだけであるから、 適当な電圧を有する電源と各信号線との間に介在された予充電用スイツ チ並びに主充電用スィツチの導通時間をカウンタやデジタノレコンパレー タ等を用いて制御することで実現することができる。 そのため、 回路全 体のデジタル化により、 高精度を要求されるアナログ回路等が存在しな いため、 回路全体又は回路の一部を表示パネル部に作り込むことができ、 表示パネルとの同時製造によるコストダウンを図ることができる。 Furthermore, according to the method and apparatus of the present invention, since only three processes of precharging, main charging, and charging voltage holding are performed sequentially on a signal line, a power supply having an appropriate voltage and each signal This can be realized by controlling the conduction time of the precharging switch and the main charging switch interposed between the line and the line using a counter, a digital converter, or the like. Because of the digitalization of the entire circuit, there is no analog circuit that requires high precision, so that the entire circuit or a part of the circuit can be built into the display panel, and it can be manufactured simultaneously with the display panel. Cost can be reduced.
本発明に係る信号線駆動装置の一実施形態としては、 つきのような構 成を採用することもできる。 すなわち、 この信号線駆動装置は、 画素に 繋がる信号線の駆動端と所定電圧を有する予充電用電源との間に介在さ れた予充電用スィッチと、 画素に繋がる信号線の駆動端と所定電圧を有 する主充電用電源との間に介在された主充電用スィツチと、 画素が選択
される期間の開始時に、 主充電用スィッチを非道通状態としたまま、 予 充電用スィッチだけを所定時間にわたり導通状態とすることにより 、 当 該画素を所定の充電開始電圧に予充電させるための予充電制御手 と、 予充電に続いて、 予充電用スィッチを非道通状態としたまま、 主 3fe電用 スィッチを、 与えられた階調データに基づいて決定される所定時^にわ たり導通状態とすることにより、 当該画素を所望の階調電圧に充富する ための主充電制御手段と、 主充電に続いて、 予充電用スィッチと兰充電 用スィツチとの双方を非道通状態とすることにより、 信号線を電 から 切り離して画素の充電電圧を保持させる電圧保持制御手段と、 を んで いる。 As an embodiment of the signal line driving device according to the present invention, a configuration as shown in FIG. That is, the signal line driving device includes a precharging switch interposed between a driving end of a signal line connected to a pixel and a precharging power source having a predetermined voltage, and a driving end of a signal line connected to the pixel. The main charge switch interposed between the main charge power supply with voltage and the pixel are selected At the beginning of the period, the main charging switch is kept in the non-conductive state, and only the pre-charging switch is turned on for a predetermined time, thereby pre-charging the pixel to a predetermined charging start voltage. Following the pre-charge control and the pre-charge, the pre-charge switch is kept in the non-conductive state, and the main 3fe switch is turned on for a predetermined time determined based on the given gradation data. By setting the state, the main charging control means for enriching the pixel with a desired gradation voltage, and following the main charging, both the pre-charging switch and the 兰 charging switch are turned off. Accordingly, the voltage holding control means for holding the charging voltage of the pixel by disconnecting the signal line from the power is used.
このような構成によれば、 予充電用スィツチ及び主充電用スィゾチを 設けると共に、 それらスィッチの導通タイミング及び導通時間を、 予充 電制御手段と主充電制御手段にて制御するだけであるから、 画素に対す る単極性充電を行う表示パネルに対しては、 簡単な構成で対応すること ができる。 According to such a configuration, the precharging switch and the main charging switch are provided, and the conduction timing and conduction time of the switches are only controlled by the precharge control means and the main charge control means. A simple configuration can be applied to a display panel that performs unipolar charging of pixels.
本発明に係る信号線駆動装置の他の一実施形態としては、 つき よう な構成を採用することもできる。 すなわち、 画素に繋がる信号線 o駆動 端と所定電圧を有する予充電用電源との間に介在された予充電用スィッ チと、 画素に繋がる信号線の駆動端と所定の高側電圧を有する高俱 ϋ主充 電用電源との間に介在された高側主充電用スィツチと、 画素に繫カ sる信 号線の駆動端と所定の低側電圧を有する低側主充電用電源との間に介在 された低側主充電用スィツチと、 高側及び低側の双方の主充電用スィッ チを非道通状態としたまま、 予充電用スィツチだけを所定時間にわたり 導通状態とすることにより、 当該画素を所定の充電開始電圧に予ぉ電さ せるための予充電制御手段と、 予充電に続いて、 予充電スィッチを非道 通状態としたまま、 高側主充電用スィツチと低側主充電用スィツ との
うちで、 当該画素に要求される充電極性に応じて決定される一方の側の 主従電用スィツチのみを、 与えられた階調データに基づいて ¾定される 所定時間にわたり導通状態とすることにより、 当該画素を所望の階調電 圧に充電する主充電制御手段と、 主充電に続いて、 予充電用スィッチ、 高側主充電用スィッチ、 及び低側主充電用スィッチの全てを非道通状態 とすることにより、 画素の充電電圧を保持させる電圧保持制御手段と、 を含んでいる。 As another embodiment of the signal line driving device according to the present invention, the following configuration can be adopted. That is, a precharge switch interposed between a driving end of a signal line o connected to a pixel and a precharge power supply having a predetermined voltage, and a high end having a driving end of a signal line connected to a pixel and a predetermined high-side voltage. between the high-side main charging Suitsuchi interposed between俱ϋ ShuTakashi electric power, the low side main charging power supply having a drive end and a predetermined low side voltage繫Ka s Ru signal Line in pixels By keeping the low-side main charging switch and the high-side and low-side main charging switches interposed in a non-conducting state, only the pre-charging switch is turned on for a predetermined period of time. Pre-charge control means for pre-charging the pixels to a predetermined charging start voltage, and following the pre-charge, the high-side main charge switch and the low-side main charge switch while the pre-charge switch is kept in the non-conductive state. With Suites Only the main / slave switch on one side, which is determined according to the charging polarity required for the pixel, is made conductive for a predetermined time set based on the given gradation data. Main charging control means for charging the pixel to a desired gradation voltage, and following the main charging, the pre-charging switch, the high-side main charging switch, and the low-side main charging switch are all in a non-conductive state. And voltage holding control means for holding the charging voltage of the pixel.
このような構成によれば、 予充電用スィ ッチ、 高側主充電用スィッチ、 低側主充電用スィツチを設けると共に、 それらスィツチの導通タイミン グ及び導通時間を、 予充電制御手段と主充電制御手段と電圧保持手段と で制御するだけであるから、 画素に対する双極性充電を行う表示パネル に対しては、 簡単な構成で対応することができる。 According to such a configuration, the switch for pre-charging, the switch for high-side main charging, and the switch for low-side main charging are provided, and the conduction timing and conduction time of these switches are determined by the pre-charge control means and the main charging switch. Since the control is performed only by the control unit and the voltage holding unit, a simple configuration can be applied to a display panel that performs bipolar charging of pixels.
主充電用として、 単一電源を採用するか、 極性の異なる 2電源を採用 するかの選択は別として、 第 2のスィッチ制御手段は、 当該信号線の充 電特性と当該表示パネルの G a mm aカーブ特性とを前提とした上で、 階調データに基づいてスィッチ導通期間に相当する所定時間を決定する、 ようにしてもよい。 Aside from the choice of using a single power supply or two power supplies with different polarities for main charging, the second switch control means determines the charging characteristics of the signal line and the G a of the display panel. The predetermined time corresponding to the switch conduction period may be determined based on the grayscale data on the premise of the mma curve characteristic.
このとき、 第 2のスィッチ制御手段は、 G a m m aカープ特性に整合 するようにパルス間隔が調整された一連のクロックパルス列であるカウ ンタクロックを生成するカウンタク口ック生成手段と、 カウンタクロッ ク生成手段にて生成されたク口ックパルス列をカウントする力ゥンタと、 与えられた階調データとカウンタのカウント値とを大小比較することに より、 階調データに応じて決定されたパルス幅を有するワンショットパ ルスを出力するコンパレータと、 を含み、 このワンショ ッ トノ ルスによ り主充電用スィッチの導通期間が制御される、 ようにしてもよい。 At this time, the second switch control means includes a counter clock generation means for generating a counter clock which is a series of clock pulse trains whose pulse intervals are adjusted to match the gamma carp characteristics, and a counter clock generation means. The pulse width determined according to the gradation data by comparing the given gradation data with the count value of the counter by comparing the given gradation data with the count value of the counter. And a comparator that outputs a one-shot pulse. The one-shot pulse may control the conduction period of the main charging switch.
このような構成によれば、 信号線駆動回路に含まれるコン レータは
少素子構成で実現することができるため、 従前の抵抗ラダー式の階調基 準電圧生成回路を使用する信号線駆動回路に比べて、 小チップ面積化が 可能となる。 加えて、 このような回路構成によれば、 表示階調数が増加 したとしても、 チップ面積の増加分が少ないと言う利点もある。 According to such a configuration, the converter included in the signal line driving circuit is Since it can be realized with a small number of elements, the chip area can be reduced as compared with a signal line drive circuit using a conventional resistance ladder type gradation reference voltage generation circuit. In addition, according to such a circuit configuration, there is an advantage that the increase in the chip area is small even when the number of display gradations increases.
このとき、 カウンタクロック生成手段が、 G a m m aカーブ特性に整 合するようにパルス間隔が調整された一連の力ゥンタク口ックを構成す る相前後するカウンタパルス間隔に相当する一連の基準ク口ック個数デ ータを記' Itさせた G a mm aカーブメモリと、 G a m m aカーブメモリ から一連の基準ク口ック個数データを読み出してはこれを基準クロック にてカウントし、 カウント完了の毎にカウンタパルスを出力する動作を 繰り返すカウンタクロック生成回路と、 を含む、 ようにしてもよい。 At this time, the counter clock generating means constitutes a series of power contacts whose pulse intervals are adjusted to match the gamma curve characteristics, and a series of reference pulses corresponding to successive counter pulse intervals. A series of reference clock count data is read out from the Gamma curve memory that has recorded the clock count data and the Gamma curve memory, and this is counted using the reference clock. And a counter clock generation circuit that repeats an operation of outputting a counter pulse every time.
