JPH02130586A - 液晶ディスプレイ駆動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） この発明は、画像情報にしたがって生成される複数レベ
ルの画素信号により液晶を駆動して、画像を階調表示す
る液晶ディスプレイ駆動装置に関する。

（従来の技術） 液晶型ディスプレイ、例えばアクティブマトリックス型
ディスプレイの駆動例としては、第９図に示すように構
成されたものがある。

第９図において、アクティブマトリックス型ディスプレ
イでは、ディスプレイパネル１のそれぞれの液晶（図示
せず）に対応したコンデンサ３に、スイッチ５の開閉制
御によって画素信号を供給して保持し、保持された画素
信号電圧を対応した液晶に印加することで、ディスプレ
イパネル１に画像を表示するようにしている。それぞれ
の画素信号はＸ駆動回路７から供給され、スイッチ５は
その開閉制御がＹ駆動回路９によって行なわれている。

このようなディスプレイにあっては、画面サイズの大型
化にともなって、ＴＶ信号等ゐ画像信号からライン方向
のそれぞれの液晶に対応した画素信号を生成して同時に
出力するＸ駆動回路７が重要なものとなる。このような
Ｘ駆動回路７としては、例えば第１０図に示するように
構成されたものがある。

第１０図において、単位画素に対応した画像信号が例え
ば４ビツトとからなる１水平ライン分の５０列の画像信
号は、クロック信号ＣＫに同期してシフトレジスタ１１
に取り込まれる。取り込まれた画像信号は、ラッチクロ
ック信号ＣＫによってラッチ回路１３に取り込まれて保
持される。ラッチ回路１３に保持された画像信号は、選
択出力回路１５に与えられる。　選択出力回路１５は、
それぞれの列の画像信号に対応した５０ａｌのデコーダ
１７によって構成されており、画像信号から液晶を駆動
する画素信号となる参照信号（Ｖｌ〜ｖ１６）を選択し
て出力する。すなわち、１６の参照信号Ｖ１〜Ｖ１６は
、その１つが４ビツトからなる画像信号をデコーダ１７
によりデコードした結果にしたがって選択され、液晶を
駆動するアナログ値の画素信号として出力される。

（発明が解決しようとする課題） このような従来の液晶駆動回路にあっては、画像をディ
スプレイパネル上で多段階に階調表示するような場合に
は、１つの液晶に供給される画素信号のレベルが多数必
要となる。これにより、多数の参照信号が必要になる。

したがって、参照信号が増加すると、これにともなって
、選択出力回路１５はその規模が指数関数的に大きくな
るとともに複雑化するといった不具合を招くことになる
。また、参照信号が増えると、参照信号を選択出力回路
１５の各デコーダ１７に供給する配線が増加することに
なる。このようなことによっても、選択出力回路１５は
、その回路規模が大型化するとともに複雑化することに
なる。

そこで、この発明は、上記に鑑みてなされたものであり
、その目的とするところは、画素信号が増加した場合で
あっても、構成の大型化及び複雑化を抑制するとともに
、画素信号のバラツキを抑えて、画像信号に忠実な画像
を液晶表示することができる液晶ディスプレイ駆動装置
を提供することにある。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段） 上記目的を達成するために、デジタル値の画像情報から
生成される複数レベルの画素信号を液晶に供給すること
によって画像を階調表示させる液晶ディスプレイ駆動装
置において、この第１の発明は、画像情報を人力して保
持する保持手段と、前記保持手段に保持された単位画素
に対応した画像情報を上位画像情報と下位画像情報に分
け、上位画像情報のビット数に応じた複数の参照電圧の
中から上位画像情報に対応した下参照電圧とこの下参照
電圧の１つ上位の上参照電圧を選択する選択手段と、前
記選択手段によって選択された下参照電圧と上参照電圧
間の電圧を下位画像情報のビット数に応じて分圧し複数
レベルの画素信号を生成出力する分圧手段とから構成さ
れる。