このような構成によれば、 予充電スィッチ、 主充電スィッチ等の構成 はそのままとして、 G a m m aカーブメモリ内の格納データとカウンタ ク口ック生成回路だけを個別に設計するだけで、 G a m m aカーブ特性 等の異なる様々な機種の表示パネルに適用することができ、 多品種少量 生産に対してもコストアップを回避することができる。 According to such a configuration, the configuration of the precharge switch, the main charge switch, etc. is not changed, and only the data stored in the Gamma curve memory and the counter clock generation circuit are individually designed. It can be applied to various types of display panels with different characteristics, etc., and it can avoid cost increase even in high-mix low-volume production.
以上述べた本発明又はその実施形態の信号線駆動装置にあっては、 各 階調データに対応する書換可能な記憶領域を有すると共に、 それらの記 憶領域には各階調データ毎にそれに対して加減算されるべき補正値デー タが格納される補正値メモリと、 与えられた階調データに対応する補正 値データを補正値データメモリから読み出し、 これを当該与えられた階 調データに対して加減算する加減算回路と、 をさらに含み、 加減算回路 を介して加減算された階調データに基づいて表示処理を行う、 ようにし てもよい。 The signal line driving device of the present invention or the embodiment described above has a rewritable storage area corresponding to each gradation data, and the storage area has a corresponding storage area for each gradation data. A correction value memory for storing correction value data to be added and subtracted, and a correction value data corresponding to given gradation data are read out from the correction value data memory, and are added to and subtracted from the given gradation data. And a display process based on the gradation data added / subtracted via the addition / subtraction circuit.
このような構成によれば、 信号線を含む画素周辺の時定数にバラツキ のある表示パネルにあっても、 完成後の個々の表示パネルの特性に合つ
た補正値を補正値メモリに書き込むことにより、 個々の製品毎の品質バ ラツキを抑制して、 低コストかつ高品質の表示パネルを製造することが 可能となる。 図面の簡単な説明 According to such a configuration, even if the display panel has a variation in the time constant around the pixel including the signal line, it is suitable for the characteristics of each completed display panel. By writing the corrected correction value into the correction value memory, it is possible to suppress the quality variation of each product and to manufacture a low-cost and high-quality display panel. Brief Description of Drawings
第 1図は、 本発明の信号線駆動回路が適用された液晶表示装雷の構成 例である。 FIG. 1 is a configuration example of a liquid crystal display lightning device to which the signal line driving circuit of the present invention is applied.
第 2図は、 本発明の信号線駆動回路ユニットの構成例 (6 4 |¾ヒ調, 3 8 4チャンネル) である。 FIG. 2 shows an example of the configuration of the signal line drive circuit unit of the present invention (64 | ¾, 3384 channels).
第 3図は、 本発明の信号線駆動回路 1チャンネル分の構成例である。 第 4図は、 画素及ぴその周辺の回路要素の等価回路である。 FIG. 3 is a configuration example of one channel of the signal line driving circuit of the present invention. FIG. 4 is an equivalent circuit of a pixel and its peripheral circuit elements.
第 5図は、 第 3図及び第 4図に示す回路の各部の信号波形を示す図 (その 1 ) である。 FIG. 5 is a diagram (part 1) illustrating a signal waveform of each part of the circuit illustrated in FIGS. 3 and 4.
第 6図は、 第 3図及び第 4図に示す回路の各部の信号波形を示す図 (その 2 ) である。 FIG. 6 is a diagram (part 2) showing a signal waveform of each part of the circuit shown in FIG. 3 and FIG.
第 7図は、 第 3図及び第 4図に示す回路の各部の信号波形を:^す図 (その 3 ) である。 FIG. 7 is a diagram (part 3) showing signal waveforms at various parts of the circuit shown in FIGS. 3 and 4.
第 8図は、 第 3図及び第 4図に示す回路の各部の信号波形を示す図 (その 4 ) である。 FIG. 8 is a diagram (part 4) showing a signal waveform of each part of the circuit shown in FIGS. 3 and 4.
第 9図は、 第 3図及び第 4図に示す回路の各部の信号波形を示す図 FIG. 9 is a diagram showing signal waveforms at various parts of the circuit shown in FIGS. 3 and 4.
(その 5 ) である。 (Part 5).
第 1 0図は、 第 3図及び第 4図に示す回路の各部の信号波形を示す図 (その 6 ) である。 FIG. 10 is a diagram (part 6) illustrating a signal waveform of each part of the circuit illustrated in FIGS. 3 and 4.
第 1 1図は、 第 5図〜第 1 0図のレイァゥト図である。 FIG. 11 is a layout diagram of FIGS. 5 to 10.
第 1 2図は、 階調データと階調電圧との関係 (G a m m aカーブ特 性) を示す図である。
第 1 3図は、 G a m m aカーブ特性とカウンタクロックの関係を示す 図である。 FIG. 12 is a diagram showing the relationship between the gradation data and the gradation voltage (gamma curve characteristic). FIG. 13 is a diagram showing the relationship between the gamma curve characteristics and the counter clock.
第 1 4図は、 G a m m aカーブメモリの説明図である。 FIG. 14 is an explanatory diagram of a Gamma curve memory.
第 1 5図は、 本発明の信号線駆動回路ュニットの他の構成例 (2 5 6 階調, 3 8 4チャンネル) を示す図である。 FIG. 15 is a diagram showing another configuration example (256 gradations, 384 channels) of the signal line drive circuit unit of the present invention.
第 1 6図は、 本発明の信号線駆動回路が適用された液晶表示装置の変 形例及びその調整方法を示す図である。 FIG. 16 is a diagram showing a modification of the liquid crystal display device to which the signal line driving circuit of the present invention is applied, and a method of adjusting the modification.
第 1 7図は、 加算減算回路の構成例 (6 4→ 6 4階調補正) を示す図 でめる。 Fig. 17 shows a configuration example (64 → 64 gradation correction) of the addition and subtraction circuit.
第 1 8図は、 比較器の出力例 (6 4→6 4階調補正) を示す図である。 第 1 9図は、 加算減算回路の構成例 (2 5 6→2 5 6階調補正) を示 す図である。 FIG. 18 is a diagram showing an output example of the comparator (64 → 64 gradation correction). FIG. 19 is a diagram showing an example of the configuration of an addition-subtraction circuit (256-> 256 gradation correction).
第 2 0図は、 加算減算回路の構成例 (6 4→2 5 6階調高精度補正) を示す図である。 FIG. 20 is a diagram showing an example of the configuration of an addition / subtraction circuit (64 → 256 gray scale high accuracy correction).
第 2 1図は、 比較器の出力例 (6 4→ 2 5 6階調高精度補正) を示す 図である。 FIG. 21 is a diagram illustrating an output example of a comparator (64-> 256 gray-scale high-precision correction).
第 2 2図は、 従来の液晶表示装置の構成例を示す図である。 FIG. 22 is a diagram showing a configuration example of a conventional liquid crystal display device.
第 2 3図は、 第 2 2図の A部拡大図である。 FIG. 23 is an enlarged view of a portion A of FIG.
第 2 4図は、 従来の信号線駆動回路ュニットの構成例を示す図である。 第 2 5図は、 従来の信号線駆動回路 1チャンネル分の構成例 (ォペア ンプ方式) を示す図である。 FIG. 24 is a diagram showing a configuration example of a conventional signal line drive circuit unit. FIG. 25 is a diagram showing a configuration example (op-amplifier method) for one channel of a conventional signal line drive circuit.
第 2 6図は、 従来の信号線駆動回路 1チャンネル分の構成例 (ォペア ンプレス方式) を示す図である。 FIG. 26 is a diagram showing an example of a configuration for one channel of a conventional signal line drive circuit (an operation press method).
第 2 7図は、 従来の信号線駆動回路の出力波形を示す図である。 発明を実施するための最良の形態 FIG. 27 is a diagram showing an output waveform of a conventional signal line driving circuit. BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
以下に、 この発明の好適な実施の一形態を添付図面に従って詳細に説
明する。 本発明の信号線駆動回路が適用された液晶表示装置の構成例が 第 1図に示されている。 同図において、 1は縦横に画素が配列された液 晶表示パネル、 7は液晶表示パネル上の縦方向の画素列にそれぞれ対応 する複数本の信号線、 8は表示パネル上の横方向の画素列にそれぞれ対 応する複数本の走査線、 2 ι, 22, · · · 2n - 1, 2nは信号線 7を駆動 するための信号線駆動回路ユニット、 3 ι, · · · 3 nは走査線 8を駆動 するための走査線駆動回路ユニット、 4は液晶コントローラ、 5は G a mm aカーブメモリ、 6は力ゥンタク口ック生成回路である。 Hereinafter, a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. I will tell. FIG. 1 shows a configuration example of a liquid crystal display device to which the signal line driving circuit of the present invention is applied. In the figure, 1 is a liquid crystal display panel in which pixels are arranged vertically and horizontally, 7 is a plurality of signal lines respectively corresponding to a vertical pixel row on the liquid crystal display panel, and 8 is a horizontal pixel on the display panel. A plurality of scanning lines corresponding to each column, 2ι, 22, ··· 2n-1 and 2n are signal line driving circuit units for driving signal line 7, and 3ι, ··· 3n are scanning A scanning line driving circuit unit for driving the line 8, 4 is a liquid crystal controller, 5 is a Gamma curve memory, and 6 is a power jack generation circuit.
なお、 図において、 太線矢印 L 1は C P Uバス等からのデータである。 太線矢印 L 2はタイミング制御等の出力制御信号である。 太線矢印 L 3 は画像, 階調データ、 タイミング制御等の出力制御信号である。 太線矢 印 L 4は G a mm aカーブ特性に整合するようにパルス間隔が言 jS整され た一連のカウンタクロックを構成する相前後するカウンタパルス間隔に 相当する一連の基準クロック個数データである。 太線矢印 L 5は相前後
当する基準クロック個数データである。 太 線矢印 L 6はカウンタクロック生成のために利用される基準ク口ック信 号、 太線矢印 L 7はカウンタクロック生成回路で生成された力ゥンタク ロックである。 太線矢印 L 8は画像, 階調データ、 タイミング讳 IJ御等の 出力制御信号 (カウンタクロックを含む) である。 In the figure, the thick arrow L1 is data from the CPU bus or the like. A thick arrow L2 is an output control signal for timing control or the like. The bold arrow L3 is an output control signal for image, gradation data, timing control, and the like. The thick arrow L4 is a series of reference clock count data corresponding to successive counter pulse intervals that constitute a series of counter clocks whose pulse intervals are jS adjusted to match the Gamma curve characteristics. Thick arrow L5 is before and after phase This is the corresponding reference clock number data. The bold arrow L6 is a reference clock signal used for generating a counter clock, and the bold arrow L7 is a power clock generated by the counter clock generation circuit. The thick arrow L8 is an output control signal (including a counter clock) for the image, gradation data, and timing IJ control.