また、上記目的を達成するために、デジタル値の画像情
報から生成される複数レベルの画素信号を液晶に印加す
ることによって画像を階調表示させる液晶ディスプレイ
駆動装置において、この第２の発明は、単位画素に対応
した画像情報のビット数に応じた複数の重み付き参照電
圧から単位画素に対応した画像情報にしたがって少なく
とも１つ以上の重み付き参照電圧を選択する選択手段と
、前記選択手段によって選択された重み付き参照電圧を
加算して複数レベルの画素信号を生成出力する加算手段
とから構成される。

（作用） 上記した第１の発明にあっては、上位画像情報のビット
数に応じた数の参照電圧の中から、上位画像情報に対応
した下参照電圧とこの下参照電圧の１つ上位の上参照電
圧を選択して、選択された下参照電圧と上参照電圧間の
電圧を分圧し、画素信号となる複数レベルのアナログ出
力を得るようにしている。

一方、第２の発明にあっては、画像情報のビット数に応
じた数の重み付き参照電圧の中から、画像情報にしたが
って少なくとも１つの以上の重み付き参照電圧を選択し
、選択した重み付き参照電圧を加算することにより画素
信号となる複数レベルのアナログ出力を得るようにして
いる。

（実施例） 以下、図面を用いてこの発明の詳細な説明する。

第１図はこの第１の発明の一実施例に係る液晶ディスプ
レイ駆動装置におけるＸ駆動回路の構成を示すブロック
図である。同図に示すＸ駆動回路２１は、人力信号とな
る画像信号を上位部分と下位部分とに分け、上位部分に
よって参照電圧を選択して、選択された参照電圧から画
像信号の下位部分により画素信号を生成出力するようし
たものである。

第１図において、Ｘ駆動回路２１は、シフトレジスタ２
３と、ラッチ回路２５と、選択回路２７と、分圧回路２
９とから構成されている。

シフトレジスタ２３は、１画素分の画像信号が８ビツト
のデジタル値で構成された人力ビデオ信号を、水平シフ
トクロック信号ＣＫに同期して順次取り込み、１水平ラ
イン分の入力ビデオ信号を取り込む。取り込まれたビデ
オ信号は、ラッチ回路２５に与えられる。

ラッチ回路２５は、シフトレジスタ２１に取り込まれた
ビデオ信号をラッチクロック信号ＬＣＫに同期して取り
込み、取り込んだビデオ信号を保持する。すなわち、１
水平ライン分のビデオ信号がシフトレジスタ２３に取り
込まれると、ラッチクロック信号によって１水平ライン
分のビデオ信号が一度にラッチ回路２５に与えられ、次
のラッチクロック信号が与えられるまでラッチ回路２５
に保持される。ラッチ回路２５に保持されたビデオ信号
は、１画素分の８ビツトのビデオ信号のうち上位側４ビ
ツトが選択回路２７に与えられ、下位側４ビツトが分圧
回路２９に与えられる。

選択回路２７は、１水平ライン分の画素数に応じて設け
られており、１７個の等差のアナログ電圧からなる参照
電圧（ＯＶｉ〜１６Ｖｉ）から２つの参照電圧を選択す
る。選択回路２７は、上位側４ビツトのビデオ信号を受
けて、このビデオ信号によりビデオ信号に対応した１つ
の参照電圧（以下「下参照電圧」と呼ぶ）と、この下参
照電圧の１つ上位の参照電圧（以下「上参照電圧と呼ぶ
」を選択する。選択された２つの参照電圧は、分圧回路
２９に与えられる。

分圧回路２９は、選択回路２７から与えられる下参照電
圧と上参照電圧を、下位側４ビツトのビデオ信号にもと
づいて抵抗により分圧して、それぞれの液晶に供給され
るアナログ値の画素信号を生成するものである。

次に、上述した選択回路２７と分圧回路２９の具体的な
回路構成を説明する。

まずはじめに、選択回路２７の具体的構成を説明する。

第２図は選択回路２７の一構成例を示す図である。同図
は、説明を簡単にするために、１画素分のビデオ信号を
３ビツトとして、９個の参照電圧（グランドレベル〜８
Ｖ　ｉ）から下参照電圧と上参照電圧を選択する選択回
路２７の例を示している。