以上の構成において、 液晶コントローラ 4は、 C P Uバス等力 らのデ ータ (L 1 ) を受けて動作し、 タイミング制御等の出力制御信号 (L 2 ) と、 画像, 階調データ、 タイミング制御等の出力制御信号 (L 3 ) とを生成出力する。 こうして得られたタイミング制御等の出力制御信号 In the above configuration, the liquid crystal controller 4 operates by receiving data (L 1) from the CPU bus and the like, and outputs an output control signal (L 2) for timing control and the like, image, gradation data, and timing control. And an output control signal (L 3). Output control signals such as timing control thus obtained
(L 2) は、 走査線駆動回路ユニット 3 i〜 3 mに供給される。 カウン タクロック生成回路 6は、 G a mm aカーブメモリ 5から読み出される カウンタパルス間隔に相当する基準クロック個数データ L 5と ί夜晶コン
トローラ 4から供給される基準クロック信号 (L 6) とに基づレヽてカウ ンタクロック L 7を生成出力する。 こう して得られた画像, 階調データ、 タイミング制御等の出力制御信号 (L 3) と、 カウンタクロック信号(L2) is supplied to the scanning line drive circuit units 3i to 3m. The counter clock generation circuit 6 stores the reference clock number data L5 corresponding to the counter pulse interval read from the Gamma curve memory 5 and A counter clock L7 is generated and output based on the reference clock signal (L6) supplied from the controller 4. The output control signal (L3) for the image, gradation data, timing control, etc. thus obtained, and the counter clock signal
(L 7) とは、 信号 (L 8) として一括された後、 信号線駆動回路ュニ ット 2ι, 22 · . · 2n- 1, 2 nのそれぞれへと並列に供給される。 なお、 G a mm aカープメモリ 5の記憶内容並びにカウンタク口ック生成回路 6の動作については、 後に詳細に説明する。 (L7) is integrated as a signal (L8), and then supplied in parallel to each of the signal line drive circuit units 2ι, 22 ··· 2n-1, 2n. The storage contents of the Gamma card memory 5 and the operation of the counter generation circuit 6 will be described later in detail.
本発明の信号線駆動回路ュニットの構成例 ( 64階調, 384チャン ネル) が第 2図に示されている。 同図に示されるように、 この信号線駆 動回路ユニット 2は、 64チャンネル分のストローブ信号を生成するた めのシフトレジスタ ( 1 ビッ ト X 64ステージ) 2 1 0と、 信号 (L 8) に含まれる並列 6チャンネル分の階調データ (D 00〜D O 5 , D 1 0〜D 1 5, D 20〜D 2 5, D 30〜D 3 5, D 40〜D 4 5, D 50〜D 5 5) L 8 2をデータ取込用クロック S 4のェッジに応じてラ ツチするデータラッチ 240と、 データラッチ 240の出力側に設けら れた並列 6チャンネル分の階調データバス (BUS) の階調データを、 シフトレジスタ ( 1ビッ ト X 64ステージ) 2 1 0から出力される 64 チャンネル分のストローブ信号のそれぞれに応答してラッチするラッチ 回路群 (並列 3 84個 X 6ビッ ト X直列 2ステージ) 2 20と、 ラッチ 回路群 2 20から並列に出力される 3 84チャンネル分の階調データを 階調電圧に変換する DZAコンバータ群 (並列 384個) 23◦とを含 んでいる。 なお、 図において符号 L 8 2が付されているのは並歹 IJ 6チヤ ンネル分の 6ビット階調データ、 符号 L 8 1が付されているの ίま出力制 御信号 (出力タイミングノ極性等) 、 符号 CLKが付されているのは、 カウンタクロック生成回路 6にて生成されるカウンタク口ック信号であ る。
本発明の信号線駆動回路 1チャンネル分の構成例が第 3図に示されて いる。 同図に示されるように、 この 1チャンネル分の信号線駆動回路は、 1チャンネル分の階調データ (D 00〜D 0 5) を出力制御信号 L 8 1 に応答してラッチするラッチ回路 220— 1と、 ラツチ回路 2 2 0 - 1 から出力される 1チャンネル分の階調データ D 00〜D 0 5を才ン時間 の異なるワンショッ トパルスに変換して、 信号線駆動端である出力パッ ド (PAD 1) へと出力する DZAコンバータ 23 0 _ 1とを含んでい る。 FIG. 2 shows a configuration example (64 gradations, 384 channels) of the signal line drive circuit unit of the present invention. As shown in the figure, the signal line drive circuit unit 2 includes a shift register (1 bit x 64 stages) 210 for generating strobe signals for 64 channels, and a signal (L8). 6-channel gradation data (D00-DO5, D10-D15, D20-D25, D30-D35, D40-D45, D50- D5 5) Data latch 240 that latches L82 in accordance with the edge of data acquisition clock S4, and a gradation data bus (BUS) for 6 parallel channels provided on the output side of data latch 240. ) Is latched in response to each of the 64 channels of strobe signals output from the shift register (1 bit x 64 stages) 210 (parallel 384 x 6 bits X series 2 stages) 2 20 and Latch circuit group 2 20 Gray scale data of 84 channels output in parallel from the gray scale DZA converters for converting to voltage (384 units in parallel) 23 ° are included. In the figure, reference numeral L82 denotes the 6-bit grayscale data for the six channels of the system IJ, and reference numeral L81 denotes the output control signal (output timing polarity). Etc.), the signal CLK is added to the counter clock signal generated by the counter clock generation circuit 6. FIG. 3 shows a configuration example for one channel of the signal line driving circuit of the present invention. As shown in the figure, the signal line driving circuit for one channel is provided with a latch circuit 220 for latching the gradation data (D00 to D05) for one channel in response to the output control signal L81. — 1 and the one-channel gradation data D 00 to D 05 output from the latch circuit 220-1 are converted into one-shot pulses with different lengths, and the output pad is the signal line drive end. (PAD 1) output to the DZA converter 230_1.
DZAコンバータ 23 0— 1は、 予充電用スィッチ SW 1と、 高側主 充電用スィッチ SW2と、 低側主充電用スィッチ SW3とからなる 3個 のスィッチを備えている。 そのうち、 予充電用スィッチ SW1は、 信号 線駆動端である出力パッド (PAD 1) と所定電圧を有する予充電用電 源 V Xとの間に介在される。 この例では、 予充電用スィッチ SW 1は、 pチャンネル型 MO S F ET 2 1 aと nチャンネル型 MO S F E T 2 1 bとを互いに逆並列接続したものが使用されている。 髙側主充電用スィ ツチ SW2は、 信号線駆動端である出力パッド PAD 1と所定の高側電 圧を有する高側主充電用電源 VDDとの間に介在される。 この ί列では、 高側主充電用スィツチ SW2としては ρチャンネル型 MO S F Ε Τが使 用されている。 低側主充電用スィッチ SW3は、 信号線駆動端である出 力パッド (PAD 1 ) と所定の低側電圧を有する低側主充電用電源 V S Sとの間に介在される。 この例では、 低側主充電用スィッチ SW3とし ては nチャンネル型 MO S F E Tが使用されている。 高側主充電用スィ ツチ S W 2を構成する pチヤンネル型 M OS FETのゲートと、 低側主 充電用スィツチ S W3を構成する nチヤンネル型 M〇 S F ETのゲート とは、 それぞれアナログスィッチ AS 1 , AS 2を介して共通接続され た後、 コンパレータ CMPの出力端に接続されている。 これらのアナ口
グスィツチ AS 1 , AS 2はデータ取込用クロック S 4によって択一的 に導通するように制御されている。 具体的には、 データ取込用クロック 4の論理レベルが正極性電圧を示すとき、 アナログスィツチ A S 1が導 通する。 同様に、 データ取込用クロック S 4の論理レベルが負極性電圧 を示すとき、 アナログスィッチ AS 2が導通する。 The DZA converter 230-1 has three switches, a switch SW1 for pre-charging, a switch SW2 for high-side main charging, and a switch SW3 for low-side main charging. The precharge switch SW1 is interposed between the output pad (PAD1), which is a signal line driving terminal, and the precharge power supply VX having a predetermined voltage. In this example, the switch SW1 for precharging uses a p-channel type MOSFET 21a and an n-channel type MOS FET 21b connected in antiparallel to each other. The 髙 -side main charging switch SW2 is interposed between the output pad PAD1, which is a signal line driving terminal, and the high-side main charging power supply VDD having a predetermined high-side voltage. In this row, a ρ-channel type MO SF Ε is used as the high-side main charging switch SW2. The low-side main charging switch SW3 is interposed between the output pad (PAD 1), which is a signal line driving terminal, and the low-side main charging power supply VSS having a predetermined low-side voltage. In this example, an n-channel MOSFET is used as the low-side main charging switch SW3. The gate of the p-channel type MOS FET constituting the high-side main charging switch SW2 and the gate of the n-channel type M〇SFET constituting the low-side main charging switch SW3 are analog switches AS 1 , AS2, and then to the output terminal of the comparator CMP. These ana mouth The switches AS 1 and AS 2 are controlled so as to be selectively turned on by a data capture clock S 4. Specifically, when the logic level of the data acquisition clock 4 indicates a positive polarity voltage, the analog switch AS1 conducts. Similarly, when the logic level of the data acquisition clock S4 indicates a negative voltage, the analog switch AS2 is turned on.
コンパレータ CMPはデジタル型のコンパレータであり、 ラッチ 22 0 - 1から到来する階調データ D 0 0〜D 0 5と、 カウンタ CTRから 到来する 6ビットのデータとの大小比較を行い、 その比較結果に相当す る二値信号を出力する。 カウンタ CTRは、 カウンタクロック CLKを カウントする。 カウンタ CTRのカウント開始及びカウント停止は出力 タイミング信号 S 5によって制御される。 後に詳細に説明するように、 カウンタクロック C L Kの相前後するパルス間隔は G a mm aカーブ特 性に整合するように調整されている。 また、 コンパレータ CMPの出力 極性は、 データ取込用クロック S 4によって、 正極性と負極性とに交互 に切替設定される。 そのため、 コンパレータ CMPの出力側には、 ラ、ン チされたデータ D 00〜D 0 5の大きさに対応するパルス幅 T を有 する正極性のワンショッ トパルスと負極性のワンショットパルスと力 、 当該信号ラインの選択期間の開始時期にあわせて出力される。 図にぉレ、 て符号 2 5 0 aが付された円内に描かれているのが、 負極性のワンショ ットパルスであり、 同様に符号 2 5 0 bが付された円内に描かれている のが正極性のワンショットパルスである。 図から明らかなように、 これ らのパルスはいずれも、 ラッチ 220 _ 1から出力される階調データ D 0 0〜D 0 5の大きさに対応したパルス幅 T X Xを有する。 The comparator CMP is a digital comparator that compares the gradation data D00 to D05 coming from the latch 220-1 with the 6-bit data coming from the counter CTR, and compares the comparison result with the result. Outputs the corresponding binary signal. The counter CTR counts the counter clock CLK. The start and stop of counting by the counter CTR are controlled by the output timing signal S5. As will be described later in detail, the pulse intervals before and after the counter clock CLK are adjusted to match the Gamma curve characteristics. The output polarity of the comparator CMP is alternately switched between positive polarity and negative polarity by the data capture clock S4. Therefore, on the output side of the comparator CMP, a positive one-shot pulse and a negative one-shot pulse having a pulse width T corresponding to the magnitude of the latched data D00 to D05 and a force The signal is output at the start of the selection period of the signal line. In the figure, the one-shot pulse of negative polarity is drawn in the circle with the symbol 250a, and similarly drawn in the circle with the symbol 250b. This is a positive one-shot pulse. As is clear from the figure, each of these pulses has a pulse width TXX corresponding to the magnitude of the gradation data D00 to D05 output from the latch 220_1.
次に、 第 5図〜第 1 0図に記載された信号波形図を参照して、 第 3図 に示される信号線駆動回路の動作について説明する。 なお、 第 5図〜第 1 0図のレイァゥトは第 1 1図のレイァゥト図にしたがうものとする。
第 5図〜第 1 0図において、 符号 S 6が付されているのはプリチヤ一 ジ信号である。 このプリチャージ信号 S 6には、 1水平走査期間の最初 に限り、 パルス幅 T pを有するワンショ ッ トパルスが現れる。 このプリ チャージ信号 S 6は、 第 3図に示されるように、 予充電用スィッチ SW 1に対するスイッチング制御信号として機能する。 具体的には、 プリチ ヤージ信号は互いに論理極性の異なる相補的な 2系統の信号として存在 し、 その負極性信号である反転 S 6は pチャンネル型 MO S F E T 2 1 aのゲートに与えられ、 他方正極性信号である S 6は; nチャンネル型 M O S F E T 2 1 bのゲートへと与えられる。 これにより、 それら 2つの MO S F E T 2 1 a , 2 1 bは同時に導通し、 予充電用スィツチ SW1 に双方向導通性が付与される。 Next, the operation of the signal line drive circuit shown in FIG. 3 will be described with reference to the signal waveform diagrams shown in FIGS. 5 to 10. The layouts in FIGS. 5 to 10 are in accordance with the layout diagrams in FIG. In FIGS. 5 to 10, reference numeral S6 denotes a precharge signal. A one-shot pulse having a pulse width Tp appears in the precharge signal S6 only at the beginning of one horizontal scanning period. The precharge signal S6 functions as a switching control signal for the precharge switch SW1, as shown in FIG. Specifically, the precharge signal exists as two complementary signals having different logical polarities, and the negative polarity signal, inverted S6, is given to the gate of the p-channel type MOS FET 21a. The positive polarity signal S 6 is supplied to the gate of the n-channel MOSFET 21 b. As a result, the two MOS FETs 21a and 21b conduct simultaneously, and the bidirectional conductivity is given to the precharge switch SW1.
符号 C LKが付されているのがカウンタク口ックである。 図では、 力 ゥンタク口ックを構成するク口ックパルス同士の間隔は等間隔とされて いるが、 後に詳細に説明するように、 これらのパルス間隔は G a mm a カーブ特性に整合するように調整されている。 The counter mark is attached with the code C LK. In the figure, the intervals between the pulsing pulses that make up the power interface are equal, but as will be described in detail later, these pulse intervals are set so as to match the Gamma mm curve characteristics. Has been adjusted.
CMP出力と記されているのは、 コンパレータ CM Pの出力のことで ある。 また、 CMP出力 (n) とあるのは、 コンパレータ CMPに供給 されるラッチデータ D 0 0〜D 0 5が階調 (n) を示すときのコンパレ ータ CM Pの出力のことである。 The output of the CMP is the output of the comparator CMP. The CMP output (n) is the output of the comparator CMP when the latch data D00 to D05 supplied to the comparator CMP indicates the gradation (n).
符号 S 4が付されているのがデータ取込用クロックである。 このデー タ取込用クロック S 4の論理極性は 1水平走査期間ごとに反転する。 こ れにより隣接する走査線上の画素列は交互に正と負に充電される。 A data capture clock is denoted by reference symbol S4. The logical polarity of the data capture clock S4 is inverted every horizontal scanning period. As a result, the pixel columns on the adjacent scanning lines are alternately charged positively and negatively.
符号 S 7が付されているのが走査線駆動回路出力である。 これは、 第 4図に示されように、 出力パッド PAD 2の出力側の P 2点の信号のこ とである。 後に説明するように、 この走査線駆動回路出力 S 7によって、 信号線 7と画素 9 1とを結ぶスィッチ素子 (TFT) 9 3の導通、 非道
通が制御される。 The output of the scanning line driving circuit is denoted by reference numeral S7. This is the signal at point P2 on the output side of output pad PAD2, as shown in FIG. As will be described later, the scanning line driving circuit output S7 allows the switch element (TFT) 93 connecting the signal line 7 and the pixel 91 to be conductive or non-conductive. Communication is controlled.
符号 V i nが付されているのは信号線印加電圧、 換言すれば信号線駆 動回路出力である。 これは、 第 4図に示されように、 出力パッド PAD 1の出力側の P 1点の信号のことである。 後に説明するように、 この信 号線印加電圧 V i nによって、 画素 9 1に対する主充電が行われる。 符号 V cが付されているのは液晶画素充電電圧である。 これは、 第 4 図に示されように、 画素 9 1に繋がる P 3点の信号のことである。 後に 説明するように、 この液晶画素充電電圧 V cによって、 画素の表示階調 が制御される。 The reference numeral V in denotes the signal line applied voltage, in other words, the signal line driving circuit output. This is the signal at the P1 point on the output side of the output pad PAD1, as shown in FIG. As will be described later, main charging of the pixel 91 is performed by the signal line applied voltage V in. The reference numeral Vc indicates the liquid crystal pixel charging voltage. This is the signal at the point P 3 connected to the pixel 91 as shown in FIG. As described later, the display gradation of the pixel is controlled by the liquid crystal pixel charging voltage Vc.
画素及びその周辺の回路要素の等価回路が第 4図に示されている。 同 図において、 P AD 1は信号線駆動回路の出力パッド、 PAD 2は走査 線駆動回路の出力パッド、 9 1は液晶画素、 9 2は補助容量、 93はス イッチ素子を構成する薄膜トランジスタ、 8 1は走査線 8の配線回路要 素、 7 1は信号線 7の配線回路要素である。 信号線の配線回路要素 7 1 には、 配線抵抗 7 1 aと配線容量 7 1 bとが含まれている。 R 1は配線 抵抗の抵抗値、 C 1は配線容量の容量値である。 また、 走査線の配線回 路定数 8 1には、 抵抗成分 8 1 aと容量成分 8 1 bとが含まれている。 なお、 R 2は抵抗成分 8 1 aの抵抗値、 C 2は容量成分 8 1 bの容量値 である。 さらに、 R 3は薄膜トランジスタ 9 3のオン抵抗値、 C 3は液 晶画素 9 1の容量値、 C 4は補助容量 92の容量値である。 FIG. 4 shows an equivalent circuit of the pixel and its peripheral circuit elements. In the figure, PAD 1 is an output pad of a signal line drive circuit, PAD 2 is an output pad of a scan line drive circuit, 91 is a liquid crystal pixel, 92 is an auxiliary capacitor, 93 is a thin film transistor that constitutes a switch element, 8 1 is a wiring circuit element of the scanning line 8, and 71 is a wiring circuit element of the signal line 7. The wiring circuit element 71 of the signal line includes a wiring resistance 71a and a wiring capacitance 71b. R1 is the resistance value of the wiring resistance, and C1 is the capacitance value of the wiring capacitance. The wiring circuit constant 81 of the scanning line includes a resistance component 81a and a capacitance component 81b. Note that R2 is the resistance value of the resistance component 81a, and C2 is the capacitance value of the capacitance component 81b. Further, R 3 is the on-resistance value of the thin film transistor 93, C 3 is the capacitance value of the liquid crystal pixel 91, and C 4 is the capacitance value of the auxiliary capacitance 92.
そして、 走査線駆動回路出力 S 7とは、 第 4図の回路において、 パッ ド PAD 2の出力側における点 P 2の信号であり、 信号線印加電圧 V i nとは第 4図の回路においてパッド (PAD 1) の出力側における点 P 1の信号のことである。 さらに、 液晶画素の充電電圧 V cとは、 第 4図 の回路において点 P 3における信号のことである。 The scanning line driving circuit output S7 is the signal at the point P2 on the output side of the pad PAD2 in the circuit of FIG. 4, and the signal line applied voltage Vin is the signal of the pad in the circuit of FIG. The signal at point P 1 on the output side of (PAD 1). Further, the charging voltage Vc of the liquid crystal pixel is the signal at point P3 in the circuit of FIG.