第２図において、選択回路２７は複数のＮチャンネルの
トランジスタ（以下ｒＮ）ランジスタ」と呼ぶ）３１か
ら構成されている。Ｎトランジスタ３１は３個直列接続
されて、その−万端に参照電圧が与えられており、他方
端がそれぞれ対応する出力線（ａ−ｐ）に接続されてい
る。また、Ｎトランジスタ３１は、そのゲートに上位側
３ビツトのビデオ信号あるいはその反転信号が与えられ
ている。

このような構成にあっては、Ｎトランジスタ３１を上位
側３ビツトのビデオ信号あるいはその反転信号で導通制
御することによって、下参照電圧と上参照電圧を選択す
る。選択されたそれぞれの参照電圧は対応する出力線を
介して分圧回路２９に与えられる。

例えば、ビデオ信号が“１０１“である場合には、ゲー
ト線ｑ、ｔ、ｕがハイレベルとなり、これらのゲート線
に接続されたＮトランジスタ３１が導通状態となる。こ
れにより、直列接続された３つのＮトランジスタ３１が
すべて導通状態になるのは、出力線ｅ、ｆに接続されて
いるＮトランジスタ３１となる。したがって、５Ｖｉの
下参照電圧が出力線ｆに与えられ、６Ｖｉの上参照電圧
が出力線ｅに与えられ、下参照電圧と上参照電圧が選択
されて分圧回路２９に与えられる。

このような構成にあっては、Ｎトランジスタ３１がビデ
オ信号のデコード機能と、参照信号をそれぞれの出力線
に伝達制御するスイッチ機能を兼ね備えているので、構
成が簡単で配線が容易となり、集積化に好適なものとな
る。

第３図は選択回路の他の構成例を示す図である。

同図は、第２図に示した選択回路と同様に、説明を簡単
にするために、１画素分のビデオ信号を３ビツトとして
、９個の参照電圧（グランドレベル〜３Ｖｉ）から下参
照電圧と上参照電圧を選択する回路構成を示している。

第３図において、選択回路２７はビデオ信号をデコード
するデコード部３３と、参照電圧をそれぞれの出力線（
ａ−ｐ）に伝達制御するスイッチ部３５とから構成され
ている。

デコード部３３は、複数のＮトランジスタ３７で構成さ
れており、これらのＮトランジスタ３７は、ゲート線（
ｑ−ｖ）を介して与えられる３ビツトのビデオ信号ある
いはその反転信号によって導通制御され、オン電圧ＶＯ
ｎをデコーダ出力線（イ〜チ）に伝達制御する。それぞ
れのデコーダ出力線は、オン電圧が与えられない場合に
は、デコーダ出力線に接続された抵抗Ｒを介してグラン
ドレベルとなる。

スイッチ部３５は、デコーダ出力線の電圧によって導通
制御される複数のＮトランジスタ３９で構成されている
。これらのＮトランジスタ３９は、対応するデコーダ出
力線の電位にしたがって、参照電圧を対応する出力線（
ａ−ｐ）に伝達制御するものである。

このような構成にあって、デコーダ部３３における直列
に接続された３つのＮトランジスタ３７がすべて導通状
態になると、これらのＮトランジスタ３７に接続された
デコード出力線にオン電圧が与えられる。これにより、
オン電圧が与えられたデコード出力線に接続されている
スイッチ部３５のＮトランジスタ３９が導通状態となり
、２つの参照電圧が選択されて対応する出力線を介して
出力される。

例えば、３ビツトのビデオ信号が“１０１°である場合
には、ゲート線ｑ、ｔ、ｕが７１イレベルとなる。これ
により、デコード出力線ハのみにオン電圧が与えられる
。したがって、５ＶＬが上参照電圧として出力線ｑに与
えられ、６Ｖｉが上参照電圧として出力線ｅに与えられ
、上参照電圧と上参照電圧が選択される。

このような構成にあっては、デコード部３３にあってト
ランジスタを共用する構成としているので、第２図に示
した構成に比べて素子数を減らして回路規模を小型にす
ることができる。また、オン電圧が与えられないデコー
ド出力線は、抵抗Ｒによってグランドレベルとしている
ので、回路規模を大幅に小さくすることが可能となる。