以上の知識を前提として、 いま仮に、 任意の 1水平走査線上の画素;^
選択されたものと想定する。 すると、 当該 1水平走査線上の画素が選択 された期間 (1水平走査期間) の開始時 t 00に応答して、 プリチヤ一 ジ信号 S 6にはパルス幅 T pを有するワンショットパルスが出現する (第 5図参照) 。 このプリチャージ信号 S 6中のワンショットパノレスを 受けて、 予充電用スィッチ SW1は導通状態となり、 これにより信号線 には予備充電用電圧 Vxが印加されて、 液晶画素 9 1の充電電圧 V cは それまでの任意の負極性電圧から Vxへと急速に予充電される (第 9図, 第 1 0図の時刻 t o o〜 t o, t o o〜 t o '参照) 。 ここで重要な点 は、 電圧 Vxへの予充電は、 プリチャージ信号 S 6中のワンショッ トパ ルスのパルス幅 T pに相当する時間内に完了することである。 続いて、 1水平走査期間の開始時点から時間 T pが経過すると、 予充電スィ ツチ SW1は再び非導通状態となって、 予充電用電源 Vxは信号線から切り 離される。 Assuming the above knowledge, it is now assumed that a pixel on any one horizontal scanning line; ^ Assume that you have selected. Then, in response to the start time t00 of the period in which the pixel on the one horizontal scanning line is selected (one horizontal scanning period), a one-shot pulse having a pulse width Tp appears in the precharge signal S6. (See Figure 5). Upon receiving the one-shot panorama in the precharge signal S6, the precharge switch SW1 is turned on, whereby the precharge voltage Vx is applied to the signal line, and the charge voltage V c is rapidly precharged from any negative voltage to Vx (see time too-to, too-to 'in Figs. 9 and 10). The important point here is that the precharge to the voltage Vx is completed within a time corresponding to the pulse width Tp of the one-shot pulse in the precharge signal S6. Subsequently, when the time Tp has elapsed from the start of one horizontal scanning period, the precharge switch SW1 is turned off again, and the precharge power supply Vx is disconnected from the signal line.
時刻 t 0において予充電期間が終了すると、 続いてカウンタ C T Rは カウンタパルス C LKのカウントを開始する。 カウンタ CTRの力 ゥン ト値がラッチ 2 2 0 - 1にラッチされた階調データ D 0 0〜D 0 5 より も小さい期間 (第 6図に示される T 1 , T 2 , - - · T 6 3 , T 6 4) にあっては、 コンパレータ CMPの出力は "L" に維持される。 また、 このコンパレータ CMPの出力が "L" に維持される期間にあっては、 データ取込用クロック S 4の作用により、 アナログスィッチ A S 1 だけ が導通状態とされる。 すると、 コンパレータ CMPの出力 "L" が髙側 主充電用スィツチ SW2を構成する pチャンネル型 M〇 S F ETのゲー トに供給されることにより、 高側主充電用スィツチ SW2が導通 態と なって、 信号線には髙側主充電用電源 VDDの印加が開始される (第 7 図の時刻 t O参照) 。 すると、 画素の充電電圧 V cの値は、 充電開始電 圧である V Xから所定の時定数カーブを描いて時間と共に上昇する (第
9図の時刻 t O以降参照) 。 この充電進行状態において、 ラッチ 2 2 0 一 1にラッチされた階調データ D 0 0〜D 0 5の値とカウンタ C T の カウント値とが一致すると、 コンパレータ CM Pの出力は " L" から "H" へと切り換えられ (第 5図の時刻 t l , t 2 , · · · t η , · · t 6 3 , t 6 4参照) 、 これを受けて高側主充電用スィッチ SW 2は再 び非導通状態となり、 信号線に対する高側主充電用電源 VDDの印カロは 停止される (第 9図の水平部分参照) 。 When the precharge period ends at time t0, the counter CTR subsequently starts counting the counter pulse CLK. The period in which the count value of the counter CTR is smaller than the gradation data D00 to D05 latched by the latch 220-1 (T1, T2,-- In 6 3, T 6 4), the output of the comparator CMP is maintained at "L". During the period in which the output of the comparator CMP is maintained at "L", only the analog switch AS1 is turned on by the operation of the data capture clock S4. Then, the output “L” of the comparator CMP is supplied to the gate of the p-channel type M〇SFET constituting the switch SW2 for high-side main charging, and the switch SW2 for high-side main charging is turned on. Then, application of the 髙 side main charging power supply VDD to the signal line is started (see time t O in FIG. 7). Then, the value of the charging voltage Vc of the pixel increases with time from the charging start voltage VX by drawing a predetermined time constant curve (No. (See time t O in Fig. 9). In this charging progress state, when the values of the gradation data D 00 to D 05 latched by the latches 220 to 11 match the count value of the counter CT, the output of the comparator CMP changes from “L” to “L”. H ”(see times tl, t 2,..., T η,..., T 63, t 64 in FIG. 5). The non-conducting state is established, and the marking of the high-side main charging power supply VDD for the signal line is stopped (see the horizontal portion in FIG. 9).
今仮に、 ラッチ 2 2 0— 1にラッチされた階調データ D 0 0〜D 0 5 の示す階調が 「n」 であったものと想定すると、 信号線印加電圧 V i n の値は時刻 t nにおいて + VDDからそのときの画素充電電圧で定まる 電圧 (H i z ) へと低下する (第 7図参照) 。 一方、 時刻 t nにおいて、 画素の充電電圧 V cの値は + V nに達している (第 9図参照) 。 以後、 3個のスィッチ SW 1 , SW 2 , SW3はいずれも非導通状態に,維持さ れるため、 画素に繋がる信号線は 1水平走査期間の.終了を待つことなく 全ての電源から切り離されて電気的に浮いた状態とされる。 これにより、 画素の充電電圧 V cの値は、 それまでの充電電圧である + V nに保持さ れる (第 9図の充電カーブ水平部参照) 。 Now, assuming that the grayscale indicated by the grayscale data D00 to D05 latched by the latch 220-1 is "n", the value of the signal line applied voltage Vin becomes the time tn At this time, the voltage drops from + VDD to the voltage (Hiz) determined by the pixel charging voltage at that time (see Fig. 7). On the other hand, at time t n, the value of the pixel charging voltage V c has reached + V n (see FIG. 9). After that, the three switches SW1, SW2, and SW3 are all kept in the non-conductive state, so that the signal line connected to the pixel is disconnected from all power supplies without waiting for one horizontal scanning period. It is in an electrically floating state. As a result, the value of the charging voltage Vc of the pixel is maintained at + Vn, which is the charging voltage up to that point (see the horizontal portion of the charging curve in FIG. 9).
一方、 当該画素に関する次の選択期間が到来すると、 第 6図に示され るように、 当該画素が選択された 1水平走査期間の開始時点において、 プリチャージ信号 S 6に含まれるワンショッ トパルスによって、 予備充 電用スィツチ SW 1は再び導通状態とされる (第 6図の t 0 0〜 t 0 " 参照) 。 すると、 信号線に対して予備充電用電源 V xが再び印加される ことにより、 画素の充電電圧 V cの値は任意の正極性電圧から予充電用 電圧 V xへと予充電される (第 8図の充電カーブ波線部参照) 。 第 6図 に示されるように、 時亥 ij t O ' において、 予充電期間が終了すると、 予 充電用スィッチ S W 1は再び非導通状態となり、 画素に繋がる信号線は
予充電用電源 Vxから切り離される。 以後、 先の場合と同様にして、 力 ゥンタ C TRがカウンタクロック C LKのカウントを開始することによ つて、 コンパレータ CMPにおいては、 ラッチ 2 2 0— 1にラッチされ た階調データ D 0 0〜D 0 5とカウンタ CTRのカウント値との大小比 較が開始される。 このとき、 データ取込用クロック S 4の作用によって、 カウンタ CTRのカウント値がラッチされた階調データ D 0 O〜D O 5 よりも小さい期間にあっては、 コンパレータ CMPの出力は "H" に維 持される (第 6図の期間 Τ 1 , Τ 2 · · · Τ η, ' · Τ 6 3 , Τ 6 4) 。 また、 このとき、 データ極性切替信号 S 7の作用によって、 アナログス イッチ AS 2だけが導通状態とされる。 そのため、 コンパレータ CMP の出力である "H" が低側主充電用スィッチ SW3を構成する nチャン ネル型 MO S F ETのゲートに供給されることによって、 低側主充電用 スィッチ S W 3が導通状態となり、 信号線に対して低側主充電用電源 V S Sの印加が開始される (第 8図の時刻 t C^ 参照) 。 すると、 第 6図 に示されるように、 画素の充電電圧 V cの値は、 充電開始電圧 V xから 時定数カーブを描きながら徐々に低下していく (第 1 0図の時刻 t 0 ' 以降参照) 。 その後、 ラッチされた階調データ D 0 0〜D 0 5とカウン タ CTRのカウント値とが一致すると、 コンパレータ CM Pの出力は "H" から "し" に切り替わる (第 6図の t 1 ' , t 2 " , · · · t n 一, - - t 6 3 ' , t 6 4 '参照) 。 すると、 低側主充電用スィッチ S W3が非導通状態になることによって、 信号線に対する低側主充電用電 源 V S Sの印加は停止する。 このとき、 3個のスィッチ SW1 , SW2, SW3はいずれも非導通状態となるため、 画素に繋がる信号線はいずれ の電源からも切り離され、 電気的に浮いた状態とされる。 On the other hand, when the next selection period for the pixel comes, as shown in FIG. 6, at the start of one horizontal scanning period when the pixel is selected, the one-shot pulse included in the precharge signal S6 causes The precharging switch SW1 is turned on again (see t00 to t0 "in Fig. 6). Then, the precharging power supply Vx is applied to the signal line again, so that The value of the pixel charging voltage Vc is precharged from an arbitrary positive voltage to the precharging voltage Vx (see the dotted line in the charging curve in Fig. 8). At ij t O ′, when the pre-charge period ends, the pre-charge switch SW1 becomes non-conductive again, and the signal line connected to the pixel is Disconnected from the pre-charge power supply Vx. Thereafter, in the same manner as in the previous case, when the power counter CTR starts counting the counter clock signal CLK, the gradation data D 00 latched by the latch 220-1 in the comparator CMP is obtained. The magnitude comparison between ~ D05 and the count value of the counter CTR is started. At this time, the output of the comparator CMP is set to “H” during a period in which the count value of the counter CTR is smaller than the latched gradation data D0O to DO5 due to the operation of the data capture clock S4. It is maintained (periods Τ 1, Τ 2 · · · Τ η, '· Τ 63, Τ 64 in Fig. 6). At this time, only the analog switch AS2 is turned on by the action of the data polarity switching signal S7. As a result, the output “H” of the comparator CMP is supplied to the gate of the n-channel MOS FET constituting the low-side main charging switch SW3, so that the low-side main charging switch SW3 becomes conductive. Then, the application of the low-side main charging power supply VSS to the signal line is started (see time t C ^ in FIG. 8). Then, as shown in FIG. 6, the value of the pixel charging voltage V c gradually decreases while drawing a time constant curve from the charging start voltage V x (from time t 0 ′ in FIG. 10). See). Thereafter, when the latched gradation data D00 to D05 match the count value of the counter CTR, the output of the comparator CMP switches from "H" to "shi" (t1 'in FIG. 6). , t 2 ", ··· tn 1,--t 63 ', t 64'). Then, the low-side main charging switch SW3 becomes non-conductive, so that the low-side main At this time, the application of the charging power supply VSS stops, and the three switches SW1, SW2, and SW3 are all non-conductive, so that the signal line connected to the pixel is disconnected from any of the power supplies and electrically connected. It is assumed to be in a floating state.
第 6図に示されるように、 仮に階調データの値が負極性の n階調であ つたとすれば、 画素の充電電圧 V cは一 Vnとなる (第 1 0図参照) 。
以後、 画素に繋がる信号線がいずれの電源からも切り離されることによ つて、 画素の充電電圧 V cの値はこの例であれば一 V nに保持されるAs shown in FIG. 6, if the value of the gradation data is n gradations of negative polarity, the charging voltage Vc of the pixel is 1 Vn (see FIG. 10). Thereafter, when the signal line connected to the pixel is disconnected from any power supply, the value of the charging voltage Vc of the pixel is maintained at 1 Vn in this example.
(第 1 0図の充電カーブの水平部参照) 。 (See the horizontal part of the charging curve in FIG. 10).
このように、 以上の実施形態に係る信号線駆動回路は、 画素 9 1に繋 がる信号線 7の駆動端 (PAD 1) と予充電用電源 Vxとの間に介在さ れた予充電用スィツチ SW1と、 画素 9 1に繋がる信号線 7の駆動端 As described above, the signal line drive circuit according to the above-described embodiment includes the precharge power supply Vx interposed between the drive end (PAD 1) of the signal line 7 connected to the pixel 91 and the precharge power supply Vx. Switch SW1 and drive end of signal line 7 connected to pixel 91
(P AD 1 ) と高側主充電用電源 VDDとの間に介在された高側主充電 用スィツチ SW2と、 画素 9 1に繋がる信号線 7の駆動端 PAD 1と低 側主充電用電源 VS Sとの間に介在された低側主充電用スィツチ SW3 と、 高側及び低側の双方の主充電用スィッチ SW2, SW3を非導通状 態としたまま、 予充電用スィッチ SW1だけを所定時間 (T p) にわた り導通状態とすることにより、 当該画素 9 1を所定の充電開始電圧に予 充電されるための第 1のスィッチ制御手段と、 予充電に続いて、 予充電 スィツチ SW1を非導通状態としたまま、 高側主充電用スィツチ SW2 と低側主充電用スィツチ SW3とのうちで、 当該画素 9 1に要求される 充電極性に応じて決定される一方の側の主充電用スィツチのみを、 与え られた階調データ D O 0〜D 0 5に基づいて決定される所定時間 (T n) にわたり導通状態とすることにより、 当該画素 9 1を所望の階調電 圧に充電する第 2のスィツチ制御手段と、 3個の充電用スィツチ SW1, SW2, SW3を全て非導通状態とすることによって、 画素 9 1に繋が る信号線 7を電源から切り離して、 電気的に浮いた状態とすることによ り、 画素 9 1の充電電圧を保持させる充電電圧保持手段とを有するもの である。 (PAD 1) and the high-side main charging power supply VDD interposed between the high-side main charging power supply VDD and the driving end PAD 1 of the signal line 7 connected to the pixel 91 and the low-side main charging power supply VS With the low-side main charging switch SW3 and the high-side and low-side main charging switches SW2 and SW3 interposed between S and the non-conductive state, only the pre-charging switch SW1 is held for a predetermined time. (T p), the first switch control means for pre-charging the pixel 91 to a predetermined charging start voltage, and the pre-charge switch SW1 following the pre-charge. While keeping the non-conducting state, one of the high-side main charging switch SW2 and the low-side main charging switch SW3, which is determined in accordance with the charging polarity required for the pixel 91, is used for main charging. Only the switch is switched for a predetermined time (T n) determined based on the given gradation data DO 0 to D 05. The second switch control means for charging the pixel 91 to a desired gradation voltage and the three charging switches SW1, SW2, and SW3 are all turned off. Further, a charge voltage holding means for holding the charge voltage of the pixel 91 by disconnecting the signal line 7 connected to the pixel 91 from the power supply to make it electrically floated is provided.
次に、 G a mm a力一ブメモリ 5の記憶データ並びに力ゥンタクロッ ク生成回路 6の作用について説明する。 階調データと階調電圧との関係 (G ammaカーブ特性) が第 1 2図に、 また G a mm aカーブ特性と
カウンタクロックとの関係が第 1 3図にそれぞれ示されている。 Next, the data stored in the Gamma force memory 5 and the operation of the force counter clock generation circuit 6 will be described. The relationship between the gradation data and the gradation voltage (Gamma curve characteristic) is shown in Fig. 12, and the Gamma curve characteristic and The relationship with the counter clock is shown in FIG. 13 respectively.
第 1 2図に示されるように、 階調データと階調電圧との間には非直線 的な関係が成立する。 そのため、 階調データが等間隔で刻まれていたと しても、 これに対応する隣接階調電圧間の電位差は、 AV 0 1 >AV 1 As shown in FIG. 12, a non-linear relationship is established between the gradation data and the gradation voltage. Therefore, even if the grayscale data is carved at equal intervals, the corresponding potential difference between adjacent grayscale voltages is AV 0 1> AV 1
2〉 Δ V 23 > Δ V 34と均等にはならない。 従って、 一連の階調デー タのそれぞれを信号線に対する電圧印加時間で決定する場合、 階調デー タが等間隔で変化したとしても、 電圧印加時間 T l , Τ 2, Τ 3, Τ2> Not equal to ΔV23> ΔV34. Therefore, when each of the series of gradation data is determined by the voltage application time to the signal line, even if the gradation data changes at equal intervals, the voltage application time T l, Τ2, Τ3, Τ
4 · · · Τ 64についてはこれに比例して増加させることはできなレ、。 そこで、 本発明にあっては、 第 1 3図に示されるように、 第 1 2図に示 される電圧印加時間 T l , Τ 2, Τ 3 , Τ 4 · · · Τ 64に対応させる ようにして、 カウンタクロックを構成する相前後するクロックパルスの 間隔を、 ΔΤ 0 1, Δ Τ 1 2 , 厶 Τ 23, ΔΤ 34のように調整し、 こ れにより階調データから階調電圧を得る際の G a mm aカーブ補正を実 現している。 4 · · · Τ 64 cannot be increased in proportion to this. Therefore, in the present invention, as shown in FIG. 13, the voltage application time Tl, Τ2, Τ3, Τ4,..., 64 shown in FIG. Then, the intervals of the clock pulses before and after constituting the counter clock are adjusted as ΔΤ01, ΔΤ12, Τ23, ΔΤ34, thereby obtaining the gradation voltage from the gradation data. In this case, the Gamma curve correction is realized.
より具体的には、 第 1 4図 (a) に示されるように、 G a mmaカー ブメモリ 5内には、 G a mm aカーブ特性に整合するようにパルス間隔 が調整された一連のカウンタクロックを構成する相前後するカウンタパ ルス間隔に相当する一連の基準ク口ック個数データが記憶される。 一方、 カウンタクロック生成回路 6の側では、 第 1 4図 (b) に示されるよう に、 G a mm aカーブメモリの先頭ァドレスから順次基準ク口ック数を 読み出しては、 これを基準クロックでカウントすることによって、 カウ ンタクロックを生成するようにしている。 こうして得られたカウンタク ロック (C LK) を第 3図に示されるカウンタ CTRでカウントすれば、 そのカウント値に相当する時間長 T X Xの値は、 T l, Τ 2, Τ More specifically, as shown in FIG. 14 (a), the Gamma curve memory 5 includes a series of counter clocks whose pulse intervals are adjusted to match the Gamma curve characteristics. Is stored as a series of reference click count data corresponding to successive counter pulse intervals. On the other hand, as shown in FIG. 14 (b), the counter clock generation circuit 6 sequentially reads out the reference clock number from the head address of the Gamma curve memory and reads this as the reference clock. The counter clock is generated by counting at. If the counter clock (CLK) thus obtained is counted by the counter CTR shown in FIG. 3, the value of the time length TXX corresponding to the count value is Tl, Τ2, Τ
3 · · · Τ 6 1 となって、 G a mm aカーブ捕正がなされたものとなり、 この時間長 T X Xによってスィツチ S W2又は S W3の通電時間を制御
することによって、 所望の階調電圧を生成することができる。 3 · Τ 6 1 and G a mm a curve correction is performed, and the energizing time of switch SW2 or SW3 is controlled by this time length TXX By doing so, a desired gradation voltage can be generated.
以上説明した本発明の信号線駆動回路の階調電圧生成原理は、 基本的 には、 信号線 7に対する印加電圧 (V x , V D D , V S S ) を固定した まま、 印加時間 (T x x ) を階調データに応じて変化させるものである から、 多階調化を図るべく階調ビット数を増加させたとしても、 階調電 圧生成系については特別な設計変更を要しない。 そのため、 第 1 5図に 示されるように、 2 5 6階調, 3 8 4チャンネルとした場合であっても、 単にビット数を増加させるだけで、 特別な設計変更を要することなく、 これに直ちに応ずることができる。 The principle of generating the gradation voltage of the signal line driving circuit of the present invention described above is basically that the application time (T xx) is reduced while the applied voltage (V x, VDD, VSS) to the signal line 7 is fixed. Since it is changed according to the grayscale data, no special design change is required for the grayscale voltage generation system even if the number of grayscale bits is increased to achieve multiple grayscales. Therefore, as shown in Fig. 15, even in the case of 256 gradations and 384 channels, the number of bits is simply increased without any special design change. You can respond immediately.