したがって、ビデオ信号のビット数が増加しても、回路
規模が急激に大きくなることはなくなる。

次に、分圧回路２９の具体的な構成を説明する。

第４図は分圧回路２９の一構成例を示す図である。第４
図において、分圧回路２９は上位分圧部４１と下位分圧
部４３とから構成されている。

上位分圧部４１は、直列接続された同じ抵抗値の４つの
抵抗Ｒと、８ビツトのビデオ信号のうち下位４ビツトの
ビデオ信号のさらに上位２ピツ゛トのビデオ信号あるい
はその反転信号で導通制御されて、１つの抵抗Ｒの両端
の電圧を選択する複数のＮトランジスタ４５とを備えて
いる。上位分圧部４１は、直列接続された４つの抵抗Ｒ
の両端に与えられる上参照電圧と上参照電圧を４分圧し
て下位分圧部４３に与える。

下位分圧部４３は、直列接続された同じ抵抗値の４つの
抵抗Ｒと、８ビツトのビデオ信号のうち下位４ビツトの
ビデオ信号のさらに下位２ビツトのビデオ信号あるいは
その反転信号で導通制御されて、抵抗Ｒの接続点から画
素信号となるアナログ出力を得る複数のＮトランジスタ
４７とを備えている。

このような構成において、上参照電圧と上参照電圧が上
位分圧部４１に与えられると、２ビツトのビデオ信号に
したがって、１つの抵抗Ｒの両端の電圧が選択される。

すなわち、両参照電圧が４分圧されて隣接する２つの分
圧電圧が選択される。

選択された２つの分圧電圧は、下位分圧部４３の直列接
続された４つの抵抗Ｒの両端に与えられる。

抵抗Ｒの両端に与えられた分圧電圧は抵抗Ｒによって４
分圧され、分圧された１つの分圧電圧が、下位２ビツト
のビデオ信号にしたがって選択されて、画素信号として
出力される。

このような構成にあっては、上参照電圧と上参照電圧を
８分圧することにより、２つの参照電圧から１６の画素
信号を得ることが可能である。これにより、１つの液晶
を駆動する画素信号のレベルが増加しても、参照電圧の
増加を抑制することができるようになる。

第５図は分圧回路２９の他の構成例を示した図である。

第５図において、分圧回路２９は、Ｎトランジスタ４９
と重み抵抗（Ｒ，２Ｒ，４Ｒ，８Ｒ）とを備えて構成さ
れている。Ｎトランジスタ４９は、対応するゲート線（
ｑ−ｘ）を介して与えられる下位４ビツトのビデオ信号
あるいはその反転信号によって導通制御されている。重
み抵抗は、基準となる抵抗値Ｒに対して２倍、４倍、８
倍となるように重みを付けた抵抗である。

Ｎトランジスタ４９とそれぞれの重み抵抗とは並列に接
続され、この並列に接続されたＮトランジスタ４９と重
み抵抗とが直列に接続されている。

この直列に接続されたＮトランジスタ４９と重み抵抗は
さらに直列に接続されて、−刃側を上位分圧部５１とし
、他方側を下位分圧部５３とし、両分圧部の直列接続点
をアナログ出力端としている。

上位分圧部５１は、その−刃端に抵抗Ｒを介して上参照
電圧が与えられており、下位分圧部５３は、その−刃端
に下参照電圧が与えられている。

このような構成において、重み抵抗をＮトランジスタ４
９のオン抵抗に比べて極めて大きな値上なるように設定
すれば、Ｎトランジスタ４９が導通状態になった時に、
導通状態のＮトランジスタ４９に並列に接続された重み
抵抗の抵抗値は無視することができる。これにより、重
み抵抗に並列に接続されたＮトランジスタ４９を導通制
御することで上位分圧部５１と下位分圧部５３の抵抗比
を変えて、上参照電圧と下参照電圧との間の電圧値を分
圧する。

すなわち、導通状態になったＮトランジスタ４９と並列
接続された重み抵抗のそれぞれの分圧部での和の比が分
圧比となる。この分圧比は、Ｎトランジスタ４９が下位
４ビツトのビデオ信号にしたがって第６図に示すように
導通制御されることによって、１６：０〜１：１５とな
る。したがって、第５図に示す分圧回路は、第４図に示
した分圧回路に比べて素子数の少ない簡単な構成で、第
４図に示した分圧回路と同様に、下参照電圧と上参照電
圧の２つの参照電圧から、１６個のアナログ出力を得る
ことができる。