本発明の信号線駆動回路が適用された液晶表示パネルの階調電圧生成 原理は、 信号線に繋がる各種回路要素の時定数とその信号線に印加され る印加電圧とを前提として、 印加時間を制御することによって、 充電電 圧を生成するものであるため、 信号線に繋がる回路定数のばらつきによ つて時定数が変動すれば、 正確に充電電圧を生成することはできない場 合も想定される。 第 4図に示されるように、 信号線の周辺には、 多数の 回路要素 (抵抗分 R l, R 2、 容量分 C I , C 2 , C 3 , C 4 ) が存在 する上、 特に薄膜トランジスタ 9 3のオン抵抗 R 3については比較的ば らつきが大きいことが認められる。 The principle of generating a gray scale voltage of a liquid crystal display panel to which the signal line driving circuit of the present invention is applied is based on the assumption that the time constant of various circuit elements connected to the signal line and the applied voltage applied to the signal line are used. Since the charging voltage is generated by controlling, if the time constant fluctuates due to the variation of the circuit constant connected to the signal line, it may be assumed that the charging voltage cannot be generated accurately. . As shown in FIG. 4, a number of circuit elements (resistance components Rl, R2, capacitance components CI, C2, C3, C4) exist around the signal line, and in particular, a thin film transistor 9 It is recognized that the on-resistance R 3 of 3 has a relatively large variation.
そこで、 第 1 6図に示される補正値メモリ 9と加算減算回路 1 0とを 用いた階調補正処理を採用すれば、 そのような回路要素のばらつきがあ つたとしても、 これを出荷直前または調整時に修正することによって、 品質低下を回避することができる。 Therefore, if a gradation correction process using the correction value memory 9 and the addition and subtraction circuit 10 shown in FIG. 16 is adopted, even if such circuit elements have variations, they can be corrected immediately before shipment or By making corrections during adjustment, it is possible to avoid quality degradation.
本発明の信号線駆動回路が適用された液晶表示装置の変形例及びその 調整方法が第 1 6図に示されている。 同図に示されるように、 この例に あっては、 検査や調整時に使用される光学特性測定装置 1 0 0を設ける 一方、 液晶表示装置の側には補正値メモリ 9及び加算減算回路 1 0を設
けることによって、 加減算回路 1 0を介して加減算された階調データに 基づいて表示処理を行うようにしたものである。 FIG. 16 shows a modification of the liquid crystal display device to which the signal line driving circuit of the present invention is applied and a method of adjusting the liquid crystal display device. As shown in the figure, in this example, an optical characteristic measuring device 100 used for inspection and adjustment is provided, while a correction value memory 9 and an addition / subtraction circuit 10 are provided on the liquid crystal display device side. Set Thus, the display processing is performed based on the gradation data added / subtracted via the addition / subtraction circuit 10.
光学特性測定装置 1 00は、 例えば液晶表示パネル 1の出荷時の検查 や調整等に使用されるものである。 この光学特性測定装置 1 00は、 液 晶表示パネル 1に映し出された映像を撮影する撮像装置 1 1と、 予め用 意された基準となる画像データに対応する正常な各画素の階調データを 基準値として記憶させた基準値メモリ 1 2と、 撮像装置 1 1から得られ る各画素の階調データと、 基準値メモリ 1 2に記憶された基準となる各 画素の階調データとを比較して、 それらの差分を生成出力する比較器 1 3とを含んでいる。 太線矢印 L 1 2は、 各画素の基準値との差分を示し ている。 比較器 1 3で生成された差分データは、 補正値メモリ 9に格納 される。 加算減算回路 1 0は、 液晶コントローラ 4から得られる各画素 の階調データと補正値メモリ 9から読み出された各画素の捕正値データ とを加算減算することによって、 当該液晶表示パネルの特性にあわせて 階調データを修正し、 これを信号線駆動回路ユニット 2ι, 22 · · · 2 n- 1, 2 nへと並列に供給する。 The optical characteristic measuring device 100 is used for, for example, inspection and adjustment at the time of shipment of the liquid crystal display panel 1. The optical characteristic measuring apparatus 100 includes an image pickup apparatus 11 for photographing an image projected on the liquid crystal display panel 1 and normal tone data of each pixel corresponding to predetermined reference image data. The reference value memory 12 stored as the reference value is compared with the gradation data of each pixel obtained from the imaging device 11 and the gradation data of each reference pixel stored in the reference value memory 12. And a comparator 13 for generating and outputting the difference between them. Thick arrow L12 indicates the difference between each pixel and the reference value. The difference data generated by the comparator 13 is stored in the correction value memory 9. The addition and subtraction circuit 10 adds and subtracts the gradation data of each pixel obtained from the liquid crystal controller 4 and the correction value data of each pixel read from the correction value memory 9 to thereby obtain the characteristic of the liquid crystal display panel. The gradation data is corrected according to the above, and this is supplied in parallel to the signal line drive circuit units 2ι, 22 ··· 2n-1 and 2n.
加算減算回路の構成例 (64→64階調補正) が第 1 7図に示されて いる。 同図に示されるように、 この加算減算回路 1 0は、 液晶コント口 ーラ 4から与えられた階調データ (L 1 6) から階調を検出する階調検 出回路 1 00 1と、 こうして検出された階調 (L 14) に基づき補正値 メモリ 9から読み出された補正値 (L 1 5) を、 もともとの階調データ (L 1 6 ) に加算減算する加減算器 1 002と、 G ammaカーブメモ An example of the configuration of the addition / subtraction circuit (64 → 64 gradation correction) is shown in FIG. As shown in the figure, the addition and subtraction circuit 10 includes a gradation detection circuit 1001 that detects gradation from gradation data (L 16) given from the liquid crystal controller 4, An adder / subtractor 1002 for adding and subtracting the correction value (L 15) read from the correction value memory 9 to the original gradation data (L 16) based on the detected gradation (L 14); Gamma curve memo
V 5からのデータ (L 5) に基づき、 カウンタクロックを生成するカウ ンタクロック生成回路 6と、 液晶コントローラ 4から得られるタイミン グ制御等の出力制御信号 (L 1 7) に基づいて、 カウンタクロック生成 回路のタイミング制御信号 (L 1 9) や走査線駆動回路 3への出力制御
信号等 (L 2) を生成するタイミング制御回路 1 0 0 3とを含んでいる。 この加算減算回路 1 0から得られる階調データ (L 8) は 64階調信号 線駆動回路へと送られ、 出力制御信号 (L 2) は走査線駆動回路 3へと 送られる。 これにより、 比較器 1 3から得られる差分データ 1 2を補正 値メモリ 9に格納しておくことによって、 液晶コントローラ 4から与え られた階調データ (L 1 6) を適宜修正することによって、 各画素毎の 特性ばらつきを修正して、 高品質な液晶表示パネルを実現することがで さる。 A counter clock generation circuit 6 that generates a counter clock based on the data (L5) from V5, and a counter clock based on an output control signal (L17) such as timing control obtained from the LCD controller 4. Generation circuit timing control signal (L19) and output control to scanning line drive circuit 3 And a timing control circuit 1003 for generating a signal (L 2). The gradation data (L 8) obtained from the addition / subtraction circuit 10 is sent to the 64 gradation signal line driving circuit, and the output control signal (L 2) is sent to the scanning line driving circuit 3. Thus, by storing the difference data 12 obtained from the comparator 13 in the correction value memory 9, the gradation data (L16) given from the liquid crystal controller 4 is appropriately corrected, whereby It is possible to realize a high-quality liquid crystal display panel by correcting the characteristic variation of each pixel.
比較器の出力例 (64→64 皆調補正) が第 1 8図に示されている。 この例にあっては、 基準値 (n) に対して実際の階調データが基準値 An example of the output of the comparator (64 → 64 full tone correction) is shown in FIG. In this example, the actual gradation data is compared with the reference value (n).
(n + 2) である場合、 補正値としては 『一 2』 が得られる。 また、 基 準値 (n) となるべきところ、 実際の測定された階調データが基準値 (n— 1 ) である場合、 補正値としては 『+ 1』 が得られる。 If it is (n + 2), "1 2" is obtained as the correction value. In addition, when the actually measured gradation data is the reference value (n-1), which should be the reference value (n), "+1" is obtained as the correction value.
加算減算回路の構成例 (2 56→ 2 5 6階調補正) が第 1 9図に示さ れている。 この加算減算回路は、 階調データの階調数を 25 6階調とし たこと以外は、 第 1 7図の回路構成と殆ど変わらないため、 第 1 7図の 説明を参照することにより詳細説明は省略する。 An example of the configuration of the addition and subtraction circuit (256 to 256 correction) is shown in FIG. This addition and subtraction circuit is almost the same as the circuit configuration of FIG. 17 except that the number of gradations of the gradation data is 256 gradations, and therefore, will be described in detail with reference to the description of FIG. Is omitted.
比較器の出力例 (64→2 5 6階調高精度補正) が第 2 1図に示され ている。 この例にあっては、 基準値 (n) となるべきところ、 基準値 (n- 1) となったような場合には、 補正値として 『+ 1』 が得られる。 また、 基準値 (n) となるべきところ、 (n + 2) —一となった場合に は、 補正値として 『一 1一一』 が得られる。 同様にして基準値 (n) と なるべきところ、 (n) ——となつたような場合には、 補正値として 『0 ++』 が得られる。 同様にして、 基準値 (n) となるべきところ、 実際の階調が (n+ 1) —となつたような場合には、 補正値として 『一 1 +』 が得られる。 このように、 この比較器によれば、 おおもとの階調
データの分解能よりも光学特性測定装置の測定分解能を高めることによ つて、 64→2 5 6階調の高精度補正を可能としている。 An output example of the comparator (64 → 256 gray scale high-precision correction) is shown in Fig. 21. In this example, if the reference value (n) should be the reference value (n-1), "+1" is obtained as the correction value. In addition, when (n + 2)-1 should be the reference value (n), "1-111" is obtained as the correction value. Similarly, if the reference value should be (n), but (n) ----, "0 ++" is obtained as the correction value. Similarly, if the reference value (n) should be the actual gradation value (n + 1) —, “1 1+” is obtained as the correction value. Thus, according to this comparator, the original gradation By increasing the measurement resolution of the optical property measuring device over the resolution of data, high-precision correction of 64 → 256 gradations is possible.
第 20図に示されるように、 加減算回路 1 0は、 液晶コントローラ 4 から与えられる階調データ (L 1 6) から階調を検出する階調検出回路 1 00 1と、 検出された階調 ( L 20 ) を 64階調から 2 5 6階調へと 変換すると共に、 この変換後の階調 (L 2 1) で補正値メモリ 9をァク セスして得られた補正値 (L 2 3) を取得する最適化回路 1 004と、 最適化回路 1 0 04から得られる補正値 (L 24) と液晶コントローラ 4から得られる階調データ (L 1 6) との加算減算を行う加減算器 1 0 0 2と、 G a mm aカーブメモリ 5からのデータに基づきカウンタクロ ック (L 1 8) を生成するカウンタクロック生成回路 6と、 液晶コント ローラ 4から得られるタイミング制御等の出力制御信号 (L 1 7) に基 づいてカウンタクロック生成回路 6の制御信号 (L 1 9) や走査線駆動 回路 3への出力制御信号 (L 2) の生成を行うタイミング制御回路 1 0 0 3とを含んでいる。 この加算減算回路 1 0によれば、 最適化回路 1 0 As shown in FIG. 20, the addition / subtraction circuit 10 includes a gradation detection circuit 1001 for detecting gradation from gradation data (L 16) supplied from the liquid crystal controller 4, and a detected gradation ( L20) is converted from 64 gradations to 256 gradations, and the corrected value (L2 3) obtained by accessing the correction value memory 9 with the converted gradations (L21) ), And an adder / subtracter 1 that performs addition and subtraction of the correction value (L 24) obtained from the optimization circuit 1004 and the gradation data (L 16) obtained from the liquid crystal controller 4. 02, a counter clock generation circuit 6 that generates a counter clock (L18) based on data from the Gamma curve memory 5, and an output control signal such as timing control obtained from the liquid crystal controller 4. Based on (L 17), the control signal (L 19) of the counter clock generation circuit 6 and the And a timing control circuit 103 for generating the output control signal (L 2). According to the addition / subtraction circuit 10, the optimization circuit 10
04の作用によって、 64→2 5 6階調の高精度補正が可能となる。 以上の実施の形態からも明らかなように、 本発明によれば、 画素を含 む信号線周辺回路の時定数と信号線印加電圧とで規定される充電特性力 ーブと、 信号線に対する所定電圧印加時間とにより、 画素の充電電圧は 一義的に決まるため、 従来の信号線駆動方法のように、 目的とする画素 充電電圧のそれぞれに相当する多数の階調基準電圧を予め用意するため の、 階調用電源 (パワートランジスタを中心とする定電圧回路を含む) 、 階調基準電圧発生回路 (抵抗ラダー回路を含む) 、 電圧選択スィッチ網 (多数のアナログスィッチを含む) が不要となり、 部品点数の減少や回 路面積の減少により省チップ面積化を実現して、 コス トダウン並びに低 消費電力化を図ることができる。
また、 本発明によれば、 信号線に対して、 予充電、 主充電、 充電電圧 保持といった 3つの処理を順次に行うだけであるから、 適当な電圧を有 する電源と各信号線との間に充電用スィツチを介在させるといった簡単 な回路構成で実現することができ、 信号線駆動回路の実行出力インピー ダンスは極めて低く、 そのため高精細化ゃ大画面化を意図したとしても、 信号線駆動のためにオペアンプを設けたり、 あるいは電圧選択スィツチ 網を構成するアナログスィツチのサイズアップを図る必要がなくなり、 この面からも部品点数の減少や回路面積の減少により、 省チップ面積化 を実現して、 コストダウン並びに低消費電力化を図ることができる。 また、 本発明によれば、 信号線に対して、 予充電、 主充電、 充電電圧 保持といった 3つの処理を順次に行うだけであるから、 適当な電圧を有 する電源と各信号線との間に介在された予充電用スィツチ並びに主充電 用スィツチの導通時間をカウンタやデジタルコンパレータ等を用いて制 御することで実現することができる。 そのため、 回路全体のデジタル化 により、 高精度を要求されるアナログ回路等が存在しないため、 回路全 体又は回路の一部を表示パネル部に作り込むことができ、 表示パネルと の同時製造によるコス トダウンを図ることもできる。 By the operation of 04, high-precision correction of 64 → 256 gradations becomes possible. As is clear from the above embodiments, according to the present invention, a charging characteristic probe defined by a time constant of a signal line peripheral circuit including a pixel and a signal line applied voltage, and a predetermined signal line Since the charging voltage of the pixel is uniquely determined by the voltage application time, it is necessary to prepare a number of gradation reference voltages corresponding to each of the target pixel charging voltages in advance, as in the conventional signal line driving method. , Power supply for gradation (including constant voltage circuit centering on power transistor), gradation reference voltage generation circuit (including resistance ladder circuit), voltage selection switch network (including many analog switches) are unnecessary, and the number of parts By reducing the chip area and the circuit area, the chip area can be reduced, and the cost and power consumption can be reduced. Further, according to the present invention, only three processes of precharging, main charging, and charging voltage holding are sequentially performed on the signal lines, so that a power supply having an appropriate voltage is connected to each signal line. It can be realized with a simple circuit configuration such as interposing a charging switch in the power supply, and the execution output impedance of the signal line drive circuit is extremely low. Therefore, it is not necessary to provide an operational amplifier or to increase the size of the analog switch that constitutes the voltage selection switch network.From this point of view, the number of components and the circuit area are reduced, and the chip area is reduced. Cost reduction and low power consumption can be achieved. Further, according to the present invention, only three processes of precharging, main charging, and charging voltage holding are sequentially performed on the signal lines, so that a power supply having an appropriate voltage is connected to each signal line. This can be realized by controlling the conduction time of the pre-charging switch and the main-charging switch interposed in the switch by using a counter, a digital comparator, or the like. Therefore, since there is no analog circuit or the like that requires high precision due to the digitization of the entire circuit, the entire circuit or a part of the circuit can be built into the display panel, and cost due to simultaneous manufacturing with the display panel can be reduced. You can also take down.
また、 以上の実施形態によれば、 予充電用スィッチ S W 1、 高側主充 電用スィッチ S W 2、 低側主充電用スィッチ S W 3を設けると共に、 そ れらスィッチの導通タイミング及び導通時間を、 予充電制御手段と主充 電制御手段にて制御するだけであるから、 画素に対する双極性充電を行 う表示パネルに対しては、 簡単な構成で対応することができるという利 点がある。 Further, according to the above embodiment, the switch SW1 for pre-charging, the switch SW2 for high-side main charging, and the switch SW3 for low-side main charging are provided, and the conduction timing and the conduction time of these switches are determined. However, since it is only controlled by the pre-charge control means and the main charge control means, there is an advantage that a simple configuration can be applied to a display panel which performs bipolar charging of pixels.
また、 以上の実施形態によれば、 信号線駆動回路に含まれるコンパレ ータ C M Pは少素子構成で実現することができるため、 従前の抵抗ラダ 一式の階調基準電圧生成回路を使用する信号線駆動回路に比べて、 省チ
ップ面積化が可能となる。 加えて、 このような回路構成によれば、 表示 階調数が増加したとしても、 チップ面積の増加分が少ないという利点も ある。 Further, according to the above embodiment, since the comparator CMP included in the signal line driving circuit can be realized with a small number of elements, the signal line using the conventional resistance ladder set of gradation reference voltage generation circuit can be realized. Saves time compared to drive circuits It is possible to increase the chip area. In addition, according to such a circuit configuration, there is an advantage that the increase in the chip area is small even if the number of display gradations increases.
さらに、 以上の実施形態によれば、 予充電スィッチ、 主充電スィッチ 等の構成はそのままとして、 G a mm aカーブメモリ内の格納データと カウントクロック生成回路だけを個別に設計するだけで、 G a mm a力 ーブ特性等の異なる様々な機種の表示パネルに適用することができ、 多 品種少量生産に対してもコストアップを来すことがないという利点を有 する。 Further, according to the above embodiment, the configuration of the pre-charge switch, the main charge switch, etc. is kept as it is, and only the data stored in the G amma curve memory and the count clock generation circuit are individually designed. It can be applied to various types of display panels with different characteristics such as mma power characteristics, and has the advantage that it does not increase the cost even for high-mix low-volume production.
なお、 以上の実施形態においては、 主充電ステップにおいては、 印加 電圧については VS S又は VDDに固定したまま、 印加時間 Tx Xだけ を階調データ (D 00〜D 05) の値に応じて変化させたが、 例えば印 加電圧については V S S 1 , V S S 2 , V S S 3 (VS S 1 >VS S 2 > V S S 3 ) 、 VDD 1 , VDD 2 , VDD 3 (VDD 1 < VDD 2 < VDD 3) のように正負 3段階のものを用意しておき、 階調データ (D 00〜D 0 5) を三段階に弁別するとともに、 その弁別結果に合わせて それら 3種類の印加電圧を選択するようにすれば、 階調データの値の大 小に起因する充電所要時間のパラツキを解消し、 応答速度を均一化させ ることができる。 In the above embodiment, in the main charging step, the applied voltage is fixed at VSS or VDD, and only the applied time TxX is changed in accordance with the value of the gradation data (D00 to D05). However, for example, the applied voltages are VSS1, VSS2, VSS3 (VSS1> VSS2> VSS3) and VDD1, VDD2, VDD3 (VDD1 <VDD2 <VDD3). In this way, three levels of positive and negative are prepared, and the gradation data (D00 to D05) is discriminated into three steps, and the three kinds of applied voltages are selected according to the discrimination result. For example, it is possible to eliminate the variation in the required charging time due to the magnitude of the gradation data value and to make the response speed uniform.
また、 以上の実施形態においては、 正負 2種類の印加電圧を用意した が、 交互に印加電圧の極性を異ならせることが不要な画素材料を使用し た表示パネルであれば、 そのような両極性の印加電圧を用意する必要が ないことは勿論である。 In the above embodiment, two types of applied voltages, positive and negative, are prepared. However, if the display panel uses a pixel material that does not require the polarity of the applied voltage to be alternately changed, such a bipolar voltage is used. Needless to say, it is not necessary to prepare an applied voltage.
さらに、 以上の実施形態においては、 本発明を T F T液晶パネルに適 用したが、 本発明はその他の容量性画素を有する表示パネル (例えば、 有機 E Lパネル等) に広く適用することができる。
産業上の利用可能性 Furthermore, in the above embodiments, the present invention is applied to a TFT liquid crystal panel, but the present invention can be widely applied to other display panels having capacitive pixels (for example, organic EL panels and the like). Industrial applicability
以上の説明で明らかなように、 本発明によれば、 この種の容量性画素 を有する表示パネルにおいて、 多品種化、 多階調化、 高精細化、 大画面 化と言った高機能化の要請を満足させつつも、 低コスト化並びに低消費 電力化を実現することができる。
As is clear from the above description, according to the present invention, in a display panel having this kind of capacitive pixel, high-performance functions such as multi-product, multi-gradation, high-definition, and large-screen are realized. It is possible to achieve low cost and low power consumption while satisfying the requirements.