以上説明したように、上記実施例では、回路構成が簡単
となり、使用する素子数も少なく回路規模を小さくする
ことができる。また、所望のアナログ出力を得るために
精度が要求されるそれぞれの選択回路２７には、参照電
圧が共通に与えられているため、それぞれの選択回路２
７の出力間のバラツキは小さくなる。これにより、画素
信号となるそれぞれのアナログ出力間のバラツキを抑制
することができる。さらに、伝達特性を補償するために
適当な電圧を参照電圧に加えて、それぞれの参照電圧間
の電圧差が異なるような場合であっても、それぞれの参
照電圧間では分圧回路によって同じ割合で分圧すること
ができる。

次に、第２の発明の一実施例を説明する。　第７図はこ
の第２の発明の一実施例に係る液晶ディスプレイ駆動装
置におけるＸ駆動回路の構成を示すブロック図である。

なお、第７図において、第１図と同符号のものは同一機
能を有するものであり、その説明は省略する。

第７図に示すＸ駆動回路５４の特徴とするところは、基
準となる参照電圧に対して、２のべき乗に重み付けられ
た重み付き参照電圧を、ラッチ回路２５にラッチされた
入力ビデオ信号にしたがって加算部５５で選択し、選択
した重み付き参照電圧を加算することによってアナログ
出力を得るようにしたことにある。

第８図は加算部５５の具体的な一構成を示す図である。

第８図において、加算部５５は、８個の重み付き参照電
圧（Ｖｉ、２Ｖｔ、４Ｖｉ、８ＶＬ、１６Ｖｉ、３２Ｖ
ｉ、６４Ｖｉ、１２８Ｖｉ）にそれぞれ対応したＮトラ
ンジスタ５７と、ＯＰアンプからなる加算器５９とを備
えて構成されている。

それぞれのＮトランジスタ５７は、ラッチ回路２５に保
持された８ビツトのビデオ信号によって導通制御されて
、重み付き参照電圧を選択する。

Ｎトランジスタ５７が導通状態になると、対応する重み
付き参照電圧は選択されて導通状態のＮトランジスタ５
７及びＮトランジスタ５７に接続された抵抗Ｒを介して
加算器５９に与えられる。

加算器５９は、Ｎトランジスタ５７によって選択された
重み付き参照電圧を受けて、これらの重み付き参照電圧
を加算する。加算結果は、アナログ出力として対応する
液晶に与えられる。なお、８ビツトのビデオ号がすべて
“０゛の場合には、ＯＰアンプの帰還部分には電流が流
れないので、出力はＯｖとなる。

上記した実施例では、８個の重み付き参照電圧から８の
階乗側のアナログ出力を得ることができるため、アナロ
グ出力の増加にともなう重み付き参照電圧の増加を抑制
することができる。これにより、回路規模を小さくする
ことが可能となる。

また、重み付き参照電圧を加算してアナログ出力を得て
いるので、回路構成も簡単なものとなる。

さらに、重み付き参照電圧がすべての加算部５５に共通
して与えられているとともに、重み付き参照電圧に外部
からオフセットや増幅操作を施すことができるため、ア
ナログ出力のバラツキを抑えることができる。これによ
り、入力ビデオ信号に忠実な見易い画像を表示すること
ができるようになる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、この第１の発明あるいは第２の発
明を適用した液晶ディスプレイ駆動装置によれば、画像
情報のビット数の増加にともなって画素信号が増加した
場合に、参照電圧の増加を抑制することができる。これ
により、参照電圧配線路の専有面積の増加及び回路の複
雑化が抑えられ、従来に比べて構成を簡単で小型にする
ことが可能となる。

さらに、参照電圧を共通に使用しているとともに、参照
電圧を外部から制御できるようにしているので、画素信
号のバラツキが抑えられ、画像情報に忠実な階調画像を
表示することができるようになる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの第１の発明の実施例に係る液晶ディスプレ
イ駆動装置におけるＸ駆動回路の構成を示すブロック図
、第２図は第１図における選択回路の具体的な一構成を
示す図、第３図は選択回路の具体的な他の構成を示す図
、第４図は第１図における分圧回路の具体的な一構成を
示す図、第５図は分圧回路の具体的な他の構成を示す図
、第６図は第５図に示す分圧回路の動作説明図、第７図
はこの第２の発明の実施例に係る液晶ディスプレイ駆動
装置におけるＸ駆動回路の構成を示すブロック図、第８
図は第７図に示す加算部の具体的な一構成を示す図、第
９図は従来の液晶ディスプレイの駆動例を示す図、第１
０図は第９図に示すＸ駆動回路の一構成を示す図である
。 ２３・・・・・・シフトレジスタ ２５・・・・・・ラッチ回路 ２７・・・・・・選択回路 ２つ・・・・・・分圧回路 ５５・・・・・・加算部

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）デジタル値の画像情報から生成される複数レベル
   の画素信号を液晶に供給することによって画像を階調表
   示させる液晶ディスプレイ駆動装置において、 画像情報を入力して保持する保持手段と、 前記保持手段に保持された単位画素に対応した画像情報
   を上位画像情報と下位画像情報に分け、上位画像情報の
   ビット数に応じた複数の参照電圧の中から上位画像情報
   に対応した下参照電圧とこの下参照電圧の１つ上位の上
   参照電圧を選択する選択手段と、 前記選択手段によって選択された下参照電圧と上参照電
   圧間の電圧を下位画像情報のビット数に応じて分圧し複
   数レベルの画素信号を生成出力する分圧手段と を有することを特徴とする液晶ディスプレイ駆動装置。
2. （２）前記選択手段は、直列接続されたトランジスタの
   一端に対応する参照電圧を与え、このトランジスタを上
   位画像情報あるいはその反転情報により導通制御して下
   参照電圧と上参照電圧を選択することを特徴とする請求
   項１記載の液晶ディスプレイ駆動装置。
3. （３）前記選択手段は、直列接続されたトランジスタを
   上位画像情報あるいはその反転情報により導通制御して
   制御信号を出力するデコード手段と、 制御端子が共通接続されて一端に下参照電圧が与えられ
   るトランジスタと上参照電圧が与えられるトランジスタ
   を同時に前記デコード手段から出力される制御信号によ
   り導通制御して下参照電圧と上参照電圧を選択するスイ
   ッチ手段と からなることを特徴とする請求項１記載の液晶ディスプ
   レイ駆動装置。
4. （４）前記分圧手段は、下位画像情報をさらに上位部と
   下位部に分け、下参照電圧と上参照電圧間の電圧を上位
   部のビット数に応じて分圧し、上位部に対応した下分圧
   電圧とこの下分圧電圧の１つ上位の上分圧電圧を選択し
   て、選択された下分圧電圧と上分圧電圧間の電圧を下位
   部のビット数に応じて分圧し、下位部に対応した分圧電
   圧を画素信号として選択することを特徴とする請求項１
   記載の液晶ディスプレイ駆動装置。
5. （５）前記分圧手段は、直列接続されたトランジスタを
   下位画像情報あるいはその反転情報により導通制御して
   、それぞれのトランジスタと並列に接続された重み付き
   抵抗の和の比を変え、前記トランジスタの両端に与えら
   れる下参照電圧と上参照電圧間の電圧を分圧して画素信
   号を得ることを特徴とする請求項１記載の液晶ディスプ
   レイ駆動装置。
6. （６）デジタル値の画像情報から生成される複数レベル
   の画素信号を液晶に供給することによって画像を階調表
   示させる液晶ディスプレイ駆動装置において、 単位画素に対応した画像情報のビット数に応じた複数の
   重み付き参照電圧から単位画素に対応した画像情報にし
   たがって少なくとも１つ以上の重み付き参照電圧を選択
   する選択手段と、 前記選択手段によって選択された重み付き参照電圧を加
   算して複数レベルの画素信号を生成出力する加算手段と を有することを特徴とする液晶ディスプレイ駆動装置。